FIJO/FORJA
Circuitos Eléctricos de Señalización MÓDULO MÓDULO No. 6
Código MT.3.3.4-39/04 Edición 01 Guatemala, agosto del 2002
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COPYRIGHT Instituto Técnico de Capacitación y Productividad -INTECAP- 2004 Esta publicación goza de la protección de los derechos de propiedad intelectual en virtud de la Convención Universal sobre Derechos de Autor. Las solicitudes de autorización para la reproducción, traducción o adaptación parcial o total de su contenido, deben dirigirse al Instituto Técnico de Capacitación y Productividad INTECAP de Guatemala. El Instituto dictamina favorablemente favorablemente dichas solicitudes en beneficio de la Formación Profesional de los interesados. Extractos breves de esta publicación pueden reproducirse sin autorización, a condición de que se mencione la fuente. fuente. CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SEÑALIZACIÓN Código Código:: MT.3.3.4-39/04 Edición 01
Las denominaciones empleadas empleadas en las publicaciones del Instituto Técnico de Capacitación y Productividad, Productividad, y la forma en que aparecen presentados los datos, contenidos y gráficas, no implican juicio alguno por parte del INTECAP ni de sus autoridades. La responsabilidad de las opiniones en los artículos, estudios y otras colaboraciones, incumbe exclusivamente a sus autores. La serie es resultado del trabajo en equipo del Departamento de Industria de la División Técnica, con el asesoramiento metodológico metodológico del Departamento de Tecnología de la Formación bajo la dirección de la jefatura de División Técnica. Las publicaciones del Instituto Técnico de Capacitación y Productividad, así como el catálogo lista y precios de los mismos, pueden obtenerse solicitando a la siguiente dirección: Instituto Técnico de Capacitación y Productividad División Técnica - Departamento de Industria Calle del Estadio Mateo Flores, 7-51 zona 5. Guatemala, Ciudad. Tel. PBX. 2410-5555 Ext. 644 www.intecap.org.gt www.intecap.org.gt
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Este manual está en proceso de diagramación, di agramación, por lo que en su contenido pueden encontrarse ilustraciones y tablas pendientes de un tratamiento de diseño gráfico final. Su reproducción obedece a la necesidad de las unidades operativas y participantes del INTECAP, de disponer de material didáctico oportunamente.
Electricista Instalador Domiciliar Serie Modular OBJETIVO DE LA SERIE
Con los contenidos de los manuales que comprenden esta serie modular, el participante será competente para realizar eficientemente las funciones de: realizar operaciones de mecánica de ajustes; medir magnitudes eléctricas básicas e industriales; hacer instalaciones de iluminación, fuerza y acometidas eléctricas; hacer instalaciones y proporcionar mantenimiento a generadores, capacitores, transformadores y motores eléctricos; hacer circuitos de señalización y circuitos electrónicos básicos; elaborar programas básicos de control de circuitos con Controles Lógicos Programables (PLC); correspondientes a la calificación de “ELECTRICISTA INSTALADOR DOMICILIAR”, de acuerdo a procedimientos y parámetros de calidad establecidos. La serie comprende:
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Índice PRERREQUISITOS OBJETIVO DEL MANUAL PRESENTACIÓN DIAGRAMA DE CONTENIDOS CÓMO UTILIZAR ESTE MANUAL PRELIMINARES
1 1 3 5 7 9
UNIDAD 1: INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SISTEMAS DE INTERCOMUNICACIÓN OBJETIVOS DE LA UNIDAD 1.1 Timbre 1.1.1 Definición 1.1.2 Partes y funcionamiento 1.1.3 Tipos y características 1.1.4 Mantenimiento básico 1.1.5 Medidas de seguridad en el manejo
33 34 34 34 35 37 37
1.2 1.2.1
37
1.2.2
Instalación de un timbre eléctrico con un pulsador Proceso de instalación de un timbre de 120V AC con un pulsador Medidas de seguridad
Instalación de un timbre eléctrico controlado desde varios puntos 1.3.1 Proceso de instalación de un timbre de 120V / AC, controlado desde varios puntos 1.3.2 Medidas de seguridad
38 39
1.3
1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5
Intercomunicador Definición de intercomunicador Partes y funcionamiento de intercomunicador Tipos y características de intercomunicador Mantenimiento básico de intercomunicador Medidas de seguridad
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40 40 41 41 42 42 45 47 47
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1.5 1.5.1 1.5.2
Instalación de un intercomunicador Proceso de instalación de un intercomunicador Medidas de seguridad
47 49 51
1.6
Videoportero 1.6.1 Definición de videoportero 1.6.2 Partes y funcionamiento de videoportero 1.6.3 Tipos y características de videoportero 1.6.4 Mantenimiento básico de videoportero 1.6.5 Medidas de seguridad.
51 52 52 52 54 54
1.7 1.7.1 1.7.2
Instalación de un Video-Portero Proceso de instalación de video-porteros Medidas de seguridad
54 54 55
1.8 1.8.1 1.8.2 1.8.3 1.8.4 1.8.5
Indicador numérico Definición de indicador numérico Partes y funcionamiento de indicador numérico Tipos y características de indicador numérico Mantenimiento básico de indicador numérico Medidas de seguridad
55 55 55 56 56 56
1.9 1.9.1 1.9.2
Instalación de un indicador numérico Proceso de instalación de un indicador numérico Medidas de seguridad
56 57 57
ACTIVIDADES RESUMEN EVALUACIÓN
59 61 63
UNIDAD 2: INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SISTEMAS DE SEGURIDAD OBJETIVOS DE LA UNIDAD
65
2.1 2.1.1 2.1.2
66 67 68
Electroquímica Definición de electrólisis Baterías primarias (pilas secas)
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2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6
Baterías secundarias (acumuladores) Fuentes de tensión (AC-CC) Elemento galvánico Ley de Faraday
69 69 69 70
2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5
Acumuladores Capacidad de los acumuladores Carga y descarga de acumuladores Rendimiento de acumuladores Tensión en los bornes de los acumuladores Corriente de corto circuito de los acumuladores
71 72 72 75 75 75
Cáculo de conexiones en serie, paralelo y serie-paralelo Cálculo de conexiones de pilas en serie, paralelo y serie - paralelo 2.3.2 Cálculo de conexiones de acumuladores en serie, paralelo y serie - paralelo
76
2.3 2.3.1
77 80
2.4 2.4.1
Conexiones en serie, paralelo y serie-paralelo 80 Proceso de realización de conexiones de pila, en serie, paralelo y serie-paralelo 80 2.4.2 Medidas de seguridad 81 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3
Mantenimiento de Acumuladores Proceso de mantenimiento a los acumuladores Medidas de seguridad Protección ambiental
83 83 87 88
2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5
Alarma Definición de alarma Partes y funcionamiento de alarmas Tipos y características de alarmas Mantenimiento básico de alarmas Medidas de seguridad
89 89 89 91 92 92
2.7 2.7.1 2.7.2
Sensor para sistema de seguridad Definición de sensor para sistema de seguridad Partes y funcionamiento sensores para sistemas de seguridad
93 93 93
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2.7.3 2.7.4
Tipos y características de sensores para sistemas de seguridad Mantenimiento básico
94 98
2.8 2.8.1 2.8.2
Instalación de alarmas Proceso de instalación de alarmas Medidas de seguridad
98 101 104
2.9 2.9.1 2.9.2
Demostración del funcionamiento de los sensores Proceso de demostración del funcionamiento de sensores Medidas de seguridad observadas en el funcionamiento de sensores
104 105 106
2.10 Circuito especial de sistema de seguridad 2.10.1 Instalación del circuito especial de sistemas de seguridad 2.10.2 Medidas de seguridad
107 108 110
2.11 Fuentes de tensión AC-DC para luces de emergencia 2.11.1 Definición de fuente de tensión AC - DC para luces de emergencia 2.11.2 Partes y funcionamiento de fuentes de tensión para luces de emergencia 2.11.3 Tipos y características de fuentes de tensión para luces de emergencia 2.11.4 Mantenimiento básico de fuentes de tensión para luces de emergencia 2.11.5 Medidas de seguridad
110 110 111 113 114 114
2.12
Conexión de fuentes de tensión AC – DC para luces de emergencia 2.12.1 Proceso de conexión de fuentes de tensión AC-DC 2.12.2 Medidas de seguridad
115 115 117
ACTIVIDADES RESUMEN EVALUACIÓN
119 121 132
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UNIDAD 3: INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Y CIRCUITOS BÁSICOS DE SEÑAL DE CABLE. OBJETIVOS DE LA UNIDAD
125
3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5
Red telefónica Definición de red telefónica Partes y funcionamiento de redes telefónicas Tipos y características de redes telefónicas Mantenimiento básico de redes telefónicas Medidas de seguridad en el manejo
126 126 126 127 128 128
3.2 3.2.1
129
3.2.2
Materiales utilizados en redes telefónicas Tipos y características de los materiales utilizados en redes telefónicas Conservación de los materiales utilizados en redes telefónicas
129 131
3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5
Teléfono Definición de teléfono Partes y funcionamiento de teléfonos Tipos y características de teléfonos Mantenimiento básico de teléfonos Medidas de seguridad
131 131 132 133 133 133
3.4 3.4.1 3.4.2
Instalación de teléfonos Proceso de instalación de teléfonos Medidas de seguridad
134 134 135
3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4
Planta telefónica Definición de planta telefónica Partes y funcionamiento de plantas tlefónicas Tipos y características de plantas tlefónicas Mantenimiento básico de plantas tlefónicas
135 135 136 137 137
3.6 3.6.1 3.6.2
Conexión de una planta telefónica Proceso de conexión plantas telefónicas Medidas de seguridad
137 137 140
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3.7 3.7.1 3.2.2
Mantenimiento de redes telefónicas Proceso de mantenimiento de redes telefónicas Medidas de seguridad
140 140 142
3.8 3.8.1 3.8.2
Señales de cable Definición de señal de cable Accesorios utilizados en la instalación de un circuito básico de señal de cable
142 142
Distribución de señal de cable Proceso de distribuición de señales Medidas de seguridad
143 143 144
3.9 3.9.1 3.9.2
ACTIVIDADES RESUMEN EVALUACIÓN GLOSARIO ANEXOS BIBLIOGRAFÍA
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145 147 149 151 155 157
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Prerrequisitos Para poder estudiar este módulo, usted deberá poseer conocimientos generales y/o experiencia sobre, mecánica de ajustes, mediciones eléctricas básicas, instalaciones eléctricas residenciales, instalación de acometidas eléctricas e instalación y mantenimiento de motores eléctricos monofásicos. Así mismo, para asegurar un entendimiento real de las técnicas presentadas en el presente manual y poder lograr un desempeño eficiente en un contexto laboral determinado, es necesario que se cumplan los siguientes requisitos: > Haber aprobado el 6to. Año de Educación Primaria. > No tener impedimentos físicos que puedan limitar el desempeño normal en el trabajo. > Ser mayor de 16 años.
Objetivo del Manual Con los contenidos de este manual, usted será competente para desempeñar las funciones de realizar instalaciones y proveer mantenimiento básico a timbres, intercomunicadores, vídeo porteros, indicadores numéricos, pilas, acumuladores, redes telefónicas (teléfonos y plantas telefónicas) sistemas de protección de alarmas, mallas eléctricas, circuitos de luces de emergencia y distribución de señal de cable, basándose en procedimientos y parámetros de calidad establecidos.
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Presentación El presente Manual de Circuitos Eléctricos de Señalización constituye material de apoyo para el paquete didáctico del evento del mismo nombre, cuyo contenido se determinó a partir de Normas Técnicas de Competencia Laboral establecidas por grupos de trabajo conformados por personal técnico tanto de INTECAP como del sector productivo. Los Circuitos Eléctricos de Señalización son aquellos que brindan información a cualquier persona a través de luz, sonido e imagen o una combinación de ellos. La información que se recibe de estos circuitos es muy importante, ya que advierte por un sonido de timbre o una alarma algún suceso. El campo de aplicación interno y externo en una casa, edificio o comercio, de los Circuitos Eléctricos de Señalización son la comunicación, señales sonoras, información, alarmas, etc. Los medios que utilizan los Circuitos Eléctricos de Señalización para transmitir la información son intercomunicadores, vídeo porteros, indicadores numéricos redes telefónicas (plantas telefónicas y teléfonos), alarmas (contra incendio y/o robo), señal de cable y circuitos de luces de emergencia. Los Circuitos Eléctricos de Señalización son circuitos que están compuestos por accesorios y componentes eléctricos que transforman la energía o pulsos de energía eléctrica en sonido, imagen o luz; dependiendo de su aplicación. El manual consta de tres unidades. EN LA PRIMERA UNIDAD se desarrollan las técnicas y los procesos de instalación, conexión y mantenimiento básico de timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos. EN LA SEGUNDA UNIDAD se desarrolla la teoría de la electroquímica, las técnicas y procesos de instalación y mantenimiento de pilas y acumuladores; circuitos eléctricos de alarmas, mallas eléctricas y luces de emergencia. EN LA TERCERA UNIDAD se desarrollan las técnicas y procesos de instalación, conexión y mantenimiento básico de redes telefónicas (plantas telefónicas y teléfonos), así como circuitos básicos de señal de cable y accesorios utilizados en la misma. Cada una de las unidades corresponde a una función específica dentro del área de Circuitos Eléctricos de Señalización, por lo que el estudio del presente Módulo, tiene que enfocarse en cada una de sus unidades. Esto dependerá, lógicamente de las funciones que usted realice en su lugar de trabajo.
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Diagrama de Contenidos UNIDAD 1 Instalación y Mantenimiento de circuitos eléctricos de sistemas de intercomunicación
UNIDAD 2 Instalación y Mantenimiento de Circuitos Eléctricos de Sistemas de Seguridad
UNIDAD 3 Instalación y Mantenimiento de Redes Telefónicas y Circuitos Básicos de Señal de Cable.
Tiempo aproximado de estudio:
35 Horas
La estimación del tiempo para el estudio del presente manual es de unas 35 horas, aunque depende directamente del ritmo individual de aprendizaje. De acuerdo al plan de formación correspondientes al presente módulo, el tiempo total de clases teóricas y de prácticas práctica s en taller correspondientes al período de formación en el centro de capacitación o en la empresa es de 135 horas.
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¿Cómo utilizar este manual? El manual se ha dividido en Unidades, cada una conteniendo diversos temas y subtemas. Cada tema incluye una serie de teoría, ejemplos y explicaciones, las cuales, en su mayoría, vienen acompañadas de fotografías, diagramas o dibujos para mejor comprensión del mismo. Es importante que no continúe leyendo si no ha comprendido el contenido de cada tema, ya que la falta de comprensión de alguno de los temas puede limitar el aprendizaje de los temas subsiguientes. El propósito del manual es servirle como guía para que, usted solo, pueda ejecutar las instrucciones de cada práctica o actividad. Estudie con detenimiento la teoría para que le sirva de apoyo al desarrollar las prácticas relacionadas con el tema. Cuando realice el estudio, es conveniente anotar los puntos importantes que desee resaltar en el momento en que la actividad sea explicada o demostrada por el instructor. Esta información le podrá ser de utilidad posteriormente como referencia, o le dará una visión clara de lo que el texto trata de enseñarle. No considere este manual como un libro ordinario, sino como un libro de trabajo donde usted puede realizar anotaciones durante las demostraciones o explicaciones de su facilitador, sobre aspectos que considere importante destacar y ampliar, ó para esclarecer puntos de confusión y que así pueda servirle posteriormente como Bibliografía de Referencia sobre el área de Circuitos Eléctricos de Señalización. En este manual existen algunas actividades que usted deberá realizar solo y otras que podrá realizar en equipo; en ambos casos, no dude en preguntar a su facilitador sobre todos los aspectos que no tenga claros e inquietudes que requieran una mayor explicación. Su instructor le proporcionará tiempo para realizar cada actividad, y después, evaluará su comprensión sobre el tema y le observará realizándola. Cuando haya ejecutado con éxito la actividad, será competente para ejecutarla. Cada unidad le presentará una serie de objetivos que deberá alcanzar. Mantenga en mente estos objetivos y pregúntese usted mismo al final de cada unidad ¿Puedo realizar todas las actividades que los objetivos enumeran? Si la respuesta es afirmativa, significa que su preparación técnica para dicha unidad es aceptable.
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PRELIMINARES
Preliminares 1.1 CONDICIONES GENERALES DE SEGURIDAD EN INSTALACIONES Y MANTENIMIENTO OBSERVADAS EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SEÑALIZACIÓN.
Haga suyo el lema: “Un trabajo que no esté realizado con seguridad, no es un buen trabajo”. Vea la figura 1.1.
Equipo de protección personal.
Figura 1.1.
Para lograr un buen desarrollo en la prevención de accidentes, usted y todos sus compañeros de trabajo, deben aportar ideas, iniciativa, sentido común, voluntad, responsabilidad, orgullo por el trabajo y amor propio. Debe reconocer que la prevención de accidentes no es un suplemento o complemento del trabajo. La prevención de accidentes es parte misma del trabajo.
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Todo trabajo tiene riesgos potenciales. Algunos riesgos son pequeños y otros grandes; para estos riegos, debe tomar en consideración todas las alternativas para efectuar el trabajo y elegir entre ellas, la que presente menos riesgos. Debe eliminar definitivamente de su conducta, las actitudes negativas que lo pueden comprometer o involucrar en un accidente o que afecta directa o indirectamente a sus compañeros de trabajo.
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PRELIMINARES
Debe mantener el interés por eliminar o informar las condiciones inseguras que surjan en las áreas de trabajo. Siga cultivando los hábitos de trabajos seguros; utilice gu an te s ai sl ad os , ca lz ad o de se gu ri da d, ca sc o protector, lentes de seguridad, cinturón de seguridad, protectores auditivos, etc., dependiendo del trabajo o tarea a realizar.
MEDIDAS GENERALES DE SEGURIDAD Antes de realizar cualquier trabajo de instalación ó conexión de Circuitos Eléctricos de Señalización deben tomar en cuenta y respetar las cinco normas de seguridad básicas que se describen a continuación.
La indiferencia a las precauciones, la pereza manifiesta, por ejemplo, al utilizar cajones en lugar de conseguir una escalera para escalar, los hábitos de trabajo incorrectos, las prisas injustificadas, el exceso de confianza, la negligencia, la temeridad, las acrobacias y los malos ejemplos de personas que se consideran profesionales y autosuficientes; son unas de las tantas malas conductas que provocan accidentes muy a menudo.
〈
Desconexión total del circuito donde se realizará la instalación eléctrica, el mantenimiento o el cambio de algún accesorio eléctrico o lámpara.
〈 Asegúrese contra una reconexión, deje un letrero en el tablero de distribución o tablero de fusibles, explicando que se está realizando una instalación eléctrica o una rutina de mantenimiento. Al tablero de distribución o tablero de fusibles se le puede instalar un candado, hágalo, y así tendrá una mayor seguridad de que no conectarán el circuito en donde usted esté realizando la instalación eléctrica o practicando la rutina de mantenimiento descrita en la orden de trabajo.
¿Qué motivos le impiden actuar con seguridad? Medite y analice esta pregunta; la verdad es que no encontrará ni una respuesta valedera ni sustancial que le sirva como razón absoluta, para determinar de que no se necesita equipo de seguridad y/o protección. El ser humano desde que nace hasta que muere busca protección. Ni usted, ni ninguna persona son la excepción a la regla. Vea la Figura 1.2.
〈
Compruebe la ausencia de tensión con la ayuda de un voltímetro, antes de empezar la instalación eléctrica o la rutina de mantenimiento descrita en la orden de trabajo.
〈 Ponga a tierra y cortocircutado en el tablero de distribución o en la caja de registro, el circuito en el que está efectuando una reparación o realizando la rutina de mantenimiento, de acuerdo con la orden de
Ejecución de un trabajo en forma peligrosa. Figura 1.2.
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PRELIMINARES
trabajo como se muestra en la Figura 1.3, esta medida de seguridad se realiza por si hay una reconexión en el circuito.
mantenimiento debe asegurarse de que la línea no tiene corriente ó voltaj e, esto se realiza con un voltímetro. No es seguro probar el circuito con los dedos o dispositivos improvisados. Para realizar una rutina de mantenimiento de forma adecuada, tiene que conocer el uso del multímetro, manipular el circuito, interpretar ordenes de trabajo y diagramas de instalación. Las pinzas de fuerza, puntas planas, puntas redondas, corte diagonal, destornilladores y demás herramientas utilizadas en traba jos de reparacione s eléctricas deb en est ar aislados. Vea la figura 1.4.
Circuito puesto a tierra y cortocircuitado.
Figura 1.3.
〈 Tape o cubra con un material aislante las partes que tengan tensión, cuando usted esté realizando la instalación eléctrica o rutina de mantenimiento descrita en la orden de trabajo.
MEDIDAS DE SEGURIDAD Para gozar de seguridad y obtener un servicio óptimo de los circuitos eléctricos y/o del equipo eléctrico, estos deben estar bien mantenidos. Los timbres, sensores, interruptores, piezas móviles y dispositivos similares por los que circula corriente se desgastan, se averían y necesitan reajustes. En los trabajos de mantenimiento, utilice únicamente herramientas y equipos eléctricos, de acuerdo al tipo de trabajo descrito en la orden de trabajo y recomendaciones del fabricante. Al realizar el mantenimiento de los circuitos eléctricos de señalización procure desconectar los mismos. Antes de que comiencen los trabajos, el personal de
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Multímetro. Figura 1.4.
El mantenimiento o reparación que se tiene que efectuar en conductores eléctricos que tienen corriente, es aconsejable que lo realicen por lo menos un electricista y un ayudante. El equipo de protección necesario se determinará según el circuito, la naturaleza del trabajo y las condiciones en que las que éste deba efectuarse. Guantes de caucho, plataformas aislantes, cascos de seguridad, lentes de seguridad, cinturones de seguridad se encuentran entre los elementos del equipo de
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PRELIMINARES
seguridad más comunes. El equipo de seguridad debe inspeccionarse antes de su uso y volverse a probar a intervalos frecuentes. Vea la figura 1.5.
como al personal que atiende las máquinas controladas por los motores. Por esta razón, cuando los trabajos que se van a realizar para reparar o mantener motores, circuitos eléctricos, etc., el circuito se interrumpirá desde el tablero de distribución y/o cuchillas que ali mentan a ese motor, circuitos eléctricos en particular interruptores termo magnéticos y/o fusibles deberán cerrase con un candado en posición de “desconectado” y colocar una tarjeta describiendo el trabajo que se está realizando, el nombre del electricista y el departamento al que pertenece. Vea la Figura 1.6.
Amperímetro de gancho
Figura 1.5.
A causa de la canalización y/o instalación de los circuitos y equipo eléctricos, los métodos de mantenimiento de éstos y las herramientas aisladas que se precisen, el personal de mantenimiento debe estar constantemente alerta para evitar cualquier descarga accidental a tierra. Tal descarga puede producirse cuando un hilo suelto que tiene corriente, entra en contacto con una tubería de agua, conducto, conductor o cualquier objeto metálico que esté conectado a tierra.
Candados para utilizar en los interruptores termo magnéticos. Figura 1.6.
Inmovilizadores eléctricos. El accionamiento
Los simples letreros de advertencia o las etiquetas no garantizan la protección positiva que brinda el inmovilizar el equipo eléctrico. A causa del grave peligro para la vida, los procedimientos de inmovilización eléctricos deben ser aplicados en cualquier rutina de mantenimiento.
inesperado del equipo eléctrico puede ponerse en marcha mediante un control remoto manual o automático, puede causar lesiones a quienes se encuentran suficientemente cerca para recibir una descarga. La puesta en marcha inesperada de motores o circuitos eléctricos de señalización puede lesionar a quienes trabajen en ellos, así
Los electricistas utilizarán candados únicamente fabricados por una compañía de renombre. No habrá dos candados que sean iguales y las formas de las llaves deberán revisarse para comprobar que cada una entra solamente en un candado. Cada electricista tendrá solamente una llave para su candado.
Para que las rutinas de mantenimiento se realicen con índices bajos de accidentes, observe los siguientes criterios:
A.
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PRELIMINARES
El responsable tendrá una lista patrón con los números de las llaves y dispondrá en su oficina de una llave adicional para dada candado. Vea la figura 1.7.
circuito eléctrico están bien sujetos, con el fin de que no puedan quitarse fácilmente. 5) Al final del turno, quite su candado y el letrero. Nunca debe permitir que otra persona lo quite y asegúrese de que no expone a otra persona al quitar el letrero o candado. 6) Si se pierde la llave del candado, notifique la pérdida a donde corresponda de inmediato y consiga un nuevo candado
Lectura de plano de acuerdo con la orden de trabajo. Figura 1.7.
A continuación se describe un procedimiento de inmovilización que resulta generalmente aceptable:
B. Sustitución de interruptores termo magnéticos y fusibles. Al retirar un interruptor termo magnético y/o fusible, se abrirá el interruptor de accionamiento del circuito para quitar la carga y así, podrá extraer el interruptor termo magnético de la caja de distribución y/o un fusible de su respectiva caja.
1) Alertar a las personas que trabajan en la maquinaría o circuito eléctrico de señalización en el que se realizará una rutina de mantenimiento y/o reparación.
Si el fusible no está protegido con un interruptor, su extremo de alimentación se extraerá en primer lugar. Coloque el nuevo fusible, introduciendo en primer lugar el extremo de alimentación. Vea la figura 1.8.
2) Antes de comenzar los trabajos en un motor eléctrico, eje de línea u otro equipo de transmisión de fuerza ó máquina conducida mecánicamente, asegúrese de que no se pueda poner en movimiento sin permiso. 3) Colocar el candado en el interruptor termo magnético o caja de fusibles. No estará protegiendose de descargas eléctricas, a menos que coloque su candado. 4) Si no dispone de un candado, coloque un letrero indicador en el tablero de distribución y bloquee el mecanismo en alguna forma eficaz (quite el interruptor termo magnético y/o el fusible). Asegúrese de que tanto el letrero como el bloqueador del
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Electricista instalador inspeccionando tablero de distribución. Figura 1.8.
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PRELIMINARES
Al realizar el cambio del interruptor termo magnético y/o fusible debe marcar, los conductores que están instalados en ellos con etiquetas, si es posible, fijará a cada rama del circuito un conductor a tierra de suficiente capacidad, antes de comenzar el trabajo. Los conductores de puesta a tierra deben quitarse justamente antes de volver a conectar el circuito.
alguna herramienta, debe retirarla de servicio, marcarla y entregarla a la bodega para ser reemplazada o reparada. Al instalar un circuito eléctrico; un equipo adicional o tenga que trabajar en condiciones provisionales, no efectuará ninguna toma de un circuito existente, a menos que instale un interruptor individual en la línea, adoptando la precaución de fijar el interruptor en desconectado y colocarle una tarjeta de peligro.
Es importante que los interruptores termo magnéticos y/o fusibles sean sustituidos por otros del mismo tipo y tamaño, y que no utilice nunca para la sustitución de un fusible un hilo de cobre u otro conductor.
Esta precaución evitará las interrupciones de servicio en el circuito principal cuando deba cortarse la corriente en el circuito auxiliar, evitará también la puesta en marcha accidental del equipo adicional en el que se esté manipulando.
Como precaución adicional, las pruebas de voltaje deben efectuarse con un voltímetro, antes de iniciar la sustitución de interruptores termo magnéticos y fusibles. En caso de emergencia en las que las zonas próximas a los tableros de distribución o a las cajas de fusibles estén húmedas, utilice plataformas de madera, taburetes aislados o botas de caucho.
C.
Cableado. La instalación de cableado de circuitos eléctricos de señalización deberá inspeccionarlos detenidamente. Procure evitar el empleo, de cableado provisional, aun al parecer razonablemente seguro ser instalado la primera vez; a medida que avanzan los trabajos y se efectúan las reparaciones o instalaciones, el cableado provisional puede resultar inseguro, ya que no está debidamente protegido contra daños mecánicos. Usted debe establecer como norma práctica la inspección de los enchufes y conexiones del equipo eléctrico portátil, para verificar que el tercer hilo de la armazón esté debidamente conectado a los terminales. Si tiene alguna duda sobre el funcionamiento seguro de
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1.1.3
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PROTECCIÓN PERSONAL UTILIZADA EN INSTALACIONES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SEÑALIZACIÓN
Según la zona del cuerpo que va a proteger se distinguen los siguientes tipos de equipos:
A. Ropa de trabajo. Los vestidos de trabajo
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proporcionan una protección contra manchas, polvos, productos corrosivos, etc. Debe cuidar que la ropa de trabajo esté limpia y en buenas condiciones de conservación, sin roturas que
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PRELIMINARES
puedan ser motivo de enganches con la máquina provocando el accidente. Existen ropas especiales para trabajos especiales tales como:
En cuanto a la forma existen cascos con rebordes más o menos salientes, hasta aquellos que no tienen más que una visera. Los primeros protegen las orejas, el cuello y parte de la cara, empleándose especialmente en trabajos de perforación, canteras, etc., siendo los segundos, más comunes en el trabajo de fábricas, industrias, etc.
- Los trajes ignífugos que protegen contra los riesgos de inflamación. - Los trajes de caucho para proteger contra las radiaciones.
A fin de completar la acción protectora del casco, pueden añadirse otros accesorios suplementarios tales como pantallas, cubre nuca o cascos contra ruido, procurando en todo momento conjugar eficacia con comodidad.
- Los trajes de amianto para trabajos próximos a fuentes de calor. También se utiliza el cuero para la confección de mandiles y delantales. La ropa que debe utilizarse en invierno bajo condiciones climáticas extremas ha de reunir las siguientes cualidades: poder de retención de calor, capacidad de eliminación del calor y facilidad de aireación.
C.
B. Protección de la cabeza. La necesidad de llevar un casco protector, resulta de la gravedad que conllevan los accidentes producidos por caídas de objetos. Existe en el mercado una gran variedad de cascos protectores construidos a base de materias plásticas y tela impregnada o cartón endurecido, aluminio, fibra de vidrio, etc. Vea la figura 1.9.
Protección de las extremidades superiores. La protección generalmente aceptada por su eficacia es el guante, independientemente de la existencia de mangas, cremas, etc. Las protecciones de las extremidades superiores, suelen fabricarse de goma, caucho, cuero, etc. Según el trabajo a desarrollar, se utilizarán los siguientes tipos de guantes:
- De tejido, son adecuados para trabajos que requieren una protección ligera, como en trabajos de construcción.
- De cuero, son resistentes a las chispas, al calor y a los objetos rugosos proporcionando, además, amortiguación a los choques, como en procesos de soldaduras.
- De amianto, aíslan del calor y son incombustibles protegiendo contra quemaduras. Presentan el inconveniente de deteriorarse con facilidad.
Debe realizar trabajos con equipo de protección personal y mano de obra calificada. Figura 1.9.
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PRELIMINARES
- De caucho, son utilizados cuando es necesario el aislamiento eléctrico. Presentan el inconveniente de no permitir la transpiración ni proteger contra la acción mecánica. Vea la figura 1.10.
Calzado de protección. Figura 1.11.
También se suelen utilizar plantillas metálicas que impiden las heridas cortantes o punzantes en la planta de los pies. Guantes de protección. Figura 1.10.
- De materia plástica, son utilizados en la industria química por resistir a los productos químicos corrosivos, así como a los disolventes industriales.
Para completar dicha protección, es aconsejable utilizar botas que protejan los tobillos. La protección de las extremidades inferiores puede completarse con rodilleras, polainas, etc.
E. Protección del aparato visual. Los accidentes
- De cota de malla, son indicados para trabajos con elementos cortantes.
- La protección de manos y brazos contra productos corrosivos puede realizarse mediante pastas, pomadas o cremas especiales que forman una película protectora sobre la piel, sin reducir la sensibilidad táctil del usuario.
D.
de ojos pueden ser evitados mediante el uso de gafas o caretas protectoras, cualquier gafa de seguridad debe reunir una serie e requisitos: Se han de limpiar con facilidad, por lo que no deben tener pliegues ni ranuras de difícil acceso. Deben tener un campo de visión amplio. No han de estar construidas con material inflamable. No debe producir irritaciones ni ningún otro tipo de molestia al usuario. Vea la figura 1.12.
Protección de extremidades inferiores. La protección puede lograrse mediante calzado con puntera de acero, para prevenir la caída de material pesado sobre los dedos. Vea la figura 1.11.
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Gafas o lentes de seguridad.
Figura 1.12.
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PRELIMINARES
F.
Protección del aparato auditivo. Cuando el
aparatos de protección respiratoria, se puede establecer en dos grandes grupos, son los siguientes:
nivel de ruido en un puesto o área de trabajo sobrepase los 80 decibeles (db) será obligatorio el uso de elementos o aparatos individuales de protección auditiva. La protección de los pabellones del oído se combinará con la del cráneo y la cara, por los medios vistos anteriormente. Los elementos de protección auditiva serán siempre de uso individual. Vea la figura 1.13.
Aparatos con provisión de aire ó autónomos, con tubo flexible, aparatos con filtro, filtro mecánico, filtro químico, combinación de filtro mecánico y químico. Vea la figura 1.14.
Mascarilla que protege el aparato respiratorio. Figura 1.14.
H.
Equipo de protección auditivo.
Figura 1.13.
G.
Protección del aparato respiratorio. Para
Cinturones de seguridad. Constituyen un elemento básico de protección y debe ser obligatorio en los trabajos que presenten riesgo de caída. D eben estar normalizados. Vea la figura 1.15.
proteger el aparato respiratorio debe seguir el procedimiento que incluye los siguientes puntos: - Identifique la sustancia contra la que se necesita protección. - Valore el riesgo que conlleva cada una de las sustancias identificadas, estableciendo su grado de peligrosidad. - Determine las condiciones de exposición a esos riesgos, tales como proximidad con los puntos de alta concentración, existencia o falta de oxígeno, etc. Cinturón de seguridad. Figura 1.15.
- Estudiar la posibilidades personales de utilización del equipo. La clasificación de los
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PRELIMINARES
sustituidos (tubo de plomo), conductores eléctricos y herramientas viej as. Vea la figura 1.17.
1.2 PROTECCIÓN AMBIENTAL Los procesos de instalaciones eléctricas, pueden y deben contribuir a la reducción del consumo de energía, a través de instalaciones funcionales, facilitando el aprovechamiento de la luz natural para la iluminación en las residencias y edificios. Desde el punto de vista ambiental, la generación de residuos relacionados con los procesos de instalaciones eléctricas (residuos de conductores eléctricos de cobre, forros aislantes de plástico, cintas de aislar, fundentes, metales de aleación, tubería metálica y no metálica, residuos de poliducto PVC, tubos de lámparas fluorescentes, bombillos de lámparas incandescentes), las personas que realizan las instalaciones tienen que manejar y desechar correctamente los residuos para proteger el ambiente.
Símbolo de reciclaje de plástico. Figura 1.17.
Residuos peligrosos: líquidos de baterías, mecanismos que contienen mercurio o vapor de mercurio, gases fluorescentes, aerosoles, pilas, baterías. Vea la figura 1.18.
Los desechos o desperdicios que generan los procesos de instalaciones eléctricas son:
A. Asimilables a residuos urbanos: papel y cartón, vidrio de botellas, restos orgánicos, latas y otros envases. Vea la Figura 1.16. Símbolo de reciclaje de baterías o pilas. Figura 1.18.
Emisiones a la atmósfera: Ruido, polvo, humos y gases.
1.2.1
Símbolo de reciclaje de vidrio. Figura 1.16.
B. Escombros: restos de demolición y obras.
Residuos industriales inertes: restos plásticos, restos de otros materiales empleados o
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BUENAS PRÁCTICAS EN LA UTILIZACIÓN DE LOS RECURSOS
Estas prácticas se refieren a la utilización de los recursos existentes en las instalaciones eléctricas.
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PRELIMINARES
A. Maquinaria, equipos y utensilios.
poder reciclarlos (obtener cobre) sin contaminar, al final de su vida útil. Vea la figura 1.20.
Para el desempeño del trabajo.
· Adquiera
equipos, herr amienta y maquinaria eléctricas que tengan los efectos menos negativos para el ambiente (bajo consumo de energía, baja emisión de humos, ruido y polvo, etc.).
Para las instalaciones eléctricas.
·
Elija las lámparas entre las de mayor eficiencia energética. Las de carcasa metálica son preferibles a las plásticas y los reflectores son mejores que los difusores. Símbolo de materiales explosivos.
Figura 1.20.
· Instale lámparas de bajo consumo y larga duración. Materiales:
· Emplee, preferentemente, materiales exentos de · No emplee materiales tóxicos o peligrosos, como
emanaciones nocivas, duraderos, transpirables, resistentes a las variaciones de temperatura, fácilmente reparables, obtenidos con materias renovables, reciclados y reciclables (cables exentos de halógenos, tubos protectores de polietileno en lugar de PVC, cajas de polietileno u otros materiales en lugar de PVC, además, estas cajas pueden proceder de materiales reciclados.
el plomo. Vea la figura 1.19.
·
Evite aerosoles con CFC, y materiales con organoclorados (PVC, CFC, PCB).
·
Utilice, en lo posible, productos en envases fabricados con materiales reciclados, biodegradables y que puedan ser reutilizados al menos por los proveedores. Símbolo de materiales tóxicos y provocan daño a la exposición directa. Figura 1.19.
·
Compre evitando el exceso de envoltorios y en envases de un tamaño que permita reducir la producción de residuos de envases.
· Evite utilizar materiales que contengan halógenos en su composición, para reducir problemas de emisión de gases nocivos en caso de incendio y para
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Productos Químicos:
· Reconozca los símbolos de peligrosidad y toxicidad.
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PRELIMINARES
·
Compruebe que los productos están correctamente etiquetados, con instrucciones claras de manejo. Vea la figura 1.21.
1.2.2
BUENAS PRÁCTICAS EN EL MANEJO DE LOS RESIDUOS Y DESECHOS QUE SE OBTIENEN DE LOS PROCESOS DE INSTALACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SEÑALIZACIÓN.
Contribuye a un manejo correcto de los residuos y desechos protegiendo de esta manera al ambiente.
Manejo adecuado de substancias químicas.
· Utilice cajas de plástico reciclado.
Figura 1.21.
· Utilice elementos cuyos desechos posean una mayor · Elija los productos menos agresivos con el ambiente (disolventes al agua, detergentes biodegradables, sin fosfatos ni cloro, limpiadores no corrosivos, etc.). Vea la figura 1.22.
Contaminación de las industrias.
Figura 1.22.
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aptitud para ser reciclados (ejemplo, conductores eléctricos y cajas sin PVC).
· Rechace
los materiales que se transforma n en residuos tóxicos o peligrosos al final de su uso como los mecanismos con mercurio. Vea la figura 1.23.
Proteja el ambiente con un manejo adecuado de los desechos que son resultado de las instalaciones eléctricas.
Figura 1.23.
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PRELIMINARES
·
Maneje los residuos y desechos para evitar daños ambientales y a la salud de las personas.
NOTAS
· Infórmese acerca de las características de los residuos y de los requisitos para su correcto manejo.
·
Cumpla la siguiente normativa: Separe correctamente los residuos. Presente por separado o en recipientes especiales, los residuos susceptibles de distintos aprovechamientos o que sean de objeto de recogidas específicas.
1.2.3
ORDEN Y LIMPIEZA
El orden y la limpieza son dos factores de suma importancia para garantizar un medio laboral sano y seguro, estas deben ser tareas de carácter continuo y desde el mismo momento de la construcción del establecimiento. La limpieza general, se debe hacer en especial en horas no laborales. Las herramientas deben estar limpias y ordenadas en un lugar adecuado. Los pisos se deben mantener libres de basura, grasa, agua y residuos sólidos o líquidos. Así mismo, las ropas de trabajo se deben guardar en lugares adecuados.
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Unidad 1 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SISTEMAS DE INTERCOMUNICACIÓN
Con el contenido de esta unidad, usted será competente para:
Seleccionar timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos de acuerdo con la orden de trabajo y tipo de aplicación.
Instalar y conectar timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos de acuerdo con la orden de trabajo y a procesos técnicos de trabajo establecidos.
Efectuar los procesos de mantenimiento a timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos, de acuerdo a la orden de trabajo y a especificaciones de mantenimiento del fabricante.
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1.1 TIMBRE
1.1.2
En las instalaciones eléctricas, además de los circuitos de alumbrado y fuerza, existe otro tipo de circuito, conocido como circuito de llamada o aviso. El circuito de llamada o aviso es el circuito eléctrico que tiene como función transmitir una información a través de pulsos eléctricos que son convertidos a través de alarmas, lámparas de destellos, silbatos, micrófonos, etc. entre dos o más usuarios. El circuito elemental de llamada está compuesto por una fuente de alimentación, conductores, un interruptor momentáneo y un timbre.
1.1.1
DEFINICIÓN DE TIMBRE
El timbre es un aparato eléctrico provisto de un circuito electromagnético, un mecanismo constituido por una campana y un mazo pequeño, integrado en un solo paquete; tiene la función de producir señales sonoras, cuando es excitado por un voltaje de CA o CC. Vea la Figura 1.1.
Ejemplo de un timbre. Figura 1.1.
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PARTES Y FUNCIONAMIENTO TIMBRES
Un timbre está constituido por una armadura vibrante (A), cuyo extremo en forma de mazo (B) golpea una campana (C). La vibración de la armadura (A), se produce mediante un electroimán (D) y un juego de contactos (E) que abren y cierran el circuito. A continuación se definirá cada una de estas partes:
Armadura, es un conjunto de piezas normalmente de metal, unidas unas con otras, en las cuales, o sobre las cuales se arma algún mecanismo, estructura, etc.
Mazo, es un dispositivo de percusión, compuesto de una cabeza de metal y un mango, que se utiliza para golpear la campana, ya sea directamente sobre el objeto a trabajar.
Campana, es un dispositivo de metal, en forma de copa invertida, que recibe los golpes de percusión del mazo y emite un característico sonido.
Bobina del electroimán. La bobina es un cilindro de conductor eléctrico devanado sobre un núcleo; la bobina es parte del solenoide del electroimán (alambre arrollado en forma de hélice, uno de cuyos extremos vuelve hacia el otro en línea recta, que es paralela al eje de la hélice) que tiene un núcleo de hierro dulce, que al pasar la corriente el hierro se imanta, cesando la imantación al cesar el paso de la corriente por el solenoide, si el núcleo es de acero el imán es permanente.
El núcleo de hierro dulce refuerza el flujo magnético de la bobina. La causa del refuerzo del flujo magnético es la orientación de los imanes elementales en el hierro dulce. Por esta causa aparecen líneas de campo adicionales.
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Las líneas de campo de la bobina se concentran el hierro dulce. Este conduce las líneas de campo mejor que el aire. Vea la figura 1.2.
Los timbres se hacen funcionar por medio de un pulsador (interruptor momentáneo, que tiene la característica de cerrar el circuito sólo cuando es conmutado) que cierra el circuito eléctrico, como se ilustra en la figura 1.3.
Circuito eléctrico básico para la instalación de un timbre. Figura 1.3.
Cuando se cierra el circuito por medio de un pulsador, la corriente que circula en la bobina magnetiza el electroimán y atrae la armadura vibrante, el mazo golpea la campanilla. Este desplazamiento de la armadura vibrante provoca la interrupción del circuito électrico (contactos abiertos) y la armadura regresa a su posición inicial, pero, este retroceso, provoca de nuevo, el cierre del circuito (contactos cerrados); la armadura vibrante, atraída otra vez por el electroimán, golpea de nuevo la campana con su mazo. Este proceso se repite durante el tiempo en el cual, el pulsador cierra el circuito eléctrico.
1.1.3
Partes de un timbre. Figura 1.2.
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TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS TIMBRES
En el mercado se encuentran tres tipos de timbres que son:
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Timbres que operan con corriente continua CC y con corriente alterna C.A. Como se dijo en el Módulo de Mediciones Eléctricas Básicas, la corriente continua es una corriente eléctrica que circula constantemente en el mismo sentido y con la misma intensidad. La corriente alterna es una corriente eléctrica que varía constantemente de sentido e intensidad.
Timbres que operan con corriente alterna C.A. La construcción de este tipo de timbre es más robusto, es utilizado para trabajo industrial y se puede conectar directamente a la red monofásica. Los voltajes más utilizados en este tipo de circuitos son 120V y 240V. Vea la figura 1.5.
Este tipo de timbre no se puede instalar directamente a la red monofásica 120V CA 60 Hz, porque el circuito está normalizado para operar con voltajes de operación, por debajo de 24 V, por lo que previamente debe instalarse un transformador reductor, para reducir el voltaje, y un circuito de rectificado, para transformar la C.A. en C.C. Un transformador, es una máquina eléctrica estacionaria, que aumenta o reduce tensiones e intensidades eléctricas, manteniendo constante la potencia. El circuito de rectificado es el circuito que convierte la corriente alterna, a través de semiconductores, en corriente continua. Los voltajes más utilizados en este tipo de timbres son: 120V A.C. / 4 – 8V C.C. y 120V A.C. / 12-24V C.C. Vea la figura 1.4.
Timbre que se instala en A.C. Figura 1.5.
Timbres que operan únicamente con corriente continua (C.C.). Este tipo de timbres, son instalados en circuitos de corriente continua y normalmente son de poco voltaje y consumo. El voltaje más alto de operación de este tipo de timbres es de 24V C.C. Vea la figura 1.6.
Timbre que se instala a AC – DC. Figura 1.4.
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Timbre que se instala en C.C. Figura 1.6.
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1.1.4
1.2 INSTALACIÓN DE UN TIMBRE ELÉCTRICO CON UN PULSADOR
MANTENIMIENTO BÁSICO
El mantenimiento básico para timbres consiste en lo siguiente:
–
Limpie exteriormente el polvo de la campana, con un trapo seco o wipe.
– Retire la cubierta del timbre, este paso depende
Este tipo de instalación se realiza normalmente en residencias, comercios pequeños, o en aplicaciones que sólo necesitan un punto de conmutación y un timbre. Vea la figura 1.7.
de la construcción de la misma.
–
Aspire el polvo que contengan las bobinas del electroimán con una aspiradora.
–
Aplique unas gotas de aceite mineral al mecanismo de resorte y al mazo del timbre.
–
Cuando realice el mantenimiento del timbre procure no tocar con un destornillador o herramienta eléctrica las bobinas del electroimán, para no dañarlas.
1.1.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad que usted debe observar en los timbres son:
·
·
Instale el timbre adecuado al tipo de aplicación y voltaje, por ejemplo, no instale un timbre de C.C. directamente a la red de 120V, si hace esto quemará el circuito eléctrico del timbre; éste quedará inservible. No limpie la campana del timbre con un trapo húmedo, puesto que la humedad daña el mecanismo eléctrico y mecánico.
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Diagrama de instalación de un timbre con un pulsador 120V A.C. Figura 1.7.
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1.2.1
PROCESO DE INSTALACIÓN UN TIMBRE DE 120 V AC CON UN PULSADOR
El proceso de instalación de un timbre con un pulsador es similar al circuito simple de alumbrado. El circuito de instalación de un timbre con un pulsador 120V A.C. consta de una fuente de alimentación, conductores, un pulsador y un timbre. La instalación de este tipo de circuitos puede ser sobrepuesta o empotrada, en el caso de timbres que funcionan con tensiones inferiores a 65V, la utilización de conductores de sección transversal circular no tiene que ser inferior al calibre # 20. Considere que muchas veces, a causa de la extensión de las instalaciones eléctricas en edificios, por ejemplo, los timbres pueden funcionar mal, esto es debido a la insuficiente potencia del transformador o al empleo por economía de conductores de pequeña sección transversal que provocan excesivas caídas de tensión; calcule la caída de tensión y escoja el calibre adecuado, de acuerdo a sus cálculos, para la instalación del timbre en cuestión.
Paso 3:
Si la longitud entre el pulsador y el timbre es de menos de 200 m, utilice conductor eléctrico calibre # 18 para la instalación; Si la longitud entre pulsador y timbre es mayor de 200 m y hasta un máximo de 500 m, utilice conductor eléctrico calibre # 16.
Paso 4:
Mida la distancia entre las cajas de registro, con la ayuda de una guía acerada y una cinta métrica metálica enrollable, si la instalación es con tubería ó con la ayuda de una cinta métrica metálica enrollable entre el timbre y pulsador instantáneo, si la instalación es sobrepuesta sin tubería, de acuerdo al diagrama de instalación, incluido en la orden de trabajo. Paso 5:
Efectúe el alambrado del circuito, de acuerdo con el diagrama de instalación. Vea la Figura 1.6.
El proceso de instalación del timbre con un pulsador es el siguiente: Paso 1:
Prepare la herramienta y equipos eléctricos, así como los materiales a utilizar de acuerdo con la orden de trabajo.
Paso 2: Instale las cajas de registro y la tubería con sus respectivos accesorios, si la instalación es con tubería, de acuerdo al diagrama de instalación, incluido en la orden de trabajo.
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Cablee desde la fuente de alimentación L1 al borne o tornillo central del pulsador instantáneo, y LN al borne o tornillo lateral del timbre.
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El borne, es un dispositivo mecánico montado en una base aislante para las conexiones de dos o más conductores eléctricos. Cablee un conductor del borne o tornillo lateral del pulsador al borne central del timbre.
Paso 10:
Desconecte el circuito y desmonte los componentes y accesorios eléctricos. Paso 11:
Paso 6:
Efectúe las conexiones de la fuente de alimentación, el pulsador y el timbre de acuerdo con el diagrama de instalación. Conecte a la fuente de instalación, los dos conductores L1 y LN respectivamente, el otro extremo del conductor L1, al borne o tornillo central del pulsador, y LN al borne o tornillo lateral del timbre. Conecte un extremo del conductor al borne o tornillo lateral del pulsador y el otro extremo al borne o tornillo central del timbre.
Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso. Deposite los desechos de forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductor eléctrico, en depósitos adecuados para ello y si es posible en depósitos para reciclaje de plásticos ó metales.
12.2
Las medidas de seguridad observadas en el proceso de instalación de un timbre con un pulsador son:
·
Paso 7:
Verifique que las conexiones hayan sido realizadas correctamente utilizando un multímetro, y realizando pruebas de continuidad.
· Paso 8:
Energice el circuito previa autorización de su facilitador.
·
Paso 9:
Verifique el funcionamiento del circuito, después de energizar el circuito, el timbre no tiene que funcionar, conmute el pulsador instantáneo. Si el timbre funciona, el circuito está bien instalado y conectado.
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MEDIDAS DE SEGURIDAD
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·
No dañe el forro aislante de los conductores eléctricos con las mordazas de las pinzas o cuando cablee el circuito, porque generalmente son conductores delgados, pues el circuito puede tene r fu ga s de co rr ient e y oper ar defectuosamente. Si el circuito es de 120V o 240V se puede producir un corto circuito, una sobre carga y hasta provocar un incendio. No dañe las bobinas del electroimán con el destornillador o con cualquier otra herramienta, ya que puede ocurrir un corto circuito entre las bobinas del electroimán y provocar que se queme el timbre. Instale el timbre adecuado al tipo de aplicación y voltaje. No instale el timbre en lugares con mucha humedad, puesto que la misma daña los componentes eléctricos y mecánicos del timbre.
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·
·
No instale el timbre en lugares donde pueda ser golpeado o tenga acceso cualquier persona (no calificada), para evitar una descarga eléctrica o un corto circuito. Instale los timbres a la temperatura ambiente o a una temperatura máxima de 35º C y una mínima de - 25º C. A temperaturas extremas, los timbres tienen problemas en su funcionamiento, pues a temperatura máxima, se puede fundir el circuito y a temperatura mínima los mecanismos eléctricos y mecánicos se pueden atascar por el hielo.
1.3 INSTALACIÓN DE UN TIMBRE ELÉCTRICO CONTROLADO DESDE VARIOS PUNTOS Este tipo de instalación se realiza normalmente en comercios, hospitales, hoteles o en aplicaciones que necesitan puntos de conmutación múltiple y un timbre. Vea la figura 1.8.
1.3.1
PROCESO DE INSTALACIÓN DE UN TIMBRE DE 120V AC, CONTROLADO DESDE VARIOS PUNTOS
El proceso de instalación de un timbre con varios pulsadores, es similar al circuito de 4 vías de alumbrado porque en él, se puede conectar y desconectar el circuito desde dos o más puntos. El circuito de instalación de un timbre con varios pulsadores 120V AC consta de una fuente de alimentación, conductores, varios pulsadores y un timbre. Si por alguna razón usted conectara varios timbres, ti ene que deter mina r la pote ncia de lo s transformadores, basándose en el número de timbres que tienen que ser alimentados. En particular para timbres 8 – 12V CC, las potencias recomendadas son: 1) 1 - 2 timbres, 5 VA. 2) 2 - 4 timbres, 10 VA. 3) 4 - 6 timbres, 20 VA.
El proceso de la instalación de un timbre con varios pulsadores es: Pasos 1 a 4: Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto. Vea la figura 1.8. Paso 5: Efectúe el alambrado del circuito, de acuerdo con el diagrama de instalación. Vea la figura 1.8. – Cablee desde la fuente de alimentación L1, a los bornes o tornillos centrales de los pulsadores y LN, al borne o tornillo lateral del timbre.
Diagrama de instalación de un timbre con varios pulsadores 120V A.C. Figura 1.8.
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– Cablee los conductores de los bornes o tornillos
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laterales de los pulsadores, al borne central del timbre.
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1.3.2
Paso 6:
Efectúe las conexiones de la fuente de alimentación, los pulsadores y el timbre, de acuerdo con el diagrama de instalación. – Conecte a la fuente de instalación, los dos conductores L1 y LN respectivamente, el otro extremo del conductor L1, a los bornes o tornillos centrales de los pulsadores, y LN al borne o tornillo lateral del timbre. – Conecte un extremo de los conductores al borne o tornillo lateral del pulsador y el otro extremo, al borne o tornillo central del timbre. Los pasos 7 a 11: Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto.
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad son las mismas, que para el proceso de instalación de un timbre eléctrico con un pulsador.
1.4 INTERCOMUNICADOR Para la comunicación interna de una vivienda, comercio o fábrica generalmente se utiliza un sistema de intercomunicación, sin hacer uso de la red telefónica (externa al inmueble). La distancia máxima que se puede cubrir en una instalación de intercomunicadores es de 500 m. En la Tabla 1.1, se presenta la simbología utilizada en circuitos eléctricos de intercomunicadores.
Tabla 1.1
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, DE SISTEMAS DE INTERCOMUNICACIÓN
1.4.1 DEFINICIÓN DE INTERCOMUNICADOR El intercomunicador es un aparato eléctrico formado de circuitos electroácusticos (bocina, micrófono y timbre) integrados en un aparato (el intercomunicador) para que los usuarios se comuniquen a distancia. Un intercomunicador se interconecta con otro intercomunicador, por medio de conductores eléctricos, para transmitir los sonidos en forma de pulsos eléctricos. El intercomunicador tiene una distancia máxima de comunicación de 500 m y su uso es interno; mientras que el teléfono tiene una distancia ilimitada de comunicación y su uso puede ser interno ó externo; por medio de la señal telefónica se pueden enviar además de sonido, imágenes y señales de Internet, en cambio un intercomunicador sólo envía señales acústica. Vea la figura 1.9.
Diagrama de conexión interna de un intercomunicador. Figura 1.9.
1.4.2
lleno de gránulos de carbón, por medio de una membrana metálica muy fina. Bajo la acción de las ondas sonoras, la membrana entra en vibración y comprime más o menos el carbón, haciendo variar la resistencia global del mismo; el micrófono de carbón presenta siempre un ruido característico, una distorsión y una particular inestabilidad de sus características de funcionamiento. Vea la figura 1.10.
Cápsula microfónica de carbón. Figura 1.10.
En los micrófonos electromagnéticos y magnetodinámicos, sus cápsulas limitan las distorsiones de la señal y son más estables en el tiempo. En telefonía; el micrófono, así como el audífono, se construyen en un elemento separado para hacer más fácil su sustitución, el dispositivo se presenta encapsulado en un recipiente metálico, que lo protege de la humedad y los golpes; el conjunto se define como “cápsula microfónica”. Sin embargo, la señal de estos micrófonos es débil y requiere, por lo tanto, el empleo de amplificadores; los amplificadores trabajan en particulares condiciones de funcionamiento y ambiente, pero el principal propósito de estos dispositivos es obtener un elevado nivel de claridad y fidelidad de la señal. Vea la figura 1.11.
PARTES Y FUNCIONAMIENTO
Las partes de un intercomunicador son: A. Micrófono Transforma en oscilaciones eléctricas, las ondas sonoras que recibe. El micrófono puede ser de carbón, electromagnético o magnetodinámico. El micrófono de carbón, está formado por un recipiente cerrado
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Cápsula microfónica magnetodinámica. Figura 1.11.
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, DE SISTEMAS DE INTERCOMUNICACIÓN
B. Audífono Convierte de nuevo en ondas sonoras, las oscilaciones de la corriente microfónica. Los audífonos pueden ser electromagnéticos o magnetodínamicos.
El audífono electromagnético, está constituido, esencialmente por un imán permanente sobre el cual, se ha devanado una bobina ó dos de hilo de cobre y tiene frente a él, una membrana de material ferroso rígidamente fijada a los extremos del audífono.
Estos transductores, se emplean no solo como cápsulas receptoras, sino también como altavoces para escuchar a distancias cortas, en este último caso, la membrana es sustituida por un cono de cartón de diferentes dimensiones. Los transductores llevan a cabo cualquier operación que transforma magnitudes de determinado tipo en otras distintas, proporcionales a las anteriores, como por ejemplo, un dispositivo que transforma ondas sonoras en ondas electromagnéticas. Vea la figura 1.13.
El flujo generado por el imán permanente ejerce una fuerza de tracción constante sobre la membrana, la corriente microfónica que circula por la bobina, genera un campo magnético variable que modula el flujo del imán permanente, debido a ello, actúa una fuerza de atracción de intensidad variable sobre la membrana, que la pone en vibración, originando ondas sonoras que se transmiten al aire circundante. Vea la figura 1.12.
Altavoz magnetodinámico. Figura 1.13.
C. Microteléfono. Es un dispositivo configurado oportunamente y dotada en sus extremos de sendos alojamientos, destinados a contener respectivamente el micrófono y el audífono.
Audífono electromagnético en cápsula. Figura 1.12.
En el audífono magnetodinámico. La bobina está situada entre las expansiones polares del imán permanente y se halla mecánicamente unida a la membrana, por lo que, al ser atravesada por la corriente microfónica, se mueve poniendo a ésta en vibración.
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Cada alojamiento está provisto de una tapa roscada, destinada a la protección y bloqueo de la cápsula, las tapaderas tienen agujeros dispuestos oportunamente para permitir el paso de las ondas sonoras. El cordón flexible multifilar que une el microteléfono a la base del intercomunicador, puede estar formado por dos, tres o cuatro conductores, según el tipo de aparto de que se trate. La conexión entre las cápsulas se realiza por medio de muelles de contacto o a través de terminales “enchufables” (terminales tipo faston). Vea la figura 1.14.
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F.
Estructura y funcionamiento del receptor telefónico:
El funcionamiento del intercomunicador es el siguiente:
Microteléfono con cordón de tres hilos. Figura 1.14.
D. Timbre o zumbador El timbre es un aparato eléctrico provisto de un circuito electromagnético y un mecanismo constituido por una campana y un mazo, integrado en un solo paquete; tiene la función de producir señales sonoras, cuando es excitado por un voltaje de CA o CC y está integrado al intercomunicador. E. Alimentador o fuente de energía Puede proporcionar una corriente continua, o bien una corriente alterna. Los valores típicos de tensión de salida por los alimentadores son: 6V C.C. o 12V C.A. El alimentador es instalado en el intercomunicador principal. Vea la figura 1.15.
La membrana de metal (1) está unida a la carcasa por medio de un anillo tensor (4). La bobina (3) está montada en un imán permanente (2). El enlace (5) de la bobina empalma con la carcasa. El enlace (6) sale aislado de la carcasa. Membrana es una lámina cónica del receptor telefónico que comunica las vibraciones mecánicas a un gran volumen de aire. La carcasa es una estructura mecánica exterior, generalmente de un dispositivo. El enlace es una unión ó conexión, en este caso entre la bobina y la carcasa. Las corrientes de diferente intensidad, producidas en el micrófono, circulan por el carrete de la bobina, originando campos magnéticos en el núcleo que atraen la membrana, en mayor o menor grado, produciendo nuevamente ondas de sonido ( vibraciones de aire). Una vibración, es un movimiento periódico alrededor de una posición central. Vea la figura 1.16.
Auricular de un intercomunicador. Figura 1.16.
G.
Vista interior de un intercomunicador. Figura 1.15.
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Estructura y funcionamiento de un micrófono de carbón:
La membrana (2), está protegida por un disco (1), con perforaciones contra daños mecánicos. Al lado posterior de la membrana está sujeto un electrodo de carbón (3), que sobresale de un recipiente lleno de granos de carbón (4), al fondo del recipiente de granos de carbón, se encuentra un segundo electrodo (5), con un enlace (7), aislado de la carcasa. El segundo
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enlace (8), se empalma a la carcasa conductiva. El electrodo es, una barra o lámina que forma cada uno de los polos en un electrolito ó elemento terminal de un circuito y puede tener cualquier forma. Las ondas de sonido penetran por el disco protector, hasta la membrana que hacen vibrar. Según la fuerza de las ondas sonoras, la barra de carbón que sujeta la membrana penetra, en mayor o menor grado, por los granos de carbón, comprimiendo así los granos de carbón y disminuyendo la resistencia de contacto del electrodo de carbón, por lo que circulará entonces una corriente mayor. De esta forma, el micrófono transforma las ondas sonoras, vibraciones del aire, bajo tensión, en corrientes eléctricas de diferente intensidad. Una onda sonora es la que se origina al vibrar un cuerpo elástico y transmite el sonido. Vea la figura 1.17
El micrófono contiene una lámina de hierro dulce que se apoya a una capa de granos de carbón (material conductor), el audífono o receptor se compone de un electroimán que puede jalar una lámina de hierro dulce, produciendo así, el sonido que es la reproducción de los pulsos eléctricos enviados desde el micrófono, que se conducen a través de conductores hasta el audífono, de acuerdo con la figura 1.18.
Diagrama de instalación de un intercomunicador. Figura 1.18.
Al cerrar el circuito en los micrófonos y en los audífonos tiene que pasar una corriente constante; cuando se empieza a conversar en uno de los micrófonos, las vibraciones acústicas producirán vibraciones en la lámina del micrófono que comprimirá más o menos la capa de carbón, de manera que la resistencia del micrófono es variable. Entonces, en el circuito circulará una corriente variable, la cual reproducirá, por medio del electroimán, vibraciones en la lámina del audífono, produciendo así el sonido.
1.4.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los tipos de intercomunicadores que más se utilizan son:
Micrófono. Figura 1.17
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A. Intercomunicador de uno o dos enlaces. Establece el enlace entre dos puntos, separados por una distancia inferior a unos pocos centenares de metros.
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B. Normalmente se emplean para poner en comunicación dos ambientes de un mismo edificio, por ejemplo, el portero de una casa de habitación. Vea la figura 1.19.
Se emplea en edificios de apartamentos, en hospitales o en empresas grandes. Vea la figura 1.21.
Instalación con intercomunicador con central pequeña. Figura 1.21.
Instalación de dos intercomunicadores. Figura 1.19.
C. Intercomunicador centralizado. Permite la conversación entre un intercomunicador principal y un cierto número de intercomunicadores derivados, que, sin embargo, no se pueden poner en contacto entre ellos.
Se emplean en comercios, talleres o empresas pequeñas, para la comunicación entre la dirección y el resto de personal. Vea la figura 1.20.
E. Intercomunicador con chapa eléctrica. Este tipo de intercomunicador se emplea para poner en comunicación los apartamentos u oficinas de un edificio o inmueble con el portal de entrada.
La comunicación entre usuarios tiene lugar solamente a través del aparato principal, colocado en la puerta de acceso del inmueble (unidad exterior) y los intercomunicadores instalados en los apartamentos u oficinas (unidades internas) que pueden, asimismo, gobernar eléctricamente el mecanismo de apertura del portal de entrada. Vea la figura 1.22.
Instalación de intercomunicador centralizado. Figura 1.20.
D. Intercomunicador con central pequeña. Funciona de la misma manera que las instalaciones centralizadas las que, sin embargo, se diferencian por el esquema de conexión y por el empleo de un particular puesto principal (central pequeña).
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Instalación de intercomunicador con chapa eléctrica. Figura 1.22.
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1.4.4
se corre el riesgo de quemar el intercomunicador y dañar la línea de la red telefónica.
MANTENIMIENTO BÁSICO DE INTERCOMUNICADORES
·
El mantenimiento básico del intercomunicador se realiza de la siguiente forma: Limpie el polvo, grasa o suciedad de la superficie externa, con una espuma desengrasante y con un trapo seco o wipe.
π
Quite las tapaderas anteriores y posteriores del intercomunicador para realizar el mantenimiento interior del mismo, con la ayuda de un destornillador y en algunos casos, con llaves tipo Allen.
π
Aspire el polvo que contenga el intercomunicador en su interior, con una aspiradora
π
Aplique un limpia - contactos en los bornes de conexión del intercomunicador.
π
1.4.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
No limpie los bornes de conexión con la espuma desengrasante puesto que oxida y daña los mismos, puede penetrar humedad en el intercomunicador y dañar los circuitos eléctricos anteriormente descritos.
1.5 INSTALACIÓN DE INTERCOMUNICADORES Las instalaciones eléctricas de intercomunicación se realizan en fábricas, edificios de oficinas o apartamentos, viviendas, etc. Este tipo de comunicación es de carácter privado. La instalación de un intercomunicador consiste en el montaje de un alimentador a la red monofásica y su interconexión con uno o más intercomunicadores. A. Conexión en serie con dos hilos: En este tipo de conexión la corriente modulada en el micrófono, atraviesa los audífonos de ambos aparatos. De ello se sigue que el sonido es percibido, no solamente por aquel que está a la escucha, sino también por el que está hablando (autopercepción). Vea la figura 1.23.
Las medidas de seguridad observadas en intercomunicadores son:
·
·
Cuando realice el mantenimiento del intercomunicador, no toque con un destornillador o herramienta eléctrica, los componentes eléctricos internos del mismo, puesto que son muy sensibles y puede estropearlos fácilmente. No instale o enlace el intercomunicador a la red telefónica pública por motivos de incompatibilidad. Con estos circuitos también
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Esquema de principio de conexión serie con dos hilos. Figura 1.23.
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Sin embargo, debido a su extrema simplicidad, se utiliza no sólo para la conexión de dos aparatos, sino también, en algunos tipos de instalación con varios usuarios.
Durante la conversación, los restantes usuarios no tienen la posibilidad de intervenir y por lo tanto está garantizado, la privacidad de la conversación. Vea la figura 1.25.
Un ejemplo típico de aplicación de conexión en serie con dos hilos, se encuentra en las instalaciones centralizadas, estas instalaciones admiten la conversación entre un aparato principal y un cierto número de aparatos derivados. La fuente de alimentación queda situada en serie, con el aparato principal y por lo tanto, cuando éste se halla en la posición de reposo toda la instalación permanece inactiva; esto explica por qué los derivados no pueden comunicarse entre sí. Un inconveniente es que mientras se halla establecida la conexión entre el aparato principal y uno de los derivados, cualquier otro derivado puede intervenir en la conversación levantando el microteléfono de su propio aparato. Vea la figura 1.24.
Circuito telefónico de una instalación con una pequeña central. Figura 1.25.
B. Conexión con tres hilos: En el circuito telefónico de tres hilos, la batería alimenta dos ramas en paralelo. Cada rama corresponde el micrófono de un aparato y el audífono del otro. Con esta disposición del circuito, la corriente modulada por un micrófono circula únicamente por el audífono del otro aparato. Vea la figura 1.26.
Circuito telefónico de una instalación centralizada. Figura 1.24.
Otra aplicación de la conexión en serie con dos hilos es la instalación con una pequeña central, en este tipo de instalación se ha previsto una línea de conversación para cada usuario o derivado. La central dispone de una serie de teclas con enclavamiento mecánico y con ellas, se selecciona la línea del aparato con el que se propone comunicar.
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Esquema del circuito telefónico de tres hilos. Figura 1.26.
La aplicación más común del circuito telefónico con tres hilos se tiene en las instalaciones de porteros electrónicos, este tipo de instalación está destinada a
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establecer la conexión entre el portal de entrada a un edificio y cada uno de los apartamentos del mismo. Vea la figura 1.27.
Circuito telefónico. Está constituido por todos los circuitos del auricular, micrófono y los conductores eléctricos de conexión correspondientes mediante los cuales es posible efectuar una conversación. Circuito de llamada. Está constituido por el circuito para enviar o recibir una llamada, a través de una señal acústica (timbre, o en algunos casos, óptica acústica), para establecer la conexión telefónica por parte del usuario.
Circuito telefónico de tres hilos para instalaciones con portero electrónico. Figura 1.27.
Circuitos auxiliares . Están construidos para realizar funciones como abrir chapas eléctricas, encender luces de pasillos, etc. Vea la figura 1.29.
El circuito con tres hilos también se puede utilizar ventajosamente en las instalaciones con centrales pequeñas, especialmente si éstas tienen líneas de conexión de larga distancia entre aparatos, de más de 200 mts. y hasta un máximo de 500 mts. o bien ambientes ruidosos. Vea la figura 1.28.
Esquema del principio de una instalación de intercomunicación con dos interfonos. Figura 1.29.
Circuito telefónico de tres hilos para instalaciones centralizadas. Figura 1.28.
Para la instalación de los circuitos de intercomunicación tome en cuenta las siguientes consideraciones generales:
1.5.1
PROCESO DE INSTALACIÓN DE INTERCOMUNICADORES
Cualquier circuito eléctrico de intercomunicación puede ser dividido en tres partes fundamentales:
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A. Conductores eléctricos: para la instalación de intercomunicadores y si la distancia entre los aparatos no excede los 200 m, utilice alambre THHN # 18 para el circuito de llamada. El conductor utilizado para la instalación del circuito telefónico es un conductor múltiple para teléfono; si la distancia entre aparatos es mayor de 200 mts.
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y menor de 500 mts, utilice alambre THHN # 16 para el circuito de llamada y un conductor múltiple para teléfono, para el circuito telefónico. Los conductores eléctricos se colocan normalmente, dentro de tubería. Por razones estéticas y de seguridad las canalizaciones se suelen empotrar, aunque no se excluye la colocación superficial de la instalación de intercomunicación. Para la colocación de las líneas es conveniente proveer los recorridos que resulten lo más corto posible. B. Cajas de derivación: deben estar dimensionadas de modo que contengan holgadamente los conductores eléctricos y sus correspondientes empalmes. Instale las cajas de derivación en lugares de fácil acceso, a fin de facilitar su inspección. Si se empotran las cajas de derivación, evite cubrirlas con tapices, madera, tabla – yeso, etc. Si en las cajas de derivación realiza empalmes, tenga en cuenta el bajo valor de tensiones y corrientes en juego, así como la reducida sección de los conductores; en este sentido puede obtener empalmes eléctricamente estables y de alta resistencia a la tracción, realizando un estañado de los empalmes. Si no se realizan empalmes en las conexiones de los intercomunicadores utilice bornes, donde aparece la disposición de las uniones de los conductores eléctricos. Vea la figura 1.30.
C. Instalación de aparatos: el intercomunicador corriente, se suministra en versiones de sobremesa o de pared. En el primer caso, el intercomunicador dispone de una pesada base que garantiza su estabilidad y de un cable multifilar a cuyo extremo está conectada una regleta de bornes, protegida por un receptáculo de material plástico (roseta). Este debe fijarse a la pared, a una altura de 0.30 m. Normalmente los intercomunicadores de pared se fijan a 1.4 m del suelo.
El proceso para la instalación del intercomunicador es el siguiente:
Pasos 1 a 4: Realícelos de igual forma que en la instalación del timbre eléctrico controlado por un punto. Vea la figura 1.31.
Esquema de principio de una instalación de portero electrónico. Figura 1.31.
Paso 5: Efectúe el alambrado del circuito de acuerdo con el diagrama de instalación. Vea la figura 1.31. Caja de derivación. Figura 1.30.
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π
π
Cablee los conductores del circuito de llamada.
π
Cablee los conductores del circuito telefónico.
Paso 6: Efectúe las conexiones de la fuente de alimentación al alimentador y al circuito de dos hilos, de acuerdo con el diagrama de instalación, las conexiones de los circuitos de llamada y telefónicos se hacen en pequeñas cajas de registro con bornes y en rosetas. π
π
π
Pasos 10 y 11: Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto.
Cable conductores eléctricos de la fuente de alimentación L1 y LN, a los bornes o tornillos del alimentador.
1.5.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Aplique las medidas de seguridad dadas para el proceso de instalación de un timbre eléctrico con un pulsador, además, observe las siguientes recomendaciones:
· Evite la exposición prolongada a los rayos del sol,
Conecte los dos conductores L1 y LN de la fuente de instalación a los bornes o tornillos de la fuente de alimentación.
de los circuitos eléctricos internos de los intercomunicadores, puesto que se dañan de forma permanente.
Conecte los extremos de los conductores del circuito de llamada.
·
Conecte los extremos de los conductores del circuito telefónico.
·
Paso 7: Verifique que las conexiones hayan sido realizadas correctamente utilizando un multímetro, y realizando pruebas de continuidad. Paso 8: Energice el circuito, previa autorización de su facilitador.
No instale el circuito eléctrico de intercomunicación a la red telefónica, porque dañaría el circuito de intercomunicación y puede provocar un corto circuito o sobrecarga. No instale el circuito eléctrico de intercomunicación a la red monofásica sin la alimentación, porque provocaría un corto circuito y el daño completo del circuito de intercomunicación, dado que el circuito de intercomunicación del voltaje de operación normal no sobrepasa los 25 V CC.
1.6 VIDEO PORTERO Paso 9: Verifique el funcionamiento del circuito. Después de energizar el circuito de intercomunicación. Conmute el circuito de llamada y si en el otro intercomunicador le contestan y se entabla una conversación entre los dos usuarios el circuito eléctrico de intercomunicación funciona.
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Para mayor seguridad, además de una señal sonora, se necesita una imagen para identificar plenamente a la persona o personas que ingresan a un recinto. Por esta razón se creó el vídeo portero.
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1.6.1
DEFINICIÓN DE VIDEO PORTERO
Es un aparato eléctrico y/o electrónico que integra los elementos electroacústicos normales, de la transmisión de la voz del intercomunicador y un sistema de televisión de circuito cerrado. Un circuito cerrado es un circuito de televisión que tiene la característica de ser observado en un recinto cerrado como un edificio, fábrica, comercio, etc. y que no es transmitido por ninguna antena. Vea la figura 1.32.
y dotado de un sistema de lámparas para la iluminación del campo de visión. La telecámara es una cámara de televisión en la que se pueden reproducir las imágenes que pasan por el lente gran angular de la misma. Tanto la telecámara, como las lámparas, pueden hallarse incorporadas íntegramente en la unidad exterior o estar instaladas aparte. Esta segunda solución permite seleccionar el mejor ángulo de toma, con independencia de la situación de la unidad exterior. Sin embargo, está más extendida la primera solución, que permite la obtención de un conjunto menos visible y más compacto. Vea la figura 1.33.
Vídeo portero. Figura 1.32.
1.6.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE VÍDEOPORTEROS
El video portero se compone de una telecámara para la captación de las imágenes, instalada junto con el intercomunicador exterior y a uno o varios monitores, instalados en los apartamentos u oficinas de un edificio, inmueble, fábrica, etc. El circuito funciona: a través de un alimentador – conector, para el mando automático de los monitores, y con una línea de cable coaxial de 75 Ù, para la transferencia de la señal de vídeo. La telecámara dispone de un objetivo que suele ser del tipo gran angular, convenientemente protegido
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Diagrama esquemático de un vídeo portero. Figura 1.33.
1.6.3
TIPOS Y CARACTERíSTICAS DE VÍDEOPORTEROS
La aplicación más importante de los vídeo porteros se encuentra en las instalaciones de portero electrónico, donde los medios televisivos se utilizan para enviar a las derivaciones interiores las imágenes captadas por la unidad exterior. El medio televisivo es aquel que integra la imagen y el sonido De esta forma, se ofrece a los inquilinos de un edificio, la posibilidad de controlar directamente la identidad de un visitante, sin tener que manifestar su presencia (lo que no es posible con las instalaciones normales de portero eléctrico).
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Los dos tipos de vídeo portero más utilizados son: A. Vídeo portero simple o unifamiliar. Dispone de un puesto único en el interior y por lo tanto, es adecuado para viviendas, granjas, etc. La característica principal de este vídeo portero, es que cuando se llama desde la unidad exterior, a través de un timbre, un dispositivo interno del vídeo portero se enciende y conmuta inmediatamente la telecámara y el monitor en el que, al cabo de unos segundos, aparece la imagen del visitante. Este tipo de aparato está muy difundido en la actualidad, puesto que integra comunicación y seguridad simultáneamente. Vea la figura 1.34.
La dinámica de las comunicaciones que se establecen en ésta, es idéntica a la que se ha descrito con anterioridad con el vídeo portero simple. Un detalle importante lo constituye el hecho de que el dispositivo interno del vídeo portero compuesto, realiza una conexión que garantiza el secreto de la conversación, por cuanto impide que la instalación sea utilizada por más de un usuario a la vez. Ahora bien, esto se consigue eliminando la posibilidad de que el circuito de televisión sea gobernado desde el interior y por lo tanto, en estas instalaciones no se puede llevar a cabo la inspección de la entrada como en las de tipo simple. Una característica de este tipo de vídeo portero es que la instalación es costosa, pero es uno de los sistemas de vídeo de intercomunicación más seguros, porque tiene la cualidad de identificar visual y acústicamente al usuario que intenta ingresar a un recinto. Este tipo de vídeo de intercomunicación es recomendable en zonas exclusivas o de seguridad extrema. Vea la figura 1.35.
Esquema de instalación de vídeo portero simple. Figura 1.34.
B. Vídeo portero compuesto o plurifamiliar. Este tipo de vídeo portero es adecuado para edificios con varios apartamentos u oficinas, urbanizaciones, zonas residenciales, etc.
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Esquema de instalación de vídeo portero compuesto. Figura 1.35.
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1.6.4
MANTENIMIENTO BÁSICO DE VÍDEOPORTEROS
El mantenimiento básico de vídeo portero se reduce a limpiar el polvo de la unidad exterior con una aspiradora. Al circuito de la telecámara no se puede tener acceso, puesto que está encapsulado. Limpie el monitor con un trapo limpio y seco.
1.6.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Como el vídeo portero es un aparato con componentes electrónicos sensibles, se debe observar un especial cuidado en el manejo del mismo, porque de lo contrario, se puede arruinar por el mal manejo.
1.7.1
PROCESO DE INSTALACIÓN DE VÍDEO PORTEROS
El proceso de conexión de vídeo portero es general, y se deb e tom ar co mo ba se un dia grama de instalación simple. Este vídeo portero en especial es fácil de instalar, ya que con solo dos hilos realiza las funciones de vídeo, audio y chapa eléctrica. La unidad interior posee una pantalla de cristal líquido, en la unidad exterior posee una telecámara con regulación de luminosidad automática, para evitar ajustes manuales. La distancia máxima entre el frente de la calle y el monitor es hasta 100 m, con cable # 18 THW; la distancia máxima entre el monitor y el alimentador es de hasta 50 m, con cable # 16 THW, este tipo de vídeo portero puede accionar una chapa eléctrica de 12 V C.C. 500 mA. Vea la figura 1.36.
La unidad interior del vídeo portero no puede estar expuesto a rayos solares directos, calor intenso, humedad o golpes; su vida útil se reduce, hasta en un 50%.
1.7 CONEXIÓN DE VIDEOPORTEROS Los diagramas de instalación de los circuitos internos de los equipos de vídeo intercomunicación son muy variados y complejos, por lo que es necesario dedicarles un tratamiento muy amplio que, por otra parte, es inútil para el electricista instalador. Por lo tanto únicamente se enumeran modalidades de funcionamiento de la instalación del vídeo portero, de acuerdo con el diagrama de instalación específico del vídeo portero a conectar.
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Diagrama de instalación de vídeo portero. Figura 1.36.
El proceso para la instalación de un vídeo portero, es similar al de un intercomunicador, porque en este caso solo se tiene que conectar dos conductores.
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1.7.2
1.8.1
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad son las mismas que se practican en la instalación de intercomunicadores, cuando se trata de vídeo porteros de dos hilos, cuando un intercomunicador tiene un circuito cerrado de televisión con cable coaxial, el manejo de este cable es muy delicado, puesto que requiere una manipulación cuidadosa para no dañar el cable y el forro aislante del mismo. El cable coaxial consiste de dos conductores concéntricos, un alambre interior y un cable trenzado en el exterior aislados entre sí y con un forro aislante exterior.
1.8 INDICADOR NUMÉRICO
DEFINICIÓN DE INDICADOR NUMÉRICO
Aparato eléctrico y/o electrónico que integra los elementos electroacústicos normales de la transmisión de señales sonoras y luminosas, sin la transmisión directa de la voz, todo en un solo aparato.
1.8.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE INDICADORES NUMÉRICOS
Las partes de un indicador numérico son:
En los hospitales, restaurantes, hoteles, etc.; los pacientes o clientes conmutan un pulsador, para ser atendidos de inmediato, en este tipo de circuito eléctrico, además de la llamada sonora, la procedencia de la llamada se tiene que identificar con precisión, con una señal luminosa. Este circuito de señalización se realiza con la ayuda de un indicador numérico. Vea la figura 1.37.
A. Alimentador. Convierte el voltaje de la red eléctrica en un voltaje de CC para la operación de los circuitos. B. Consola o central. Constituida de por timbre con selector de sonido agudo o fuerte y un panel que muestra los distintos usuarios, con un número específico que se enciende al conmutar el pulsador correspondiente al número. C. Pulsadores en los puntos de conmutación para cada usuario. Vea la figura 1.38.
Indicador numérico. Figura 1.37.
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Persona conmutando pulsador. Figura 1.38.
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D. Conductores eléctricos. El funcionamiento del indicador numérico es simple: al conmutar el pulsador, se enciende el panel con el número específico de usuario y simultáneamente, el timbre realiza una señal sonora para que el encargado de la consola o central acuda de inmediato a la habitación, mesa, oficina, etc.
1.8.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS INDICADORES NUMÉRICOS
Los tipos y características de indicadores numéricos solo difieren en el tipo de construcción, presentación y circuitos eléctricos y electrónicos y todos realizan las mismas funciones.
1.8.4
MANTENIMIENTO BÁSICO DE INDICADORES NUMÉRICOS
Aspire con una aspiradora el interior de la consola del indicador numérico.
1.8.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad que se observan en los indicadores numéricos son similares a las de los intercomunicadores. Tenga un especial cuidado en no derramar líquido en la consola del indicador numérico, pues lo dañaría y puede provocar un corto circuito en el mismo.
1.9 CONEXIÓN DE INDICADORES NUMÉRICOS La conexión de un indicador numérico es sencilla, porque es parecida al circuito de instalación de un timbre controlado por varios puntos. Vea la figura 1.39.
El mantenimiento básico de indicadores numéricos es simple.
Limpie con una espuma quita grasa la superficie exterior de la consola del indicador numérico.
Con un destornillador quite los tornillos que sujetan la tapadera superior del indicador numérico, para iniciar el mantenimiento interior del mismo.
Limpie los contactos de los pulsadores con un Spray limpia contactos.
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Diagrama de instalación de un indicador numérico. Figura 1.39.
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1.9.1
PROCESO DE INSTALACIÓN DE INDICADORES NUMÉRICOS
El proceso para realizar la conexión del indicador numérico es el siguiente: Pasos 1 a 4: Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto. Vea la figura 1.3. Paso 5: Efectúe el alambrado del circuito de acuerdo con el diagrama de instalación. Vea la figura 1.40.
Cablee los conductores eléctricos de la fuente de alimentación L1 y LN, a los bornes o tornillos del alimentador.
Cablee conductores de cada pulsador, a la consola del indicador numérico.
Cablee conductores eléctricos del alimentador, a la consola del indicador numérico.
Paso 8: Energice el circuito previa autorización de su facilitador. Paso 9: Verifique el funcionamiento del circuito. Después de energizarlo, conmute uno por uno, los distintos pulsadores, verifique que el número coincida con el pulsador conmutado y que cuando se conmute el pulsador, automáticamente funcion el timbre. Sí el indicador numérico realiza este proceso el circuito estará en perfecto funcionamiento. Pasos 10 y 11: Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto.
1.9.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad son las mismas que se practican en la instalación de intercomunicadores.
Paso 6: Efectúe las conexiones de la fuente de alimentación al alimentador; del alimentador a la consola del indicador numérico y de los pulsadores a la consola, de acuerdo con el diagrama de instalación. Paso 7: Verifique que las conexiones estén correctas, utilizando un multímetro realizando pruebas de continuidad.
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Actividades 1. Características de timbres, intercomunicadores, videoporteros, indicadores numéricos, etc.
Elabore un álbum con recortes de revistas, periódicos, hojas de propaganda, etc., de timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos que contengan las características más importantes y sus respectivos diagramas de instalación. Nota: visite lugares de distribución y venta de equipos eléctricos y electrónicos.
2. Tipos de conductores utilizados en circuitos de timbres, intercomunicadores, videoporteros, indicadores numéricos, etc.
En grupos de tres personas obtengan los distintos tipos de conductores que se utilizan en circuitos de timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos clasifíquenlos e identifiquen sus características tales como: aplicaciones, tipo de forro aislante, voltaje y capacidad de conducción máxima en amperios, etc. Elaboren un listado de los mismos, escríbanlos en una hoja de rotafolio y déjenla en un lugar visible del aula o taller donde se realice la capacitación.
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3. Tipos de timbres, intercomunicadores, videoporteros, indicadores numéricos, etc.
Investiguen en grupos de 3 personas en los distribuidores de venta de materiales eléctricos y equipo eléctrico, los distintos tipos timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos, las distintas marcas, características que existen en el mercado y sus aplicaciones. Presenten por escrito un reporte a su facilitador.
4. Medidas de seguridad y protección ambiental en los procesos de instalación y conexión de timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos.
Elabore un resumen escrito de las medidas de seguridad y protección ambiental en los procesos de instalación y conexión de timbres, intercomunicadores, vídeo porteros e indicadores numéricos, indicando las medidas relativas a las condiciones de trabajo y las relativas a las acciones del trabajador. Elabore un listado de las mismas, escríbalas en una hoja de rotafolio y déjenla en un lugar visible dentro del aula o del taller donde se realiza la capacitación.
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Resumen Las instalaciones eléctricas de alumbrado y fuerza no son el único ti po de in stal ac ión eléctrica que existe en las viviendas, comercios, fábricas, etc. Este tipo de instalación eléctrica recibe el nombre de instalación sonora y/o luminosa ó circuito de señalización, ya que a través de ellas una señal eléctrica, acústica, luminosa, vídeo o una mezcla de las anteriores, transmiten información entre dos o más usuarios. El circuito de señalización sonoro básico es el del timbre con un pulsador. El timbre es un aparato eléctrico provisto de un circuito electromagnético y un mecanismo compuesto de una campana y un mazo pequeño, integrados en un solo elemento, que tiene la capacidad de producir señales sonoras, cuando es excitado el circuito electromagnético, por un voltaje de C.A. o C.C. El circuito eléctrico del timbre con un pulsador consiste en una fuente de alimentación, un alimentador (transformador reductor) en algunos casos, conductores eléctricos, un pulsador y un timbre. Por lo general, la distancia máxima que se puede cubrir en una instalación de intercomunicadores es de 500 mts.
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El intercomunicador es un aparato eléctrico que integra circuitos electroácusticos (bocina, micrófono y ti mb re ), integ rad o en un ap ar at o (el intercomunicador). Para la comunicación a distancia, de dos o más usuarios. Las partes del intercomunicador son: Micrófono, audífono, timbre o zumbador, varios interruptores y un alimentador o fuente de energía, que puede brindar una corriente continua, o bien ser alimentados con corriente continua y alterna. Los val or es tí pi cos de tens ión de sa li da po r lo s alimentadores son: 6V C.C. o 12V C.A. El circuito básico de intercomunicación consta de: una fuente de alimentación, un alimentador, conductores eléctricos y dos intercomunicadores. En algunas aplicaciones se necesita colocar un sistema o circuito eléctrico para comunicarse con otra persona y saber con quien se está hablando, principalmente por esa razón, se ideó la construcción del vídeo portero, que integra un intercomunicador con un circuito cerrado de televisión. El vídeo portero es un aparato eléctrico y/o electrónico que integra los elementos electroacústicos normales para la transmisión de la voz del intercomunicador y un sistema de televisión en circuito cerrado, todo en un solo aparato. El vídeo portero se compone de una telecámara para la captación de las imágenes, instalada junto con el intercomunicador exterior y a uno o varios monitores instalados en cada uno de los apartamentos u oficinas del edificio, inmueble, fábrica, etc. El circuito más simple del vídeo portero se realiza con dos conductores eléctricos al igual que en el circuito simple de un intercomunicador, en estos conductores se transmite la información visual, sonora y se puede abrir una chapa eléctrica con este tipo de circuito.
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Un ejemplo de circuito eléctrico de señalización es el siguiente, en los hospitales donde los pacientes no pueden pronunciar una palabra y pueden llamar a través de conmutar un pulsador que envía un pulso eléctrico hacía una consola, y dicha consola tiene el número que se enciende de la habitación y una señal sonora (timbre) que avisa a la enfermera para que auxilie al paciente, esta es la aplicación más importante del indicador numérico.
Tus a untes...
El indicador numérico es un aparato eléctrico y/o electrónico que integra los elementos electroacústicos normales de la transmisión de señales sonoras y luminosas, sin la transmisión directa de la voz, todo en un solo aparato. Las partes de un indicador numérico son: El alimentador que convierte el voltaje de la red eléctrica en un voltaje de CC para la operación de los circuitos; la consola o central que está constituida por un timbre con selector de sonido agudo o fuerte y un panel que muestra los distintos usuarios, con un número especifico, que se enciende al conmutar el pulsador correspondiente al número; pulsadores en los puntos de conmutación para cada usuario y conductores eléctricos. El funcionamiento del indicador numérico es simple: al conmutar un pulsador por un usuario se enciende el panel con el número específico de usuario y simultáneamente el timbre realiza una señal sonora para que el encargado de la consola o central acuda de inmediato a la habitación, mesa, oficina, etc. Para responder la señal acústica y lumínica. El indicador numérico es muy utilizado en hospitales y hoteles.
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Evaluación 1. El circuito eléctrico de _______________________ que es utilizado en viviendas, comercios y fábricas que tienen la particularidad de transmitir una comunicación a través de sonido o luz.
5. La distancia máxima que se puede cubrir en una instalación de intercomunicadores es de ________ m. A) 450 B) 500 C) 650 D) 400
A) Iluminación B) Señalización C) Fuerza D) Calefacción 2. Dispositivo básico sonoro de señalización.
6. Las partes del ________________________ son: micrófono, audífono, timbre o zumbador, varios interruptores y un alimentador o fuente de energía.
A) Vídeo portero compuesto B) Intercomunicador simple C) Timbre con un pulsador D) Indicador numérico con varios pulsadores 3. Aparato eléctrico provisto de un circuito electromagnético y un mecanismo compuesto de una campana y un mazo pequeño integrado en un solo elemento:
A) Vídeo portero B) Radiolocalizador C) Intercomunicador D) Indicador numérico 7. Circuito eléctrico de señalización que integra al intercomunicador con un circuito cerrado de televisión: A) Vídeo portero B) Timbre C) Indicador numérico D) Intercomunicador
A) Timbre B) Alarma eléctrica C) Intercomunicador D) Bocina electromagnética 4. Circuito de _____________________ que consiste en un tipo de comunicación a distancia basada en el principio del teléfono. A) Intercomunicadores B) Indicadores numéricos C) Iluminación de emergencia D) Timbres
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8. El _________________ es un aparato eléctrico y/o electrónico que integra los elementos electroacústicos normales de la transmisión de señales sonoras y luminosas sin la transmisión directa de la voz, todo en un solo aparato. A) Radiorreceptor B) Indicador numérico C) Vídeo portero D) Intercomunicador
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9. Se compone de una telecámara para la captación de las imágenes, instalada junto con el intercomunicador exterior y a uno o varios monitores. A) Televisión B) Intercomunicador portátil C) Indicador numérico D) Vídeo portero 10. El funcionamiento del ___________________ es simple: al conmutar un pulsador por un usuario se enciende el panel con el número específico de usuario y simultáneamente el timbre realiza una señal sonora para que el encargado de la consola o central acuda. A) Vídeo portero B Indicador numérico C) Intercomunicador D) Televisor
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Unidad 2 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE SISTEMAS DE SEGURIDAD
Con el contenido de esta unidad, usted será competente para:
Realizar la conexión de pilas, acumuladores y proporcionar mantenimiento a los mismos, de acuerdo con la orden de trabajo y procesos técnicos de trabajo establecidos.
Instalar circuitos eléctricos de alarmas de acuerdo con la orden de trabajo y a procesos técnicos de trabajo establecidos.
Instalar circuitos eléctricos de lámparas de emergencia de acuerdo con la orden de trabajo y procesos técnicos de trabajo establecidos.
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2.1 ELECTROQUÍMICA La Electroquímica es parte de la Física que trata las leyes referentes a la producción de la electricidad por combinaciones químicas, o sea, transformación de energía química en energía eléctrica.
Experimento
Introduzca dos electrodos en una cubeta con agua químicamente pura. Una los electrodos con los bornes de una fuente de energía de CC y un amperímetro. En estas condiciones se observará que no circula corriente eléctrica. •Los electrodos son barras o láminas que forma cada uno de los polos en un electrolito ó puede ser un elemento terminal de un circuito eléctrico y puede tener variadas formas. Los bornes de una fuente de energía son dispositivos mecánicos montados en una base aislante para realizar las conexiones de dos o más conductores eléctricos. Vea la Figura 2.1. •Vierta unas gotas de ácido clorhídrico en el agua. Ahora circula corriente y en los electrodos se observan burbujas. •El agua químicamente pura presenta gran resistencia al paso de la corriente, al añadir ácido al agua, se observa el fenómeno de la conducción. Un ácido es cualquier cuerpo compuesto conteniendo hidrógeno con capacidad de substitución por elementos o radicales positivos para formar sales. Suelen tener sabor agrió y enrojecen la tintura de tornasol (el tornasol es una materia colorante azul que sirve de reactivo para reconocer los ácidos, que la tornan roja), cuando son líquidos o están disueltos. •Al hacer circular la corriente eléctrica, tiene lugar la transformación, se obtiene el mismo resultado si se añaden alcalinos ó sales en lugar de ácido clorhídrico. Alcalinos son un grupo de metales que se encuentran en la tabla periódica de elementos formado por el litio, sodio, potasio, rubidio y francio, también se le da a los hidróxidos solubles en agua. Las sales es el cuerpo resultante de la substitución de los átomos de hidrogeno de un ácido por radicales básicos. Un radical es un átomo o grupo de átomos que se consideran como base para la formación de combinaciones.
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Esquema de la conexión de dos electrodos sumergidos en una cubeta conectados en serie con una fuente de energía de C.C. y un amperímetro. Figura 2.1.
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•Los ácidos y los compuestos alcalinos diluidos, así como las sales fundidas o disueltas, conducen la corriente eléctrica. Los fluidos conductores de corriente eléctrica reciben el nombre de electrolitos. Los electrolitos es una substancia que, disuelta en agua, hace que la disolución sea conductora de la electricidad. •Las moléculas de los ácidos disueltos en el agua se componen de partículas móviles, cargadas eléctricamente. Estas partículas se denominan iones. Un ion es un átomo ó grupo de átomos que ha perdido o adquirido uno o más electrones, por tanto, posee una o más cargas elementales, positivas o negativas. •Los compuestos alcalinos y las sales disueltas en agua, también forman iones. La ruptura de las moléculas en iones se llama disociación. •Un ión de hidrógeno se obtiene substrayendo un electrón a un átomo de hidrógeno, el cual será designado en lo sucesivo sencillamente como ion hidrógeno, el protón que resulta se une con una molécula de agua H2O para formar un ion H3O+. Los iones metálicos y de hidrógeno están cargados positivamente. Los restos ácidos y alcalinos, forman iones cargados negativamente. La electrolisis es la descomposición de una sustancia por medio de corriente eléctrica. Cuando a la disolución de un electrolito se aplica una corriente eléctrica continua, se establece una migración iónica, el ánodo atrae a los iones negativos hacia el cátodo que lo hace a su vez con los positivos. El electrolito es una sustancia química que disuelta
2.1.1
DEFINICIÓN DE ELECTROLISIS
en agua, hace que la disolución sea conductora de la electricidad. El ánodo cede electrones al circuito y se corroe a través de la reacción química, es el polo positivo. El cátodo recibe electrones del circuito a través de la reacción química, es el polo negativo. La migración iónica es la transferencia progresiva de iones entre átomos en la misma molécula. Vea la figura 2.2. C I R C U I T O S
Esquema de la electrólisis del agua. Figura 2.2.
Electrólisis del agua
Cuando un ion de hidrógeno alcanza el electrodo negativo, toma de la sobrecarga de electrones, el electrón que le falta y se convierte en un átomo neutro. Se produce hidrógeno gaseoso que se desprende en forma de burbujas.
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Si se trata de iones metálicos, estos se mueven hacia el electrodo negativo para ser allí neutralizados.
electrodo positivo se forma oxígeno gaseoso y en el electrodo negativo se forma hidrógeno gaseoso, al cargarse los iones H+. La corriente eléctrica disocia, pues, al agua en sus componentes: oxígeno e hidrógeno. Vea la figura 2.3.
El electrodo se recubre con una capa de metal neutro. Los iones cargados positivamente (iones metálicos de hidrógeno) se mueven en el mismo sentido de la corriente. Los iones cargados negativamente se mueven contra la corriente. Además, en el electrodo positivo pueden suceder procesos químicos. Si el electrolito consiste, por ejemplo, en ácido sulfúrico diluido (SO4H2), en el
2.1.2
BATERÍAS PRIMARIAS (PILAS SECAS)
El elemento primario es la unidad compacta que produce energía electroquímica de corriente directa, conectada por sí sola a una carga y está compuesta por un ánodo, un cátodo y un electrólito.
Figura 2.3 Corrosión de ánodo cuando cede electrones.
Los procesos electroquímicos, que se desarrollan en las pilas primarias son irreversibles. Las pilas no pueden volverse a utilizar una vez descargadas, pues no pueden cargarse de nuevo, exceptuando un tipo de pilas especiales denominadas recargables. Vea la figura 2.4.
Componentes de la pila seca. Figura 2.4.
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BATERÍAS SECUNDARIAS (ACUMULADORES)
La tensión continua se origina mediante procesos químicos. La tensión en los bornes es la misma y no es cambiante como la C.A. Al descargar los elementos primarios, recargables quedan inservibles. El elemento primario más conocido es la pila para linterna.
En los elementos secundarios (acumuladores) es posible invertir el sentido de los procesos
Los dos electrodos de los elementos primarios constan de materiales diferentes. La magnitud de la tensión generada, depende del material de los electrodos, así por ejemplo, con electrodos de cinc y carbón suministra una tensión de 1.5V. El cinc, en este caso el material menos noble, se desintegra durante el consumo de la corriente.
2.1.2
electroquímicos. Esto se suministrando energía eléctrica.
consigue
Los acumuladores son fuentes de energía que transforman, almacenan energía eléctrica en forma de energía química, para volverla a suministrar cuando se necesite. Vea la fiigura 2.5.
En el caso de los elementos secundarios, el proceso electroquímico se puede desarrollar en dos sentidos. Cada elemento secundario se tiene que cargar primero, mediante otra fuente de tensión continua. Durante la carga se transforma la energía eléctrica en energía química y luego se almacena. Durante la descarga se transforma nuevamente la energía química en energía eléctrica. Debido a su capacidad de almacenamiento, los elementos secundarios se denominan a menudo acumuladores. El elemento secundario más conocido es la batería para automóviles.
Baterías secundarias, acumuladores. Figura 2.5.
2.1.4
FUENTES DE TENSIÓN (AC/CC)
Para la mayor cantidad de circuitos de señalización, se utilizan tensiones de servicio, que generalmente son continuas. Estas son suministradas por las fuentes de tensión, que tienen una tensión que en todo momento posee el mismo valor, y cuya polaridad en los bornes no varía. Como fuentes principales de tensión continua, para el funcionamiento de los circuitos eléctricos de señalización, están a disposición los elementos primarios y secundarios.
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Los valores característicos principales de los elementos primarios y secundarios son la tensión sin carga Vo, la tensión nominal Vnom., la resistencia interna Ri, la tensión en los bornes, la capacidad Q, y en el caso de los acumuladores, adicionalmente las eficiencias de carga y energía. Estos valores característicos se desarrollarán en el punto 2.2. La tensión nominal es la tensión según la cual se denomina una batería, red etc., por ejemplo la tensión nominal de una pila para linterna es de 1.5 V CC.
2.1.5
ELEMENTO GALVÁNICO
Elemento galvánico es el nombre genérico que se le da
a una pila electrolítica, que es una fuente de tensión electroquímica, que a su vez, se clasifica en pilas primarias y pilas secundarias. Vea la Figura 2.6.
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donde se deduce que de acuerdo a la Ley de Faraday, que la masa (m) es igual la corriente (I) por el tiempo tra ns curr id o (t) po r el potencial electroquímico (c). Por procesos electroquímicos puede originarse una te nsió n el éc tr ic a. Un elemento o pila galvánica consiste en dos materiales conductores distintos, dispuestos como electrodos, y un electrólito. Este tipo de pila se conoce también como elemento primario.
Esquema de las pilas galvánicas. Figura 2.6.
2.1.6
LEY DE FARADAY
Para aplicar la ley de Faraday, se tiene que considerar que en la electrólisis, la masa de metal acumulada en el electrodo negativo, es proporcional a la corriente y al tiempo. El equivalente electroquímico, es la cantidad de substancia disociada por una corriente de 1 A en un tiempo de 1 s.
¿Cuántos mg de plata se disocian en una solución de nitrato de plata, si circula una corriente de 1.5 A durante 10 minutos?
El equivalente electroquímico varía con cada substancia, de acuerdo con la Tabla 2.1.
Solución: m=I*t*c m = 1.5 A * 600 s * 1.118 mg/As m = 1.0062 mg. Ley de Faraday: “La cantidad precipitada de material es directamente proporcional al tiempo y a la intensidad de la corriente” (Primera ley de Faraday).
m=I*t*c
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Una corriente de 1.5 A disocia 1.0062 mg de plata, en 600 s de una solución de nitrato de plata. Los elementos galvánicos o pilas comunes son las de cinc – carbón, a continuación la Tabla 2.2, describe ilustra las pilas más importantes.
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Sumario de las pilas más importantes. Tabla 2.2.
2.2 ACUMULADORES Los acumuladores son también elementos electroquímicos. Mientras que en los elementos primarios se desarrolla un proceso electroquímico irreversible, en los elementos secundarios este es reversible. Vea la figura 2.7.
Todo elemento secundario debe ser cargado con otra fuente de tensión continua. Debido a su capacidad de almacenaje de energía, a los elementos secundarios se les denomina acumuladores o baterías, sin diferenciarlos de los elementos primarios. Los procesos de carga y descarga se pueden repetir hasta mil veces, en el caso de los acumuladores. El elemento secundario más conocido es la batería para automóviles, el alternador la carga durante el viaje que le suministra energía eléctrica al motor de arranque, a las luces y a la radio, cuando el motor no está funcionando. Los principales elementos secundarios son los acumuladores de plomo, el de níquel – hierro (Ni – Fe) y el de níquel – cadmio (Ni – Cd).
Ejemplo de un acumulador. Figura 2.7.
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Los acumuladores de plomo tienen una tensión de célula de 2 V. Esta puede aumentar hasta 2.7 V durante la carga, y disminuir a 1.8 V durante la descarga, normalmente se emplea como electrolito el ácido sulfúrico diluido.
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A los acumuladores de níquel – hierro y de níquel – cadmio también se les denomina acumuladores de acero. Su tensión de célula es de 1.5 V y de 1.85 V. Esta puede disminuir a 1.4 V hasta 0.85 V, durante la descarga. En los acumuladores de acero el electrolito es de lejía de potasa. Las características generales de los acumuladores son:
A.
Tensión sin carga, Vo: Tensión del acumulador según la serie de tensión electroquímica se le denomina tensión sin carga Vo, ó también tensión original, así como tensión de fuente. Esta se puede determinar sólo con un equipo de medición de alto ohmiaje. Vea la figura 2.8.
Resistencia interna de un acumulador. Figura 2.9.
2.2.1
CAPACIDAD DE LOS ACUMULADORES
En los acumuladores para describir el potencial de almacenamiento se da la capacidad, Q.
Q = Imedio * t Donde Q = Capacidad en Ah, Imedio = Corriente de descarga promedio en A, t= tiempo de descarga en h.
Comprobador de baterías. Figura 2.8.
B. Tensión nominal, Vnom.: Por regla general, no se da la tensión sin carga, Vo, sino que una tensión nominal Vnom., para cada tipo de batería. Se trata de un valor aproximado, que siempre está un poco por debajo de la tensión sin carga.
Los fabricantes dan capacidades nominales, para condiciones fijadas con precisión. Una capacidad Q 20, por ejemplo, significa que la capacidad se mantiene para una descarga de 20 horas, con una corriente promedio. Un acumulador de plomo tiene una capacidad nominal Q20 = 38 Ah. ¿Qué corriente de descarga promedio, Imedio, se puede sacar?
C. Resistencia interna Ri: Cada fuente de tensión posee una resistencia interna, Ri. En el caso de los celdas depende de la resistencia que opone en el electrólito, al movimiento de los iones positivos. De esta forma, la resistencia interna depende también del estado del electrolito. Su valor aumenta con la descarga de la batería. Las celdas ó células constan de placas; positiva y negativa, electrolito envase o armadura y las partes necesarias para el montaje y conexiones; normalmente en un acumulador la tensión de la celda es de 2 V CC. Vea la figura 2.9.
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Q20 = Imedio * t I medio = Q20 / t = 38 Ah / 20 h = 1.9 A.
2.2.2
CARGA Y DESCARGA DE ACUMULADORES
Para entender la carga y descarga del acumulador, se tiene que una célula del acumulador de plomo lo
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conforman placas positivas y negativas, el electrolito, el envase y las partes de fijación y conexión. Como la tensión de la célula es de 2 V, generalmente se conectan en serie, 3 células de aproximadamente 6 V (6 células aproximadamente 12 V). El envase común es de una sustancia aisladora resistente al ácido, y tiene rejas de plomo rellenas con una masa químicamente activa, separadas por placas de material aislante. Como electrolito se emplea ácido sulfúrico diluido. Debido a que las placas positivas participan más en los procesos químicos, que las negativas, existe el peligro de que las placas positivas se encojan. Por eso se instalan en forma de “peine”, entre las placas negativas, como se muestra en la figura 2.10
Curva de tensión durante la carga. Figura 2.11.
La formación de gas es debida al escape de las burbujas de hidrógeno y de oxígeno. La densidad del ácido aumenta, debido a la pulverización. La pulverización es la descomposición del agua durante la carga. Se obtiene la carga completa del acumulador al llegar a la densidad prescrita para el ácido, cuyo valor se mide con el areómetro. El areómetro también es llamado densímetro es un aparato que sirve para medir la densidad del electrólito. Vea la figura 2.12.
Estructura de un acumulador de plomo de 6 células. Figura 2.10.
Areómetro o densímetro. Figura 2.12.
A. Proceso de carga:
Para la carga del acumulador la tensión sube rápidamente de 1.83 a 2.1 V, luego ya más despacio, a 2.4 V, hasta que hacia el final de la carga llega a 2.75 V. Con 2.4 V, el ácido desarrolla gases violentamente. Vea la Figura 2.11.
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Después de llegar a la densidad de gasificación de 2.4 V, continúe cargando durante dos horas más, con corriente reducida de carga, con lo cual se obtiene la carga completa del acumulador. En los recipientes de
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cristal se puede apreciar el estado de carga, también por el color castaño oscuro de las placas positivas y del color gris claro de las placas negativas. Después de la desconexión hay que esperar que cese por completo la formación de gas, antes de cerrar los tapones y utilizar el acumulador. También que verifique el nivel del ácido que debe estar a la altura prescrita por encima de la arista superior de las placas. Engrase los bornes con grasa libre de substancia ácida. Los fabricantes entregan instrucciones precisas para el proceso de carga que se deben tomar en cuenta, se diferencian principalmente tres diferentes procesos de carga: la carga normal, la carga rápida y la carga de mantenimiento.
En el caso de la carga de mantenimiento, la batería está conectada siempre al cargador, la carga se realiza con una corriente tan pequeña, que se compensa la descarga propia inevitable en los elementos secundarios. En el caso de este proceso de carga los acumuladores siempre están cargados. Este tipo de carga se emplea principalmente en los acumuladores sellados.
B. Proceso de descarga: Poco tiempo después de la carga, el acumulador tiene una tensión de 2 V por elemento. Como se demuestra en la curva de descarga, la tensión va bajando poco a poco hasta 1.83 V. Vea la figura 2.14.
Para la carga normal, se ajusta la corriente de carga de ta l fo rm a qu e el ac umul ad or se ca rgu e en aproximadamente 10 horas, este es el proceso de carga moderado. La carga rápida, se debe emplear solamente en casos excepcionales. Esta sólo es admisible en ciertos acumuladores, la carga rápida se realiza con una corriente de carga tan alta, que en 1 a 3 horas se termina de cargar el acumulador. Vea la figura 2.13.
Curva de tensión durante la descarga. Figura 2.14.
Se debe observar la tensión de descarga final prescrita por el fabricante, para evitar el deterioro del acumulador. La placa positiva se vuelve más clara y el oxígeno acumulado en ella se combina con el hidrógeno del ácido, diluyéndolo en agua.
Acumulador sellado. Figura 2.13.
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La densidad del ácido va bajando y el acidómetro indica con su flotador profundamente sumergido, el estado de descarga. Entonces se hace indispensable la carga inmediata del acumulador de plomo. El acidómetro ó indicador de ph indica la acidez del electrolito.
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2.2.3
RENDIMIENTO DE ACUMULADORES
Por capacidad de descarga de un acumulador se entiende, al tiempo y cantidad de carga que pierde un acumulador; ya sea en uso o sin el. Una determinada capacidad de descarga de un acumulador, sólo es válida en un intervalo de tiempo de la duración de la descarga, como se explicó en la sección 2.2.1 (capacidad de los acumuladores). A causa de las pérdidas por producción de gases, la capacidad de carga de un acumulador es mayor que la capacidad de descarga. En los acumuladores se distingue entre rendimiento de la cantidad de corriente h Ah, que se supone aproximadamente igual a 0.9 (designado frecuentemente como rendimiento), y el rendimiento energético (rendimiento Watts – hora) h Wh, que suele tener un valor aproximado de 0.75. El rendimiento en un circuito eléctrico funcionando es la relación entre la energía (voltaje, amperaje, potencia) cedida y el de la magnitud de la energía absorbida. Vea la figura 2.15.
El rendimiento de carga de los elementos secundarios es de aproximadamente 90%. Siempre hay que suministrar aproximadamente el 110% de la carga extraída. Los fabricantes dan valores de entre 70 y 75% para el rendimiento energía.
2.2.4
TENSIÓN EN LOS BORNES DE LOS ACUMULADORES
Al conectar una carga a un acumulador, como por ejemplo una bombilla o una resistencia, aparece en los bornes de conexión siempre una tensión menor que la tensión sin carga o nominal. Esta tensión con carga se denomina tensión de los bornes V. La causa de la diferencia de tensión entre la tensión sin carga Vo, en el estado sin carga, y la tensión de los bornes V es la caída de tensión en la resistencia interna Ri del acumulador.
V = Vo – Ri * I La corriente es igual en todo el circuito como se muestra en la Figura 2.16. La tensión en los bornes de un elemento acumulador es igual a la tensión original, menos la caída de tensión interna.
2.2.5
Dependencia entre la capacidad y la intensidad de descarga. Figura 2.15.
h Ah = (Ah) d / (Ah) c.
Si una fuente de tensión o un acumulador de tensión no está conectado a ninguna carga, se dice que el acumulador de tensión marcha o funciona en vacío, no circula corriente, y por tanto aparece una caída de tensión en la resistencia interna.
h Wh = (W – h) d / (W – h) c.
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CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO DE LOS ACUMULADORES
Tensión de marcha en vacío = Tensión original.
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La tensión en vacío es la que se mide cuando el acumulador no está conectado a ninguna carga y puede ser medida con un voltímetro amplificador, la tensión de trabajo es la tensión de un acumulador de tensión, cuando el circuito eléctrico externo está cerrado a través de una resistencia. Tensión nominal es la tensión que corresponde al generador. En las células usuales de elementos galvánicos supone 1.5 V. Esta es aproximadamente la tensión de celda antes de su puesta en funcionamiento. Si se unen los polos del acumulador a través de una resistencia muy pequeña (puente) circula, según la ley de Ohm, una corriente muy grande. Esta conducción se llama cortocircuito. La corriente está casi solamente limitada por la resistencia interior del elemento, y la corriente alcanza su valor máximo.
Ik = Vo / Ri La corriente de corto circuito Ik es igual a la tensión sin carga Vo, entre la resistencia interna Ri. Ejemplo calcule la corriente de corto circuito Ik de un elemento con una tensión original de 1.5V y una resistencia interior de 0.4 Ω .
Ik = Vo / Ri = 1.5 V / 0.4 Ω = 3.75 A.
2.3 CÁLCULO DE CONEXIONES DE PILAS EN SERIE, PARALELO Y SERIE-PARALELO Antes de calcular las conexiones serie, paralelo y serie – paralelo usted tiene que saber de donde se obtienen los distintos voltajes de pilas y acumuladores. Esquema de un acumulador con una carga externa. Figura 2.16.
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Considere que en una pila o elemento galvánico, se origina una tensión, debido a que los electrodos
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tienden a disolverse como iones metálicos. Por este motivo el electrodo metálico se hace eléctricamente negativo, mientras que el electrólito se vuelve eléctricamente positivo. Entre un metal y un electrolito se origina una tensión eléctrica. Para explicar la tensión generada por una pila o elemento galvánico considere el siguiente experimento. Experimento: Monte varias pilas galvánicas empleando como electrodos carbón, plomo, cobre y hierro y como electrólito ácido sulfúrico diluido. Mida las tensiones. La tensión varía según el material usado como electrodo.
galvánica, tanto mayor es la tensión que se origina entre ellos en un electrólito. Cada montaje de un elemento galvánico debe disponerse de que el metal tenga la mayor tensión negativa, ya que es éste el que se disuelve. Si se montan por ejemplo, cobre y cinc en un electrólito adecuado en ácido sulfúrico diluido, se originan tensiones de + 0.34 V (cobre contra hidrógeno) y de –0.76 V (cinc contra hidrógeno), en total 1.1 V, en este caso es el cinc el que se disuelve. La tensión de un elemento galvánico depende de los materiales empleados como electrodos. La polaridad de los electrodos se obtiene de la serie de tensiones. La tensión depende también del tipo de electrólito.
Se ha medido la tensión de diversas substancias que aparecen en la solución con sus sales en una concentración constante. Como segundo electrodo se ha empleado un electrodo patrón (electrodo de hidrógeno). De ahí se obtiene la llamada escala o serie de tensiones como lo muestra la Tabla 2.3.
2.3.1
CÁLCULO DE CONEXIONES DE PILAS EN SERIE, PARALELO Y SERIE–PARALELO
El cálculo de las conexiones entre pilas se efectúa de acuerdo al siguiente procedimiento:
A. Cálculo de conexiones en serie: Las pilas secas se utilizan ante todo, en lámparas de mano y en aparatos portátiles como radios, calculadoras, etc. La tensión más común de este tipo de pilas es de 1.5 V, la cual es raramente suficiente para energizar los aparatos anteriormente descritos. Escala de tensiones. Tabla 2.3.
Cuanto más distantes están en la serie de tensiones, los dos materiales usados como electrodos en la pila
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Conectando “n” elementos en serie, se tendrá la tensión de V = n * Vo, siendo Vo la tensión inicial de un elemento. Según la ley de Ohm la corriente que circula es: I = n * Vo / Ra + N Ri
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La resistencia exterior Ra del aparato o circuito consumidor está conectada en serie con la resistencia interior de todos los elementos (n * Ri), teniendo el circuito una resistencia total de R = Ra +n* Ri. Vea la Figura 2.17.
B. Cálculo de conexiones en paralelo: Cargando demasiado una célula, la capacidad (Ah) disminuye considerablemente, con elevada intensidad de corriente. Entonces resulta más económico conectar las pilas en paralelo, queda la tensión nominal igual a la de una pila:
V = Vo La resistencia interna total es Ri(total) = Ri /m, siendo “m” el número de las pilas conectadas en paralelo, como lo muestra la Figura 2.18. La corriente total que puede absorberse será:
I = Vo / Ra + (Ri /m).
Conexión en serie de pilas. Figura 2.17.
Una pila con una tensión inicial de 1.5 V debe suministrar una tensión nominal de 120 V. La resistencia exterior es 3500 Ù y la interior de cada célula es de 0.25 ohmios. Conexión en paralelo de pilas. Figura 2.18.
a) ¿Cuántas pilas hay que conectar en serie? b) ¿Qué corriente circula?
¿Que corriente pueden absorber 4 elementos conectados en paralelo con una tensión inicial Vo = 1.5 V y una resistencia interna Ri = 0.35 Ω , siendo la resistencia exterior Ra = 2 Ω?
Le dan como datos: Vo = 1.5 V, V = 120 V, Ra = 3500 Ω, Ri = 0.25 Ω. Tiene que encontrar eI valor de n // e // i Solución: a) V = n * Vo n = V / Vo H” 120 / 1.5 ≈ 80 Hay que conectar en serie 80 pilas. b) I = n * Vo / Ra + n * Ri = 120 / 3500 + (80 * 0.25) = 0.034 A ≈ 34.09 mA. La corriente que circula en el circuito es de 34.09 mA. 78
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Le dan como datos: Vo = 1.5 V, Ri = 0.35 Ω y Ra = 2 Ω. Tiene que encontrar: I Solución: a) I = Vo / Ra + (Ri / m) = 1.25 / 2 + (0.35 / 4) ≈ 0.59 A La corriente que circula por el circuito es 0.59 A.
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C. Conexiones serie – paralelo:
¿Qué corriente es suministrada? Le dan como datos:
En el caso de tener que absorber una corriente de gran intensidad y de elevada tensión, hay que emplear la conexión serie – paralelo. Aquí la tensión nominal es igual a la tensión inicial de una célula multiplicada por el número de las pilas conectadas en serie:
Vo = 1.5 V, Ri = 0.35 Ω, Ra = 3 Ω, m = 6 y n = 8. Tiene que encontrar: I I = n * Vo / Ra + (n* Ri / m) = 8 * 1.5 / 3 + (8 * 0.35 / 6)
V = n * Vo Puesto que “n” células están conectadas en serie, la resistencia total de esta conexión es Rn = n * Ri. En cambio, las series con el mismo número de pilas están montadas en paralelo. Con “m” serie paralelas se tiene una resistencia total de:
= 8 / 3.46 = 2.30 A La corriente que circula en el circuito es 2.30 A. Vea la figura 2.20
R = R / m = n * Ri / m Con este valor de la resistencia interior total de la conexión en serie – paralelo, como se muestra en la Figura 2.19, se obtiene una intensidad de corriente de:
I = n * Vo / Ra + (n * Ri / m)
Conexión serie – paralelo de pilas. Figura 2.19.
Una conexión serie – paralelo está formada por 6 grupos paralelos con 8 pilas cada uno, montadas en serie. Las pilas tienen una tensión inicial de Vo = 1.5 V, una resistencia interna de Ri = 0.35 Ω, y están conectadas a una resistencia exterior de Ra = 3 Ω. C I R C U I T O S
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Conexión de un acumulador al circuito de un automóvil. Figura 2.20.
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2.3.2
CÁLCULO DE CONEXIONES DE ACUMULADORES EN SERIE, PARALELO Y SERIE – PARALELO
B. La batería de pilas en serie es equivalente a una única pila que tuviese: - Una fuerza electromotriz igual a la suma de las fuerzas electromotrices de sus elementos.
El cálculo de conexión en serie, paralelo y serie– paralelo de acumuladores, es igual al cálculo de conexión serie, paralelo y serie–paralelo de pilas.
2.4 CONEXIONES DE ACUMULADORES EN SERIE, PARALELO Y SERIE-PARALELO
- Una resistencia interna igual a la suma de las resistencias internas de sus elementos.
C. La batería de pilas en paralelo equivale pues, a una única pila que tuviese: - Una fuerza electromotriz igual a la fuerza electromotriz de cada uno de sus elementos.
- Una resistencia interna equivalente a n resistencias en paralelo, iguales a la resistencia r de cada uno de los elementos.
La conexión serie, paralelo y serie–paralelo de pilas depende de que tipo de circuito tienen que energizar las mismas. Los parámetros del tipo de conexión serie, paralelo y serie – paralelo, dependen del voltaje que necesita el circuito exterior, amperaje de operación y resistencia externa Ra, así como de las características de las pilas voltaje inicial Vo, y de la resistencia interna Ri.
2.4.1
PROCESO DE REALIZACIÓN DE CONEXIONES DE PILAS EN SERIE, PARALELO Y SERIE–PARALELO
- Tenga en cuenta que solo se pueden conectar pilas en paralelo, con tensiones de carga iguales, valores de capacidad iguales y resistencias internas iguales, porque de otra forma fluyen corrientes de compensación, que descargan las baterías que están más cargadas que las otras.
D. La conexión serie – paralelo de pilas se utiliza
Para realizar la conexión serie, paralelo o serie– paralelo, tome en cuenta los siguientes criterios:
A.La caída de tensión en los conductores es insignificante porque los circuitos alimentados con baterías, raras veces exceden longitudes mayores de 10 m.
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cuando: - Se precisa que la batería suministre una potencia máxima. - Ha de obtenerse una corriente de intensidad dada en un circuito de utilización determinado, es decir, con una tensión determinada.
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El proceso de instalación de pilas es el siguiente:
2.4.2
Paso 1:
Prepare la herramienta y equipo eléctricos, así como los materiales a utilizar de acuerdo a la orden de trabajo y al diagrama de instalación.
Las medidas de seguridad utilizadas en el proceso de conexión de pilas son:
·
No conecte baterías en serie o en paralelo con tensiones de carga, valores de carga y resistencias internas desiguales, porque fluyen corrientes de compensación que descargan las baterías y puede que el electrolito de las baterías se salga y se derrame, dañando los componentes del circuito.
·
Cuando cambie una batería, siempre se debe reemplazar también el resto de las baterías gastadas. Existe el peligro de que las baterías viejas y que subsisten se descarguen demasiado y por eso se salga el electrolito y dañe el circuito como se explicó anteriormente.
Paso 2:
De acuerdo con el circuito que se tiene que energizar, la resistencia del mismo Ra, V e I, calcule el tipo de conexión y el número de pilas que tiene que colocar para que el circuito pueda funcionar, de acuerdo con los ejemplos que se desarrollaron en la sección 2.3.1. Paso 3:
Instale los componentes del circuito, de acuerdo al diagrama de instalación incluido en la orden de trabajo.
MEDIDAS DE SEGURIDAD
· A las baterías o pilas primarias comunes no es posible darles mantenimiento ni recargarlas, debido a una mayor descarga propia de las baterías, no se deben operar ni almacenar a altas temperaturas, si operan las baterías a altas temperaturas, se puede descargar o derramar el electrolito, como se muestra en la Tabla 2.5, que describe el almacenamiento y servicio de baterías de cinc-carbón para varias gamas de temperatura.
Paso 4:
Calcule la longitud del conductor a utilizar, con una cinta métrica metálica enrollable, y si el circuito se encuentra en tubería, utilice una guía acerada para medir la longitud de la tubería, luego con la ayuda de la cinta métrica metálica, mida la longitud del conductor eléctrico a utilizar; el calibre a utilizar en el circuito se calcula con la ayuda de la Tabla 2.4 (vera anexo), que describe la capacidad máxima de conducción en amperios y el calibre del conductor, de acuerdo con el cálculo de la intensidad que circulará en el circuito. Vea la tabla en el anexo al final del módulo. Paso 5 a 11:
Realícelos de igual forma que en la instalación de timbre eléctrico controlado por un punto.
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Comportamiento de almacenamiento y temperatura de pilas cinc – carbón para varias gamas de temperatura. Tabla 2.5
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· Utilice guantes y lentes de protección contra peligros químicos, cuando observe que el electrolito de una batería o acumulador está derramado, porque es muy cáustico y puede originarle quemaduras serias, si entra en contacto con la piel puede, causarle lesiones y hasta la pérdida de la vista si entra en contacto con sus ojos. Vea la Figura 2.21.
2.4.3
PROTECCIÓN AMBIENTAL
Los residuos líquidos deberán ser tratados de tal manera que no constituyan riesgos para las fuentes de agua. Los desechos líquidos como los electrolitos de pilas o electrolitos de acumuladores, deberán disponerse en recipientes adecuados para ello y no arrojarlos a los sistemas de alcantarillado. Los desechos plásticos resultantes de los forros aislantes de los conductores eléctricos, así como los residuos de conductores eléctricos de cobre, generalmente requieren un tratamiento especial mediante el reciclaje, rellenos sanitarios o cremación. Por lo anterior, se considera fundamental realizar desde el sitio de trabajo, un buen almacenamiento, eliminación y clasificación de los desechos sólidos o líquidos, para evitar contaminación al ambiente; para clasificarlos, es preciso colocarlas en depósitos respectivos, como por ejemplo desechos líquidos, desechos sólidos inorgánicos (plásticos), desechos sólidos metálicos, desechos orgánicos (papel), etc. y colocarlos en los respectivos depósitos. Vea la figura 2.22.
Lentes y guantes de protección personal contra peligros químicos. Figura 2.21.
·
Evite falsos contactos con el circuito de carga durante la instalación de pilas, porque causa pérdidas de energía por descarga acelerada de las pilas, y temperatura excesiva de operación que puede causar un derrame del electrolito.
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Depósito para desechos sólidos. Figura 2.22.
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2.5 MANTENIMIENTO DE ACUMULADORES El mantenimiento de acumuladores es una práctica que se realiza para que la vida útil del acumulador no se vea reducida y que rinda el máximo el voltaje y la corriente como fuente de tensión continua, que el acumulador energizará.
2.5.1
Paso 2: Compruebe que no existe humedad sobre la cubierta del acumulador, ya que puede causar una fuga eléctrica entre los bornes.
Mida si existen fugas eléctricas, tocando con las puntas de un voltímetro la cubierta del acumulador, en caso de que el voltímetro indique cualquier voltaje, es necesario lavar y secar el acumulador, para detener la pérdida de carga a través de la cubierta, como se muestra en la figura 2.23.
PROCESO PARA PROPORCIONAR MANTENIMIENTO A LOS ACUMULADORES
El proceso para proporcionar mantenimiento a los acumuladores más común, es el mantenimiento de acumuladores a automóviles. Para que funcione eficientemente el acumulador, el electrolito debe cubrir las placas de cada celda, los cables y conectores deberán estar limpios. El acumulador se coloca sobre un soporte para evitar que se mueva cuando realice su trabajo de energizar el circuito, en el caso, de un automóvil el mantenimiento de los acumuladores realícelo cada 3 meses, para que el mismo tenga un rendimiento óptimo. El mantenimiento a los acumuladores se realiza de la siguiente forma:
Prueba de descarga superficial. Figura 2.23.
Paso 3: Compruebe el nivel del electrolito en el acumulador, en caso de que el nivel sea bajo, añada agua destilada hasta llegar al nivel correcto. Vea la figura 2.24.
Paso 1: Seleccione y prepare la herramienta y el equipo eléctrico adecuado, de acuerdo con la orden de trabajo.
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Paso 4: Verifique una mala conexión entre el cable y el borne del acumulador, utilice un voltímetro digital, para medir la caída de voltaje entre el borne y el cable. Conecte la terminal negativo con el extremo del cable, energice el circuito mientras toca con la punta de prueba del voltímetro, la terminal positiva al borne de la batería. Si la caída de voltaje excede 0.5 V, limpie y apriete la conexión del cable. Vea la figura 2.25.
Retirar el acumulador del lugar de servicio. Figura 2.25.
Paso 5: Para limpiar el acumulador y sus bornes es mejor retirar el mismo del circuito; después de retirar el acumulador utilice una solución de agua y bicarbonato para limpiar el acumulador, el soporte y los cables.
Limpie con una brocha suave con la solución de bicarbonato y agua; con el cepillo de alambre puede eliminar cualquier corrosión y limpiar las terminales laterales. Después de la limpieza, aplique una capa delgada de grasa grafitada a las terminales. Paso 6: La gravedad específica del electrolito de la batería indica el estado de la carga, no
Acumulador con orificio para introducir agua destilada. Figura 2.24.
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obstante, la densidad del ácido sulfúrico diluido depende de cada tipo de acumulador, por lo que no pueden indicarse valores válidos en general.
oscuro sin un punto verde, el acumulador se encuentra descargado, cuando se ve un color amarillo claro, el acumulador se debe reemplazar. Vea la figura 2.27.
La gravedad especifica se mide con un densímetro ; en los acumuladores con tapones en las celdas, se utiliza un densímetro flotante de vidrio para verificar la gravedad específica del electrolito. Un acumulador completamente cargado tiene una lectura de gravedad específica de 1.275 Kg / dm≈ ± 0.01 y la gravedad específica, cuando está descargado es 1.12 Kg / dm≈ ± 0.01. Para realizar una medición con el densímetro, oprima la perilla de hule para sacar el aire e inserte el tubo en el electrolito de la batería. Suelte suavemente la perilla para permitir que el electrolito entre en el densímetro. Cuando el flotador haya subido sin tocar la parte superior, detenga la liberación de la perilla y escriba la lectura del flotador al nivel del electrolito. Observe también la temperatura del electrolito y calcule la lectura corregida de la temperatura, de acuerdo con las siguiente figura 2.26. Realice este procedimiento en cada celda de la misma manera.
Vista superior del orificio del acumulador libre de mantenimiento. Figura 2.27.
Paso 7: El control exacto del estado de carga del acumulador sólo puede efectuarse cuando el mismo se encuentra conectado a un circuito de consumo, la medición se hace con los comprobadores de acumuladores, que se componen de un voltímetro con unas resistencias conectadas en paralelo. El voltaje de un acumulador completamente cargado por celda es de 2.1 V y el voltaje de un acumulador completamente descargado es de 1.7 V. Vea la figura 2.28.
Comprobador de acumuladores. Figura 2.28. Medición con densímetro. Figura 2.26.
Los acumuladores libres de mantenimiento cuentan con un densímetro integrado en forma de agujero. Cuando se observa un punto verde, el acumulador está cargado completamente; cuando se ve un color
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Paso 8: Prueba del acumulador de voltaje en circuito abierto. Conecte el voltímetro en las terminales correspondientes. Si la lectura del voltímetro es mayor de 12.4 V a 21 °C, el voltaje del acumulador es aceptable. Si la lectura es de 12.4 V o
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menor, es necesario cargar la batería, como lo muestra la figura 2.29 y la Tabla 2.6.
Prueba de voltaje en circuito abierto del acumulador, para comprobar el estado de carga. Figura 2.29.
Acumulador sulfatado se refiere al acumulador que por cargas incompletas pueden provocar también un desgaste prematuro del acumulador, pues las placas no se transformarán completamente en dióxido de plomo y plomo esponjoso. El sulfato de plomo restante se acumula y tapona los poros, con lo que se reduce el rendimiento del acumulador. Los acumuladores por debajo de 5 °C no aceptan fácilmente una carga. Pueden llevar de 4 a 8 horas para que un acumulador se caliente lo suficiente para admitir una carga. Un acumulador completamente descargado es lento para aceptar carga. En este caso se utiliza el interruptor en el cargador para el acumulador muerto. Pueden utilizarse dos métodos por medio de los cuales usted puede cargar un acumulador: el ajuste automático en cargadores así equipados y el ajuste manual o de corriente.
El ajuste automático mantiene una relación de carga segura al controlarse automáticamente la corriente y el voltaje para evitar que arroje el electrolito.
El ajuste manual o de corriente constante se fija inicialmente entre 30 y 40 A aproximadamente por 30 minutos o más, a medida que hay mayor gasificación o despido del electrolito. Si la gasificación es excesiva, la relación de corriente se debe reducir.
Voltajes y porcentaje de carga de un acumulador en circuito abierto. Tabla 2.6.
Paso 9: Cargue el acumulador pero desconecte el cable negativo, antes de efectuar las conexiones al cargador, ya que puede ocasionar un alto voltaje pico y dañar las partes eléctricas y/o electrónicas del circuito.
La última prueba antes cargar el acumulador es determinar si el acumulador está sulfatado. Para ello cargue la batería durante 3 minutos entre 30 y 40 A. Conecte un voltímetro a través de los bornes del acumulador y observe el voltaje de este durante la carga, si el voltaje excede de 15.5 V, el acumulador está sulfatado.
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Paso 10: Compruebe que la batería se halla cargado y haga las respectivas pruebas con el densímetro, el probador de acumuladores, el voltímetro, etc. Paso 11: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso. Deposite los desechos de forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductor eléctrico en depósitos para el reciclaje de plásticos y metales.
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Y si las baterías derraman líquido de batería colóquelas en contenedores especiales para ese tipo de líquidos. Vea la figura 2.30.
agua, a menos de que se tenga un densímetro a mano para preparar la solución de acuerdo con las especificaciones del fabricante del acumulador. Las medidas de seguridad son las mismas que se observaron en la sección anterior 2.4.2, además de las siguientes:
Carga de un acumulador. Figura 2.30.
2.5.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Es importante que la tensión del acumulador no sea superior a 2.4 V por celda durante demasiado tiempo, pues a partir de esta tensión(tensión de gasificación) se produce además de la carga, una descomposición electrolítica del agua, quedando libres hidrógeno y oxígeno. Por ello al alcanzar la tensión de gasificación, debe reducirse siempre la intensidad de la corriente de carga (debe observar los valores indicados por el fabricante). El hidrógeno y el oxígeno forman gas fulminante que al inflamarse y quemarse, explota. Por ello no deberá cargar el acumulador cerca de llamas, porque de lo contrario puede ocurrir una explosión. Vea la Figura 2.31.
Precauciones que usted tiene que observar en el cuidado de acumuladores:
·
No conecte un amperímetro a través de las terminales para probar las condiciones de una celda.
· No guarde un acumulador descargado. · No acerque a las llamas un acumulador mientras está siendo cargado.
· · ·
No permita que se caliente el acumulador durante la carga. Nunca agregue agua al ácido concentrado, sino siempre el ácido al agua porque de lo contrario puede presentarse reacción química violenta.
Símbolo de materiales explosivos. Figura 2.31.
·
Cuando reemplace el electrólito perdido por algún derrame, use una solución, por peso, de dos partes de ácido sulfúrico concentrado en cinco partes de
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La electrólisis puede suponer la pérdida de agua, pero no de ácido sulfúrico. Por ello cuando sea necesario deberá rellenar la batería con agua destilada o desmineralizada, porque de lo contrario el agua común reducen la efectividad del acumulador.
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·
El ácido del acumulador es extremadamente corrosivo, por lo tanto, evite contacto con la piel, ojos y ropa. En caso de accidente, sí el ácido le entrara en los ojos, enjuáguelos con agua y consulte el oftalmólogo. Si tiene contacto con su piel, lávela completamente con agua. Algo de bicarbonato con el agua de lavado neutralizará la acción del ácido. Vea la figura 2.32.
Los materiales que contiene plomo son procesados en hornos de fundición, alimentados con carbón vegetal y gas natural, de los cuales se extrae plomo de alta pureza. Este plomo es nuevamente utilizado en la fabricación de nuevos acumuladores. Es necesario que usted tome medidas para evitar al máximo la degradación del ambiente Por lo cual debe seguir los siguientes pasos para dicho fin:
· Lleve los acumuladores a los centros de reciclaje cada vez que se identifiquen como desperdicio. De esta manera no se acumularán los acumuladores en el área.
Símbolo de materiales tóxicos y provocan daño a la exposición directa. Figura 2.32.
·
2.5.3
PROTECCIÓN AMBIENTAL
Debido a que los acumuladores de plomo y en general representan una gran fuente de contaminación cuando terminan su vida útil y no son desechados o procesados para su mejor utilización.
Utilice envases secundarios (contenedores) para aquellos acumuladores con filtración, derrame o daño. Este envase será cerrado, firme y compatible con el contenido del acumulador, de está manera se evitará la liberación de cualquiera de sus componentes al ambiente.
· Separe los acumuladores por su tipo.
Generalmente el proceso de reciclado de acumuladores comienza con la separación de los materiales, por un lado todos los materiales que contienen plomo y por otro el polietileno y polipropileno.
·
Cada uno de los cuales serán sometidos a su respectivo proceso de reciclaje.
· Remueva la carga eléctrica de los acumuladores, y
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Mezcle los acumuladores de un solo tipo en un envase.
retire el electrolito de los mismos.
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·
Rotule el envase de acumulación con la frase “RESIDUO DE ACUMU LADOR”. Vea la figura 2.33.
2.6.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE ALARMAS
Las alarmas como cualquier circuito eléctrico utilizan corriente eléctrica como agente de transmisión, vea la Figura 2.34. Las partes y funcionamiento de alarmas se describen a continuación:
Manejo adecuado de substancias químicas. Figura 2.33.
2.6 ALARMAS Las alarmas son circuitos eléctricos de señalización utilizados en viviendas, bancos, almacenes, etc. para dar aviso de robo, incendio, finalización de un proceso, etc. Por ejemplo: La alarma más común de protección contra intrusos, comprende el alambrado que forma uno o más circuitos conectados a puertas, ventanas, conductos de ventilación y otros medios a través de los cuales el intruso puede introducirse. La apertura de una puerta o ventana o la ruptura de un cristal, interrumpe el circuito, ocasionando que se accione una alarma que puede estar ubicada localmente o en algún sitio donde haya siempre personal para responder a la misma.
2.6.1
DEFINICIÓN DE ALARMA
Una alarma es un sistema de seguridad, que puede ser permanente ó activado a voluntad, y su función principal es detectar y/o dar aviso por medio de señales sonoras, luminosas, visuales o una combinación de ellas; cuando un evento determinado ocurre como por ejemplo: un robo, incendio, etc.
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Esquema de sistema de detección y alarma de incendios. Figura 2.34.
A. Sensores, encargados de revelar ciertos fenómenos físicos o químicos que preceden o acompañan el inicio de un incendio o robo y conectan la alarma, cuando dichos fenómenos ocurren. B. Los pulsadores manuales para accionar la alarma, son interruptores que pueden activar la alarma a través de la conmutación del pulsador por el usuario que observa el inicio o progreso de un incendio o robo, sin necesidad que el sensor active la alarma. Vea la figura 2.35.
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· Fuente
de alimentación eléctrica principal de la alarma es la red monofásica que el inmueble posea; la función de la misma es energizar el circuito eléctrico de la alarma.
· Fuente de alimentación eléctrica secundaria (planta de generación eléctrica de emergencia), que sea capaz de sustituir la fuente de alimentación principal; la fuente de alimentación eléctrica secundaría generalmente se encuentran en lugares como bancos, hospitales, fábricas, etc.
Pulsador manual de alarma. Figura 2.35.
· Fuente auxiliar, C. Conductores eléctricos utilizados para la conexión
cuya única función es mantener el funcionamiento de la alarma, hasta que las fuentes principales y secundarias, si es que tienen, vuelvan a funcionar; la fuente auxiliar esta compuesta por una batería.
de los dispositivos de la alarma.
D.
Central de alarma para la detección de incendios o robo. Garantizan el abastecimiento de energía de todo el sistema, detectan el establecimiento de cortos circuitos y la rotura de hilos en la instalación, reciben las alarmas de los detectores conectados, identifican el lugar de alarma, indican las averías de forma óptica y acústica, trasmiten la alarma, a través del indicador principal de la instalación pública de alarma contra incendios, a la estación de bomberos más cercana, si es una alarma contra incendio o a la estación de policía y seguridad interna del inmueble si es un robo. Vea la figura 2.36.
Funciones de una central de alarma para la detección incendios. Figura 2.36.
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· Red de conductores. Dos tipos de conductores se utilizan en la instalación de alarmas los cuales son: - El voltaje de alimentación es 120, 208 ó 240 V AC generalmente; el conductor eléctrico para energizar la fuente de alimentación eléctrica principal es normalmente THHN, THW ó THWN # 12. - El voltaje en las líneas del circuito de alarma es de 12 ó 24 V CC, generalmente los conductores para el circuito de alarma pueden ser cables para telecomunicaciones de categoría 4 (conductor múltiple de 4 hilos) ó categoría 5 (conductor múltiple de 8 hilos) con hilos de calibre # 20 ó # 22 como mínimo.
2.6.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los dos tipos de alarmas comúnmente utilizados en viviendas, comercios e industria son:
A. Alarma para la detección de incendios Las instalaciones de alarma contra incendios son instalaciones eléctricas de seguridad, que controlan permanentemente inmuebles o edificios, para detectar el inicio de un incendio, transmitiendo directamente la correspondiente señal de alarma. Esta alarma se señaliza localmente (óptica y acústicamente) para movilizar personal interno e informarle sobre el foco del incendio. Una central asume la organización del estado de emergencia, es decir, pone a disposición del ayudas operacionales para tomar medidas de lucha contra incendios y activa automáticamente los medios de protección contra incendios. Las instalaciones de alarma contra incendios deben adaptarse al caso específico, a las circunstancias locales y operacionales. Vea la figura 2.37.
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Constitución de una instalación de alarma para la detección de incendios. Figura 2.37.
B. Alarma para la detección de asaltos y detección de intrusos
Este tipo de alarmas es utilizado para proteger personas y objetos de valor. Estas instalaciones desarrollan las funciones de detección y alarma contra asaltos e intrusos, transmitiendo eventualmente una alarma a un puesto de auxilio o de defensa, y/o activando una alarma local para llamar la atención de un agente de seguridad interno. Las instalaciones de detección de intrusos, conectadas directamente con la policía o aprobadas por empresas
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privadas y de seguridad certificadas, solamente pueden ser montadas por especialistas de las empresas reconocidas del sector. Vea la figura 2.38.
pruebas de aislamiento, para verificar el funcionamiento de los mismos estas pruebas de mantenimiento se realizan cada 6 meses aproximadamente.
Esquema funcional de una central de detección de intrusos. Figura 2.38.
2.6.4
MANTENIMIENTO BÁSICO
El mantenimiento básico de alarmas es mínimo, debido a que los componentes de las mismas son sensibles, y se reduce a limpieza de polvo superficial, es decir, aspirar los componentes internos de la central de la alarma y al cambio de la batería que se utiliza como fuente de energía auxiliar. El mantenimiento de los conductores eléctricos o de telecomunicaciones son pruebas de continuidad y
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Si los conductores eléctricos o de telecomunicaciones no pasan las pruebas de continuidad y aislamiento se tienen que cambiar por conductores nuevos.
2.6.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad para el uso de alarmas son:
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· En instalaciones de alarma contra incendios no está permitida la utilización de cables para
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timbres ó cables con envoltura metálica, porque las propiedades físicas del forro aislante pueden afectar el desempeño de la alarma.
·
No realice el mantenimiento interno de los sensores hasta documentarse técnicamente de los mismos, a través de folletos de instalación y mantenimiento de sensores, porque de lo contrario, podría estropearlos.
que inician el proceso de alarma, por corte o modificación de corriente de guardia, tan pronto como descubren variaciones en las propiedades físicas o químicas del área que el sensor está detectando. Vea la figura 2.39.
· Instale la alarma adecuada al tipo de aplicación y voltaje, por ejemplo no instale el circuito de 12 ó 24 V de CC directamente a la red de 120 V, ya que si hace esto, quemará el circuito de la alarma y este quedará inservible.
· No instale la central de alarma y los sensores en lugares húmedos, en donde estén expuestos a los rayos directos del sol y a la lluvia, golpes o polvo excesivo, porque la vida útil de los mismos se reduce, el funcionamiento del sistema de alarma puede ser defectuoso y activarse automáticamente por el deterioro prematuro de sus accesorios.
2.7 SENSORES PARA SISTEMAS DE SEGURIDAD Los circuitos eléctricos de señalización y en especial los sistemas de seguridad (alarmas), utilizan dispositivos encargados de detectar (incendios, robos, etc.) en forma permanente, en un área establecida.
2.7.1
DEFINICIÓN DE SENSORES PARA SISTEMAS DE SEGURIDAD
Ejemplo de un sensor. Figura 2.39.
2.7.2
Los sensores son dispositivos, compuestos por circuitos electromecánicos y/o electrónicos, capaces de percibir una señal mecánica, acústica, luminosa, calorífica, eléctrica ó electrónica. Todos los sensores están compuestos de:
Un sensor es un interruptor automático o manual, construido por circuitos eléctricos, electrónicos y/o electromecánicos o una combinación de los mismos,
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PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE SENSORES PARA SISTEMAS DE SEGURIDAD
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Elemento captador, este elemento percibe el fenómeno físico (eléctrico, acústico, mecánico, electrónico, etc.) y es parte del circuito electromecánico y/o electrónico.
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Circuito electromecánico y/o electrónico, convierte y amplifica la señal del elemento captador y envía un pulso de voltaje y corriente a través de los conductores del circuito de la alarma, hacia la central de la alarma.
Contactos, los sensores tienen contactos o bornes conectados internamente al circuito electromecánico y/o electrónico, para ser conectados externamente a los conductores de la red de conductores de la alarma.
Desde el punto de vista de su forma, los sensores se clasifican en dispositivos lineales o puntuales. Los sensores lineales son aquellos cuyo elemento captador afecta a forma alargada y continua como; son de un solo contacto o subdivididos. Pueden ser influenciados por el fenómeno que detectan sólo una parte de su desarrollo. Los sensores puntuales son de dimensiones reducidas, su elemento captador es totalmente influenciado por el fenómeno para la detección del cual ha sido diseñado y construido. Pueden existir varios sensores puntuales en un mismo ambiente, cuando las dimensiones del local o su disposición lo exigen.
2.7.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los tipos y características de sensores para sistemas de seguridad se describen a continuación:
A. Sensores para incendios. Son los sensores utilizados para dar aviso de posibles incendios en el área de vigilancia de los mismos. 1) Sensor de humos por ionización, se conoce
como sensor de humos universal.
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Estos sensores contienen una cámara de ionización en la que el aire es constituido como conductor, por una pequeña cantidad de una materia radiactiva de, la introducción de humos y de gases de combustión de esta cámara, abierta al ambiente del local que se protege, modifica la conductividad del aire ionizado. El funcionamiento de este sensor, utilizando la ionización de humos para iniciar el funcionamiento de la alarma es a través de la cámara de ionización, que está construida de tal manera que las moléculas de aire en ella, disociadas por la materia radiactiva se encuentran, además, en un campo eléctrico. Los iones positivos y los electrones negativos se desplazan en este campo según sea la naturaleza de su carga eléctrica. Vea la figura 2.40.
Cámara de ionización de un sensor de humos por ionización. Figura 2.40.
La velocidad de este flujo de iones viene determinada por la velocidad de traslación de dichos iones. La introducción de gases de la combustión y de humos retarda esta traslación. La disminución de intensidad que de ello resulta, es el fenómeno utilizado para el disparo de la alarma. La compensación por disminución de sensibilidad, se obtiene alejando la masa radiactiva del intervalo entre los electrodos. Evalúa la concentración de humos visibles e invisibles. La activación del sensor de humos por ionización, se efectúa por la variación del estado de equilibrio en una de las dos cámaras de ionización de que consta el divisor de tensión.
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2. Sensor de humos según un principio
ópticos
Evalúa la dispersión de la luz por el humo visible por medios ópticos. Activación del sensor de humos según un principio óptico, al incidir sobre una célula fotoeléctrica la luz es dispersada por las partículas visibles de humos. Sensor especial de incendios en sistemas eléctricos. Vea la figura 2.41. Sensor de humos y aerosoles, especialmente diseñado para ser instalado en conductos de ventilación. Figura 2.42
3. Sensor de llamas
Analiza las llamas causadas por el fuego. Activación del sensor de llamas, al incidir la radiación infrarroja modulada por las llamas sobre una fotoresistencia que activa el sistema de protección. Vea la figura 2.43.
Sensor de humos según principio óptico. Figura 2.41.
Existen dos posibles montajes para sensores de humos según un principio óptico. - El sensor está directamente alambrado y de modo permanente, por una fuente luminosa. Cuando no hay humo en la atmósfera protegida, el sensor emite una corriente máxima. La presencia de humos, al reducir el flujo luminoso, acciona un descenso de la corriente que desencadena la alarma. - El sensor está montado de modo tal, que no recibe directamente el flujo de la fuente luminoso. De esta forma, cuando la atmósfera está clara, no emite más que una corriente extremadamente débil e incluso nula. Si el humo interfiere el flujo luminoso, sus partículas son iluminadas. La luz así creada, difusa, excita la célula fotoeléctrica, de lo que deriva el incremento de la corriente que el sensor emite y el disparo de la alarma. Vea la figura 2.42.
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Sensor de llamas infrarrojo. Figura 2.43.
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Estos sensores son sensibles a la radiación infrarroja emitida por todas las llamas; comparten una célula fotoeléctrica encapsulada por una pantalla para infrarrojos. La radiación infrarroja es la emisión de ondas electromagnéticas por parte de una fuente, que corresponde a la región del espectro cuya frecuencia es del orden de 1E13 Hz. El sensor no debe ser instalado en acción, más que por una llama y debe carecer de acción, a causa de cualquier fuente luminosa, sea cual sea su naturaleza.
diferencial es iniciado por el incremento de la temperatura por unidad de tiempo (mayor que un valor dado) o al alcanzarse una temperatura máxima.
B. Sensores para robo. Cada sensor trabaja según un principio más o menos apropiado para los diferentes campos de aplicación, ya sea por motivos físicos o por la presencia de intensas fuentes de perturbación en el área de vigilancia del sensor.
La resistencia del sensor varía cuando interpreta las radiaciones infrarrojas. Un amplificador electrónico, que opera a manera de filtro, aumenta solamente las frecuencias de las radiaciones debidas a las llamas. Produce por tanto, en el circuito eléctrico, modificaciones que accionan la alarma. Contrariamente a los otros sensores que reaccionan a los efectos del fuego (humos, gases de combustión ó calor), este sensor detecta la llama. La detección se produce a la velocidad de la luz, por lo que el tiempo de reacción es muy reducido. La compensación, se realiza mediante un retardador, generalmente regulado a 10 s. La compensación en el circuito electrónico de este sensor es el tiempo de retardo para que no se active con cualquier destello luminoso, por ejemplo cuando se enciende un cerillo o encendedor. 4. Sensor de temperatura máxima
El funcionamiento del sensor de temperatura máxima se inicia al sobrepasar una temperatura de operación, es decir, al alterar el estado de equilibrio de uno de los dos transmisores de los que consta un divisor de tensión. 5. Sensor de temperatura diferencial
El funcionamiento del sensor de temperatura
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1. Sensor de contacto magnético.
Es un detector electromecánico que consta de un contacto de operación magnética, que se monta en el marco de la ventana y un imán permanente, que se dispone en la hoja de la ventana. Al abrirse la ventana, se aleja el imán permanente del contacto que abre, el circuito interrumpe la línea principal. Vea la figura 2.44.
Sensor de contacto magnético. Figura 2.44.
2. Sensor de rotura de vidrio.
Este tipo de sensor se adhiere a la cara interna del vidrio, se divide en sensores pasivos que evalúan el espectro de sonido que producen durante la rotura del vidrio se transmiten en el mismo en forma de ondas sonoras. El sensor activo opera según el principio de emisión - recepción y utiliza el vidrio como un conductor del sonido. Las variaciones de la conductividad del mismo
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por el sensor y conmuta la alarma. Vea la figura 2.46. Principio y funcionamiento de los sensores de movimiento por ultrasonidos y microondas. Figura 2.46.
desencadenan la alarma. Vea la figura 2.45. Sensor de rotura de vidrio. Figura 2.45.
3. Sensores activos de movimiento
Los sensores activos utilizan el efecto Doppler y operan bien con microondas o con ultrasonido. Constan de un emisor y un receptor fijo, a menudo integrados en una misma carcasa; el funcionamiento de este tipo de sensores consiste en barrer el campo de vigilancia con microondas o ultrasonido.
4. Sensores pasivos de movimiento.
Los sensores pasivos funcionan con el principio de los rayos infrarrojos. Estos sensores de movimiento contienen también un sensor de infrarrojos de onda larga. Vea la figura 2.47.
El efecto Doppler, cuando un foco emisor de ondas se mueve con respecto a un observador, para este, la longitud de onda se contrae. Las microondas son ondas electromagnéticas de frecuencia comprendida entre 1 E9 y 1 E12 Hz y, por tanto, con una longitud de onda comparable a las dimensiones de los circuitos eléctricos convencionales, con aplicaciones en las telecomunicaciones, radar, sistemas de alarma, control remoto, etc. La frecuencia reflejada en los distintos objetos sólo es alterada, si varía la distancia entre el objeto y el sensor, es decir, si se desplaza el objeto (efecto Doppler). Esta variación de frecuencia es analizada
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Sensores de movimientos por infrarrojos. Figura 2.47.
Los sensores ópticos, como por ejemplo, el reflector de facetas, dividen el campo de vigilancia en zonas sensibles y no sensibles. En estado de reposo, el sistema electrónico de evaluación registra y almacena la fotografía térmica del campo de vigilancia, el principio de funcionamiento es cuando una persona que atraviesa este campo pasa por zonas sensibles y no sensibles, si se alteran las condiciones térmicas
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y se supera supe ra el valor val or mínimo mín imo (valor (va lor umbral umb ral)) prescrito y se sobrepasan determinadas velocidades de modificación máximas, máximas, conmuta el sensor la alarma. Los detectores pasivos de infrarrojos son adecuados también para comercios ó industrias con generadores de ruidos intensos. Son menos adecuados para su aplicación en condiciones operacionales de altas temp te mper erat atur uras as o vari va riac acio ione ness brus br usca cass de las la s mismas. Las lámparas de incandescencia, aparatos de calefacción o aire acondicionado, etc., que se encuentren en el campo de detección, pueden perturbar la incidencia de la luz solar directa sobre el sensor. Vea la
2.8 INSTALACIÓN DE ALARMAS Las instalaciones de alarmas son instalaciones de seguridad que controlan permanentemente permanentemente viviendas, comercios, edificios, etc.; para detectar por ejemplo, incendios, robos, etc., transmitiendo directamente la correspondiente alarma. Esta alarma se señaliza localmente (óptica y acústicamente) para movilizar al personal interno (agentes contra incendios ó seguridad interna) ó movilizar personal externo (bomberos ó policía) para que actuesobre el foco del incendio o robo. La instalación de alarmas, para ser funcional, tiene que desarrollar principalmente tres misiones que son:
figur a 2.48. 2.48. Campo de vigilancia de un sensor de movimientos infrarrojos. Figura 2.48.
2.7.4
MANTENIMIENTO BÁSICO
El 95% de los sensores están libres de mantenimiento interno, porque los circuitos electromecánicos y/o electrónicos, junto con el elemento captador, están encapsulados; y para el 5% restante de los sensores, el mantenimiento interno es explicado por el fabricante en instructivos de instalación y mantenimiento de sensores. El mantenimiento básico se reduce a una limpieza externa para remover el polvo en los sensores con wipe y espumas quita grasa, y a aspirar el encapsulado interno del sensor. 98
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Detectar inmediatamente, un incendio o asaltante a través de sensores automáticos, que según la aplicación, trabajan conforme a los distintos principios físicos.
El análisis de la información suministrada suministrada por los sensores es efectuado en una central, en función f unción de las diferentes circunstancias.
Alarm Ala rma, a, que q ue tien t ienee luga lu garr tran tr ansmi smititiend endoo la señal señ al directamente, por ejemplo, a la policía “alarmas silenciosas” o activando equipos locales “ sirenas, bocinas electrónicas, lámparas de destellos, etc.
Criterios que usted debe aplicar en la instalación de la red de conductores e instalación de sensores en los sistemas de alarmas:
A. Principio de amplificación de corriente Los sensores se conectan en paralelo en una línea. Los sensores automáticos tienen un sistema electrónico de evaluación (al alcanzarse la corriente de umbral, circula una mayor intensidad), por lo que se amplifica
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la intensidad que circula por la línea. Una resistencia terminal genera en en la línea una pequeña corriente, de reposo para fines de control. Los sensores automáticos están equipados con un indicador que se enciende en caso de alarma, cuando se someten a pruebas (revisiones). En una línea de alarma, según el principio de amplificación de corriente, pueden conectarse hasta 20 sensores; el número de sensores conectados en la práctica es casi siempre menor, con vistas a una indicación más clara. Vea la figura 2.49.
C. Principio del detector de impulsos Los detectores se conectan a la línea en paralelo, comunican a la central su estado permanentemente, según ciclos de consulta determinados. Si la variación de estado sobrepasa un determinado valor umbral, la central emite la alarma e indica el número de sensor que está activado (identificación del sensor). En una línea de alarma, según el principio de detector de impulsos, pueden conectarse hasta 30 sensores; el número de sensores conectados en la práctica es casi siempre menor. menor. Vea la figura 2.51
Disposición y principio de amplificación de corriente de los sensores en las líneas de alarma. Figura 2.49.
B. Principio de atenuación de la corriente Los sensores poseen un contacto de reposo, que pone en cortocircuito una resistencia. Los contactos del sensor están conectados en serie con la línea. Si actúa un sensor, se abre el contacto de reposo y se atenúa la intensidad que circula por la línea. En una línea de alarma, según el principio de atenuación de la corriente, pueden conectarse hasta 20 sensores; el número de sensores conectados en la práctica es casi siempre menor. Vea la figura 2.50.
Disposición y principio de atenuación de la corriente de los sensores en las líneas de alarma. Figura 2.50.
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Disposición y principio de detector de impulsos de los sensores en las líneas de alarma. Figura 2.51
Otro criterio que usted debe aplicar en la instalación de alarmas es el montaje adecuado de los sensores automáticos y manuales. Los sensores automáticos para detectar incendios se montan, la mayoría de las veces, directamente en el techo. En el caso de los cielos falsos deben disponerse y anclarse de tal modo, que el elemento interno del sensor pueda ser retirado e insertado por el electricista, sin necesidad de herramientas especiales. En industrias o lugares donde el techo tenga una gran altura, debe efectuarse el montaje de los detectores, mediante una línea flexible de longitud
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adecuada. Para efectuar el mantenimiento no hay más, que hacer descender el sensor. Los sensores que se instalan en conductos de ventilación y similares deben ser accesibles a través de aberturas de revisión. Si el sensor se dispone en un lugar no visible, debe disponerse el indicador externo del sensor (indicación en paralelo) en un lugar visible. El montaje de los sensores manuales debe realizarlo en lugares visibles y accesibles, de ser posible en gradas y pasi pa sillllos os,, junt ju ntoo a las la s caja ca jass de cone co nexi xión ón de las la s mangueras de extinción de incendios. No deben quedar cubiertos por materiales almacenados, puertas abiertas o similares. Los sensores automáticos para detectar robos se
colocan directamente en el área ó espacio a vigilar, vigilar, como lo son los sensores de contacto magnético e imán, y los de rotura de vidrio. Los sensores para detectar robos se pueden colocar indirectamente en el área ó espacio a vigilar, vigilar, como lo son los sensores activos de movimiento, los sistemas que utilizan el efecto Doppler, microondas o ultrasonido; sensores pasivos de movimiento que operan basándose en rayos infrarrojos. infra rrojos. Vea las Figuras 2.52 y 2.53 Constitución de una instalación de alarma contra incendios. Figura 2.52.
Constitución básica de una instalación de detección de intrusos. Figura 2.53.
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2.8.1
Antes de que inicie el proceso de instalación de alarmas, lea y estudie los manuales de instalación y alarma contra incendios figura 2.52 ó contra intrusos PROCESO DE figura 2.53.
INSTALACIÓN DE ALARMAS
mantenimiento de la alarma que usted instalará, si tiene dudas de la instalación pida ayuda y asesoría a la persona apropiada, para que le explique la instalación y la conexión correcta de la alarma; si usted compra la alarma por su cuenta, pida asesoría al departamento técnico del lugar de venta y distribución, ellos están obligados a darle explicaciones acerca de la forma de instalarla y conectarla.
Paso 2: Revise el espacio en donde se colocará la central de la alarma, la canalización, cajas de registro, accesorios, etc.
Trace el lugar donde se colocará la central de alarma, la canalización, cajas de registro, accesorios etc., de acuerdo con el diagrama de instalación de la alarma.
El proceso para realizar la instalación de alarmas es el siguiente: Paso 1: Seleccione y prepare la herramienta y el equipo eléctrico de acuerdo con la orden de trabajo y al diagrama de instalación de la
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Nota: La central de la alarma constituye aquella parte de la instalación que permite obtener las señalizaciones sonoras y luminosas de la alarma y su localización. La central de la alarma debe situarla de manera que pueda verse con facilidad, en una estación de vigilancia donde se encuentre personal encargado de la misma, debe estar siempre en situación de poder
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responder a la alarma y estar calificado para tomar sin vacilación las medidas adecuadas. Paso 3: Instale la central de la alarma, cajas de registro; mida, corte e instale la canalización que utilizará en la instalación de la alarma; la canalización de la alarma tiene que ser empotrada, y muy raras veces, sobrepuesta.
Paso 6: Instale los sensores de acuerdo con el diagrama de instalación y los circuitos de la central de alarma. La central de alarmas tiene de 4 ó más circuitos para la instalación de sensores. En cada circuito se pueden instalar entre 20 o 30 sensores, de acuerdo con la disposición y principio de los sensores. Vea la figura 2.54 y 2.55.
Paso 4: Mida la distancia entre la central de la alarma con la fuente de energía de la red monofásica; normalmente es la distancia entre el tablero de distribución más cercano y la central de la alarma. Mida la distancia entre la central de la alarma y las cajas de registro, con la ayuda de cinta métrica metálica, y una guía de acero, si la canalización es tubería y una cinta métrica metálica enrollable, si es canaleta. Nota: En casos especiales mida la distancia entre la central de alarma y la línea telefónica más cercana, cuando instale, un circuito entre la central de alarma y la red telefónica, para dar aviso a la policía si es una alarma de robo, o dar aviso a los bomberos, si es un incendio.
Paso 5: Mida, corte e instale el cable THHN, THW, THWN de alimentación de la central de alarma al tablero de distribución.
Mida, corte e instale el conductor de comunicaciones, conductor múltiple categoría 4 ó 5, y/o el cable que recomienda el fabricante de la alarma en los manuales de instalación y mantenimiento de la alarma, entre la central de la alarma y las cajas de registro; la medición del cable realícela con la cinta métrica metálica enrollable; el corte del conductor realícelo con una pinza de corte diagonal ó una pinza de fuerza;
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Disposición y principio de los sensores en los circuitos de la central de alarma. Figura 2.54.
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Esquema de instalación de sensores para la detección de incendios y central de alarma. Figura 2.55.
Paso 7: Realice la conexión de los conductores múltiples de comunicación, entre la central de alarma y los sensores.
Paso 8: Realice la conexión de los conductores del tablero de distribución con un interruptor termo – magnético, exclusivo para energizar la central de alarma.
Como existen diversos tipos de conexiones entre la central de alarma y los sensores, a continuación se explicará la forma de conexión, según el principio de atenuación de la corriente:
Conecte en un extremo de los conductores al borne L1 del interruptor termo – magnético y al borne LN de la barra de neutro del tablero de distribución.
De la central de alarma saque una línea e instale en serie los sensores, hasta un máximo de 20, del último sensor saque una línea para cerrar el circuito en la central de alarma. Vea la figura 2.56.
Línea de alarma según el principio de atenuación de la corriente. Figura 2.56.
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Conecte en el otro extremo de los conductores L1 y LN, los respectivos bornes de la central de la alarma. Paso 9: Realice la conexión de los conductores eléctricos de la central de la alarma, al dispositivo de alarma óptica que puede consistir en una lámpara omnidireccional o de destellos, que emite señales luminosas periódicas y al dispositivo de alarma acústica. Se utilizan sirenas y, preferentemente, bocinas electrónicas de alarma, ya que estas pueden ser operadas con la tensión de los circuitos que operan los sensores (12 a 24 V C.C.) y permanecen en operación, incluso en caso de fallar la red de alimentación principal (red monofásica 120, 208 ó 240 V, 60 Hz.).
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La sirena, un dispositivo electromecánico y/o electrónico que emite ondas sonoras características para alertar o dar una señal sonora de aviso, se emplea en automóviles, barcos, fábricas, etc. La lámpara omnidireccional es aquella que emite la luz artificial en cualquier dirección. Realice la conexión de los conductores eléctricos entre la central de alarma y los pulsadores manuales.
En caso contrario, los conductores para instalaciones de alarma contra incendios instalados en la tubería eléctrica junto con otros cables deben identificarse mediante indicadores rojos en los bornes. Las cajas de registro deben de marcarse con color rojo. Los bornes de conexión y bloques de terminales de la distribución de alarmas para incendios o robo deben rotularse claramente, porque de lo contrario, usted puede confundir el cableado de la alarma con una red de servicio monofásica y provocar un corto circuito o quemar la alarma. Vea la Figura 2.57.
Paso 10: Verifique que las conexiones sean correctas, utilizando un multímetro y pruebe continuidad en los circuitos de la central de alarma y los sensores. Previa autorización de su facilitador energice el circuito, o sea, conmute el interruptor termo – magnético que le provee energía a la alarma. Paso 11: Verifique el funcionamiento de la alarma, esto se consigue accionando los sensores; el accionamiento de sensores se explicará en la sección 2.9. del funcionamiento de los sensores, demostración
Medida de seguridad en la instalación de alarmas, efecto de una corriente de aire. Figura 2.57.
Paso 12: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso. Deposite los desechos de forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductor eléctrico en depósitos adecuados para reciclaje de plásticos y metales.
2.9 DEMOSTRACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE SENSORES
2.8.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Aplique las medidas de seguridad observadas en el funcionamiento de alarmas y las medidas de seguridad que se explican a continuación: Para el cableado entre la central de la alarma y los sensores, utilice conductores especiales que lleven la correspondiente inscripción “cables para protección de incendios” si es el caso de alarmas contra incendios.
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La demostración del funcionamiento de los sensores tiene dos objetivos fundamentales. El primer objetivo es demostrar el funcionamiento correcto de los sensores, cuando se instala por primera vez el sistema de alarma. El segundo objetivo es demostrar el funcionamiento correcto de los sensores, cuando se realiza el mantenimiento del sistema de alarma, recuerde que el mantenimiento del sistema de alarmas se realiza aproximadamente, cada 6 meses.
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2.9.1
PROCESO DE DEMOSTRACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE SENSORES
El proceso para demostrar el funcionamiento de los sensores es el siguiente:
Paso 4: Provoque el funcionamiento de los sensores como se describe a continuación: 1) Sensores de humos por medios ópticos. El ensayo
consiste en hacer arder en una atmósfera en calma, una copa de alcohol comercial, contenida en un recipiente cuya superficie sea en función de la altura del techo y del lugar de ensayo.
Hasta 4 m de altura del techo, el funcionamiento del sensor debe obtenerse para un foco, que será un recipiente con una superficie 1/8 m˝ (25 * 50 cm), que contenga alcohol, con una profundidad de 1 cm.
Entre 4 m y 8 m de altura del techo, el funcionamiento del sensor debe obtenerse para un foco, que será un recipiente con una superficie de ˘ m˝ (50 * 50 cm), que contenga alcohol con una profundidad de 1 cm.
Cuando se trata de locales de volumen inferior a 30 m≈ y una altura de techo inferior a 3 m, destinados a almacenar materiales muy inflamables, el ensayo tiene que ser hecho con un foco, que será un recipiente con una superficie de 1/16˝ (25 * 25 cm), que contenga una profundidad de 1 cm.
Por encima de los 8 m de altura del techo, consulte al distribuidor de los sensores para realizar el ensayo.
Paso 1: Realice el Paso 1 del proceso para realizar el circuito de conexión de alarmas. Paso 2: Mida la tensión con la ayuda de un voltímetro, en los bornes de alimentación de la central de alarma, en la alimentación principal de la red monofásica, el voltaje tiene que ser de 120, 208 ó 240 V CA 60 Hz y en la alimentación secundaría (batería recargable) el voltaje tiene que ser de 12 ó 24 V CC. Vea la Figura 2.58.
Nota: Todos los recipientes de ensayo tienen que colocarse en el área protección del sensor a ensayar, el funcionamiento del sensor que conmuta la alarma, debe producirse antes de 60 segundos, después de provocado el fuego en el recipiente de ensayo.
Repartición de los detectores de ionización en un lugar de grandes dimensiones. Figura 2.58.
Paso 3: Mida el voltaje con la ayuda de un multímetro los circuitos de los sensores, pulsadores, dispositivos sonoros (sirenas) y luminosos (lámparas de destellos), el voltaje tiene que ser de 12 ó 24 V CC.
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2) Sensor de temperatura máxima y sensor de temperatura diferencial. El ensayo tiene que
realizarse según el manual de instalación y mantenimiento de los sensores, no existen hasta el momento ensayos generales para accionar este tipo de sensor.
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3) Sensor de humos por ionización. No se ha podido
establecer un foco de ensayo reproducible con bastante regularidad, como para que pueda considerarse universal. En cambio, en cada caso se hace el ensayo específico, mediante la combustión de una cierta cantidad del material, de los materiales o elementos existentes en el establecimiento, que se quiere proteger. Vea la Figura 2.59.
consultar con el proveedor de la alarma y en algunos casos, se especifica en los manuales de instalación y mantenimiento de sensores. 7) Sensores activos de movimiento funcionan por efecto Doppler, microondas o ultrasonidos. El
ensayo de este tipo de sensores es interrumpir el área de vigilancia de los sensores, esto se consigue con atravesar el campo de vigilancia, e inmediatamente la alarma se accionará. 8) Sensores pasivos de movimiento. Funcionan
con
el principio de rayos infrarrojos y este tipo de ensayo se realiza de igual forma que para los sensores activos de movimiento.
Propagación del humo en sensores. Figura 2.59.
Hasta 4 m de altura de techo, el funcionamiento del sensor debe obtenerse mediante la combustión de 400 g de cartón.
Entre 4 y 8 m de altura de techo, el funcionamiento del sensor debe obtenerse con la combustión de 800 g de cartón.
primaria. Realice todos los ensayos anteriores, pero solo con la fuente de alimentación secundaria.
Por encima de los 8 m de altura de techo, consulte al distribuidor de los sensores para realizar el ensayo.
Paso 6: Realice el Paso 12 del proceso para realizar el circuito de conexión de alarmas.
Nota: Para el primer ensayo el funcionamiento del sensor que conmuta la alarma, debe producirse 5 minutos como máximo, después de iniciada la combustión del cartón, y en el segundo ensayo, 10 minutos como máximo. 4) Sensor de llamas infrarrojos. El ensayo se
tiene que realizar según el manual de instalación y mantenimiento de los sensores, no existen hasta el momento ensayos generales para accionar este tipo de sensor.
Paso 5: Desconecte la fuente de alimentación
2.9.2
Aplique las medidas de seguridad observadas en el funcionamiento de las alarmas y las medidas de seguridad que se explican a continuación:
· Lea detenidamente los instructivos de instalación y mantenimiento antes de realizar las pruebas del funcionamiento de sensores, porque de lo contrario puede dañar el funcionamiento del sensor y por ende el de la alarma.
5) Sensor de contacto magnético. El ensayo consiste
en retirar la parte magnética (el imán) y automáticamente, el sensor conmutará la alarma.
· Cuando realice las pruebas del funcionamiento de
6) Sensor de rotura de vidrio. El ensayo se tiene que
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MEDIDAS DE SEGURIDAD
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sensores para alarmas de incendios, siempre tenga a mano extintores portátiles de fuego, para evitar cualquier propagación del mismo (fuego). D E
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2.10 CIRCUITO ESPECIAL DE SISTEMAS DE SEGURIDAD El circuito especial de sistemas de seguridad, no es un circuito de alarma, es un circuito eléctrico de protección perimetral. Este circuito eléctrico es el más difundido en sistemas de seguridad en viviendas, comercios y fábricas; consiste en energizar a través de un transformador elevador (voltajes que oscilan entre 4,000 y 10,000 V) un alambre Raizor que es montado sobre aislantes tipo carrizo de porcelana y/o malla metálica. El alambre Raizor tiene forma espiral con cuchillas extremadamente filosas para herir a cualquier intruso. Vea la Figura 2.60.
Esquema del circuito eléctrico especial de sistemas de seguridad. Figura 2.60.
El sistema de protección consiste en que sí un intruso toca el alambre Raizor y/o malla metálica que está energizado a través de un transformador elevador, recibe una descarga de miles de voltios; porque el intruso cierra el circuito. Vea la Figura 2.61.
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Descarga por tocar alambre espiral y cerrar el circuito. Figura 2.61.
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2.10.1
El proceso para realizar el circuito especial de seguridad se divide en:
Si la medición que obtiene es de 0 a 1 Ù la instalación del alambre en forma de espiral está mal ejecutada y usted tiene que inspeccionar donde el alambre Raizor tiene un contacto a tierra, como por ejemplo que no esté instalado sobre un aislante tipo carrizo sino en una superficie metálica (puerta, ventana, soporte, etc.), una vez localizado el contacto a tierra, proceda a solicitar a los técnicos especializados en instalar el alambre Raizor a que lo coloquen de forma adecuada.
PROCESO DE INSTALACIÓN DE CIRCUITOS ESPECIALES DE SISTEMAS DE SEGURIDAD
El montaje del alambre Raizor que es montado en aislantes tipo carrizo de porcelana y es instalado por técnicos especializados, normalmente de la misma empresa que vende este tipo de alambre. El montaje de la malla metálica es realizado por técnicos especializados en albañilería.
Inspeccione la malla metálica que esté sólidamente fijada y mida con un ohmímetro la continuidad de la malla metálica, la medición que obtendrá será de 10 a 20 Ù ó 1 a 0 Ù. Si la medición que obtiene es de 10 a 20 Ù la instalación de la malla metálica esta bien ejecutada. Si la medición que se obtiene es 1 a 0 Ù la malla metálica esta mal instalada y pida que se instale adecuadamente, porque de lo contrario, la operación de la misma será defectuoso. Vea la figura 2.62.
La instalación del circuito eléctrico del sistema de seguridad.
El proceso para la instalación del circuito eléctrico del sistema especial de seguridad es: Paso 1: Seleccione y prepare la herramienta y el equipo eléctrico de acuerdo con la orden de trabajo y el diagrama de instalación del circuito eléctrico especial de sistemas de seguridad. Paso 2: El paso 2 se divide en:
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Inspeccione que el alambre Raizor esté instalado correctamente sobre aislantes tipo carrizo de porcelana y que estén perfectamente aislado de cualquier superficie de metal. Con un ohmímetro mida la continuidad del alambrado, la medición que obtendrá será de 4 a 9 Ù aproximadamente ó una medición de 1 a 0 Ù. Si la medición que obtiene es de 4 a 9 Ù la instalación del alambre en forma de espiral está bien ejecutada.
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Ejemplo de malla metálica. Figura 2.62.
Paso 3: Revise el espacio en donde se colocará el transformador elevador, la canalización, cajas de registro, accesorios, etc.
Trace el lugar donde se colocará el transformador elevador, la canalización, cajas de registro, accesorios etc.; de acuerdo con el diagrama de instalación.
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Nota: El transformador elevador se tiene que instalar a una distancia máxima de 6 m entre este (transformador) y el alambre en forma de espiral y/o malla eléctrica.
Paso 4: Instale el transformador elevador a una altura mínima de 2 m entre el nivel del piso y la parte superior del transformador. Paso 5: Instale aisladores tipo carrizo entre el transformador elevador y el alambre en espiral y/o la malla metálica. Vea la figura 2.63.
Paso 7: Mida la distancia entre el transformador elevador con la fuente de energía de la red monofásica; normalmente está distancia es entre el tablero de distribución más cercano y el transformador elevador; la distancia se mide con la ayuda de una guía de acero y una cinta métrica metálica enrollable.
Mida la distancia entre transformador elevador y el alambre en espiral y/o la malla metálica con la ayuda de una cinta metálica enrollable. Paso 8: Mida, corte e instale el cable THHN, THW, THWN calibre # 8, entre el transformador elevador al tablero de distribución.
Mida, corte e instale dos cables ASCR calibre # 8, entre el transformador elevador y el alambre en forma de espiral y/o la malla metálica. El cable ASCR es un conductor eléctrico, este conductor está fabricado de aluminio y no posee forro aislante; es utilizado en circuitos de mediana tensión 13,000 V. Nota: Los cables ASCR los tiene que instalar en los aislantes tipo carrizo hasta los extremos del alambre Raizor y/o malla metálica.
Ejemplo de alambre Razor. Figura 2.63.
Paso 6: En general instale un interruptor termo – magnético de 2 * 40 A en el tablero de distribución más cercano al transformador elevador. Nota: El interruptor termo – magnético puede variar dependiendo la marca y el modelo del transformador elevador; consulte el manual de instalación y mantenimiento del transformador elevador.
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Paso 9: Realice la conexión en el tablero de distribución, específicamente en el interruptor termo – magnético de 2 * 40 A donde instalara los dos extremos de los cables THHN, THW ó THWN calibre # 8 a los bornes L1 y L2; en el otro extremo de los cables THHN, THW ó THWN instale a los bornes L1 y L2 del transformador elevador.
Realice la conexión en los bornes X1 y X2 del transformador elevador los extremos de los dos cables ASCR calibre # 8; realice la conexión del otro extremo de los dos cables ASCR calibre # 8 con el alambre Raizor y/o malla metálica.
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Paso 10: Verifique que las conexiones estén correctas utilizando un multímetro y pruebe continuidad en los circuitos del transformador elevador y el interruptor termo – magnético y entre el transformador y el alambre Raizor y/o malla metálica, previa autorización de su facilitador energice el circuito, o sea, conmute el interruptor termo – magnético que le provee energía a la alarma. Paso 11: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso.
2.10.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad que usted debe observar en el circuito especial son:
·
Para evitar cualquier tipo de sabotaje por algún intruso realice la alimentación del transformador elevador desde el tablero de distribución más cercano con tubería conduit empotrada.
· Cuando instale el cable ASCR en el alambre Raizor tenga mucho cuidado, porque tienen mucho filo las cuchillas del mismo (alambre Raizor), esto le puede provocar serias cortaduras en las manos, brazos, cara, etc.
2.11 FUENTES DE TENSIÓN AC – DC PARA CIRCUITO DE LUCES DE EMERGENCIA Las fuentes de tensión AC – DC para circuito de luces de emergencia están conectadas a la red monofásica 120 / 240 V 60 Hz. Las fuentes de tensión electrónicas tienen la ventaja, que no se desgastan durante el funcionamiento como las pilas primarias y no hay que cargarlas como los acumuladores.
2.11.1
· Lea cuidadosamente los manuales de instalación y mantenimiento del transformador elevador, cables de baja y mediana tensión que tiene que utilizar en la instalación del circuito eléctrico especial de seguridad; este procedimiento le dará la información que usted necesita para instalar correctamente el circuito especial de seguridad; si tiene alguna duda sobre la instalación del circuito especial, consulte con la persona indicada o con el distribuidor del circuito especial, éllos le darán toda la información que usted necesita para instalar adecuadamente el circuito y así evitará accidentes (cortos circuitos, incendios, etc.) y dañar el transformador elevador.
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DEFINICIÓN DE FUENTE DE TENSIÓN AC-DC PARA LUCES DE EMERGENCIA
A las fuentes de tensión AC – DC electrónicas se les denomina generalmente como fuentes de alimentación, estás suministran una tensión que en todo momento poseen el mismo valor y cuya polaridad en los bornes no varía. Vea la figura 2.64.
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Circuito de rectificación de onda B . completa, este circuito consta de
elementos electrónicos como lo son los diodos semiconductores. El diodo es un componente electrónico que consiste en dos electrodos de polaridad opuesta y cuya función es dejar pasar la corriente en un sentido. Vea la figura 2.66.
Esquema en bloque de una fuente de tensión continua electrónica. Figura 2.64.
2.11.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE FUENTES DE TENSIÓN AC – CC PARA LUCES DE EMERGENCIA.
Circuito de rectificación de onda completa. Figura 2.66.
Este circuito consta de cuatro ramales. En cada instante, la corriente circula simultáneamente por dos de dichos ramales. En caso de carga resistiva, la tensión continua es del orden del 80% y en de carga capacitiva del 110 % del valor efectivo de la tensión de conexión. Para tensiones alternas monofásicas, la conexión en puente es la conexión rectificadora más económica y permite el máximo aprovechamiento del transformador.
Las partes y el funcionamiento de la fuente de tensión AC - CC para luces de emergencia son:
A .
Un transformador reductor, de tensión de potencia comprendida entre 10 y 40 W provisto de un circuito secundario conectado a un circuito rectificador de onda completa. Y un circuito primario donde se instalará la el transformador reductor a la fuente de alimentación monofásica. Vea la figura 2.65.
El circuito de rectificación de onda completa C . tiene cuatro puntos de conexión, dos de ellos son para acoplar el circuito secundario del transformador reductor y los otros dos para acoplar en paralelo a un circuito de filtrado y estabilización. Circuito de filtrado, es un circuito electrónico compuesto de resistencias y capacitores. Vea la figura 2.67.
Transformador reductor. Figura 2.65.
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Circuito de filtrado. Figura 2.67.
El funcionamiento del circuito es, la tensión pulsante suministrada por el circuito de rectif icación, se deberá filtrar, mediante filtros constituidos por condensadores, inductancias y/o resistencias, de modo que se produzca la máxima atenuación posible de los residuos de tensión alterna (ondulación) que perjudica la calidad de la tensión y el voltaje en la fuente.
D.
Circuito de estabilización, es un circuito electrónico constituido por transistores, inductancias, resistencias y en algunos casos diodos. Vea la figura 2.68.
La descripción del funcionamiento del circuito de estabilización se explicará en el Manual de Circuitos Electrónicos Básicos, por el momento solo se explicarán las ventajas:
La tensión constante en amplitud y forma en todas las condiciones normales de consumo de la instalación.
Insensibilidad a las variaciones de la tensión de la red monofásica. Reducción de los picos de s obretensión, en l a red monofásica, determinados por bruscas desconexiones de carga, maniobras de interruptores y/o relés, descargas atmosféricas, etc.
Reducción adicional de los residuos de ondulación.
son las que E . energizan los bombillos que se Batería hermética ,
secundaría
colocan en los porta lámparas de la Circuito de estabilización. Figura 2.68. 112
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lámpara de emergencias cuando la red monofásica falla por cualquier causa. La batería secundaria hermética es aquella que no se tiene acceso a su electrolito y tiene todas las características de la batería secundaria. Vea la figura 2.69.
En el caso de las lámparas de emergencia las baterías secundarias herméticas posen un cargador especial para las mismas. El Relé que interrumpe y conmuta el F . circuito de la siguiente forma: ,
Cuando el relé está alimentado por la red monofásica los contactos del mismo energizan a un cargador de una o dos baterías secundarias herméticas.
Cuando es interrumpida la red monofásica por cualquier causa el relé conmuta sus contactos y cierra un circuito entre una o dos baterías secundarias herméticas hacia los portalámparas que energizan unos bombillos.
2.11.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los tipos y características de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia son los mismos en todos los fabricantes, porque son circuitos eléctricos y/o electrónicos normalizados bajo el NEC (Código Eléctrico Nacional) de U.S.A. Vea la Figura 2.70.
Batería secundaría hermética. Figura 2.69.
Las baterías secundarias herméticas se emplean cada vez más para energizar pequeños equipos eléctricos para empotrar, sobreponer y/o portátiles como lámparas de emergencia, máquinas de afeitar, cepillos de dientes. Las baterías secundarías herméticas pueden funcionar en cualquier posición y totalmente encerrados. La mayoría de las baterías secundarias herméticas son de níquel – cadmio. Su forma y dimensiones coinciden en muchos casos con la de las baterías primarias, de forma que es posible sustituir baterías primarias por baterías secundarias herméticas.
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Ejemplo de lámpara de emergencia. Figura 2.70.
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Las fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia, por la construcción de su encapsulado pueden ser para instalaciones interiores y para intemperie. Algunas características de las fuentes para luces de emergencia son: componentes electrónicos, relés y cargadores de circuitos y componentes electrónicos , protección contra la sobrecargas, desconexión por bajo voltaje y circuitos de protección para la pérdida temporal de luz. Las baterías secundarias herméticas tienen alta resistencia mecánica y no se dañan por sobrecarga; retienen la carga durante largos periodos de inactividad, el material activo no produce escamas por desprendimiento, la resistencia interna es baja, no hay corrosión y tiene una duración indefinida. Los tipos de fuentes de tensión AC – CC que más se utilizan para luces de emergencia, se pueden clasificar según la Tabla 2.4.
El mantenimiento básico de fuentes de tensión consiste en lo siguiente:
Limpie exteriormente el polvo acumulado en la lámpara de emergencia con un trapo seco o wipe.
Retire la cubierta d e la lámpara de emergencia, este paso depende de la construcción de la misma.
Aspire el polvo que tenga la lámpara de emergencia con una aspiradora.
Cuando realice el mantenimiento de la lámpara de emergencia, procure no tocar con la herramienta o con la aspiradora los circuitos eléctricos y/o electrónicos, para no dañarlos.
2.11.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad para fuentes de tensión AC – CC son:
Distintos tipos de fuentes de tensión AC – CC de acuerdo a la capacidad y voltaje de la batería secundaria hermética. Tabla 2.4.
2.11.4
No almacene las fuentes de tensión AC – CC en lugares húmedos, cálidos o que estén expuestos a los rayos solares directos y no las exponga a golpes; porque las condiciones extremas reducen la vida útil de la lámpara y/o dañan los circuitos electrónicos que pueden provocar mal funcionamiento, cortos circuitos y hasta incendios.
·
No realice ningún tipo de mantenimiento a las baterías secundarias herméticas porque de lo contrario podría dañar o perforar el recipiente que las contiene y derramar por ende el electrolito, dañando el funcionamiento de la lámpara de emergencia.
MANTENIMIENTO BÁSICO
El mantenimiento de las fuentes de tensión es reducido debido a que las baterías secundarias herméticas no necesitan mantenimiento y se pueden hacer funcionar en cualquier posición y totalmente encerrados.
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·
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· No limpie los circuitos eléctricos y/o electrónicos
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con limpia contactos, porque puede dañar la tarjeta electrónica de la fuente de tensión de la lámpara de emergencia.
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2.12 CONEXIÓN DE FUENTES DE TENSIÓN AC – CC PARA LUCES DE EMERGENCIA En los edificios, centros comerciales, fábricas, aeropuertos, etc., en lugares donde el tráfico de personas es muy denso es indispensable un sistema de seguridad que auxilie a la iluminación artificial (lámparas de vapor de mercurio, alta presión, fluorescentes, incandescentes, reflectores, etc.), esto se consigue con la instalación de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia. figura 2.71.
2.12.1
PROCESO DE INSTALACIÓN DE FUENTES DE TENSIÓN AC – CC PARA LUCES DE EMERGENCIA
La instalación de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia tiene como principal misión evitar accidentes y proveer luz cuando el sistema principal de iluminación falla. Criterios que usted debe aplicar en la instalación de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia: El circuito eléctrico que energiza a las fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia tiene que ser independiente de los circuitos de iluminación y fuerza.
La tubería y las cajas de registro para el circuito eléctrico que energiza las fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia de preferencia se tienen que instalar empotradas a una altura de 3 m ± 15 cm desde el nivel de piso hasta donde instalará la unidad de luz de emergencia.
Instale las unidades de luces de emergencia en los extremos y partes medias de los corredores.
Si el corredor es muy largo instale las unidades de luces de emergencia a una distancia aproximada de 8 m entre cada una de ellas.
Instale las unidades de luces de emergencia, alumbrando las puertas de entrada y/o salida de salones, cuartos, baños, etc.
Esquema de circuito eléctrico para energizar lámparas de emergencia. Figura 2.71.
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Instale unidades de luces de emergencia en los corredores escaleras y en los descansos de las mismas (escaleras).
Instale en circuitos eléctricos de lámparas de emergencia un interruptor termo – magnético de 1 * 30 A y conductor eléctrico THW, THHN ó THWN # 12, por circuito.
Instale en un circuito eléctrico de lámparas de emergencia un máximo de 25 unidades.
Para que el circuito eléctrico que energiza las fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia esté completo, instalé rótulos y/o lámparas luminosas, indicando las posibles salidas. Vea la figura 2.72.
Lámparas de salida (Exit) y emergencia. Figura 2.72.
Paso 4: Mida la distancia entre el tablero de distribución y las respectivas cajas de registro, con una cinta métrica metálica enrollable y una guía de acero. Paso 5: Mida, corte e instale dos conductores eléctricos THW, THHN ó THWN # 12 entre el tablero de distribución y las cajas de registro. Paso 6: Instale el interruptor termo – magnético en el tablero de distribución, exclusivo para energizar el circuito eléctrico de lámparas de emergencia. Conecte en un extremo de los conductores al borne L1 del interruptor termo – magnético y al borne LN de la barra de neutro del tablero de distribución.
Conecte en los otros extremos de los conductores en la última caja de registro L1 y LN a los bornes L1 y LN de la lámpara de emergencia. Paso 7: Instale las lámparas de emergencia lo más cerca de las cajas de registro.
El proceso para realizar la instalación de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia es el siguiente: Paso 1: Seleccione y prepare la herramienta y el equipo eléctrico de acuerdo con la orden de trabajo y al diagrama de instalación. Vea la Figura 2.71. Paso 2: Revise el espacio en donde se colocará la canalización, cajas de registro y accesorios. Paso 3: Instale desde el tablero de distribución la canalización, cajas de registro y accesorios.
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Paso 8: Realice la conexión entre las lámparas de emergencia y los conductores eléctricos.
Esto se hace realizando empalmes T derivación en cada conductor L1 y L2, los empalmes se hacen cada caja de registro para energizar las lámparas de emergencia. Paso 9: Verifique que las conexiones sean correctas, utilizando un multímetro y pruebe continuidad en los circuitos.
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Previa autorización de su facilitador energice el circuito, o sea, conmute el interruptor termo – magnético que provee energía a todas las lámparas de emergencia. Paso 10: Para verificar el funcionamiento del circuito de lámparas de emergencia tiene que esperar 3 ó 4 horas hasta que las baterías secundarias herméticas tengan la carga normal de operación e interrumpa el funcionamiento del interruptor termo – magnético.
· No instale lámparas de emergencia que no sean para intemperie en lugares con mucha humedad, puesto que la misma daña los circuitos electrónicos de la lámpara de emergencia.
· No instale lámparas de emergencia en lugares donde pueda ser golpeado o tenga acceso cualquier persona (no calificada), para evitar una descarga eléctrica o un corto circuito.
Las lámparas de emergencia entrarán en operación instantáneamente cuando el circuito de lámparas dé emergencia sea interrumpido. Paso 11: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso.
Deposite los desechos de forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductor eléctrico en depósitos adecuados para reciclaje de plásticos y metales.
2.12.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad en el proceso de conexión de fuentes de tensión AC–CC para lámparas de emergencia son:
·
No dañe el forro aislante de los conductores eléctricos con las mordazas de las pinzas o cuando cablee el circuito, pues el circuito puede tener fugas de corriente y operar defectuosamente. Si el circuito es de 120 ó 240 V se puede producir un corto circuito, una sobre carga y hasta provocar un incendio.
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Actividades 1. Tipos de baterías para lámparas de emergencia
3. Tipos de circuitos especiales y lámparas de seguridad
Investiguen en grupos de tres personas los distintos ti po s de ba te rí as pr im ar ias, secund ar ia s y secundarias herméticas para lámparas de emergencia que se utilizan como fuente de tensión continua e identifiquen sus características tales como: aplicaciones, voltaje, rendimiento, curvas de tensión de carga y descarga
En grupos de tres personas obtengan los distintos tipos de circuitos especiales de seguridad y lámparas de seguridad clasifíquenlos e identifiquen sus características tales como: aplicaciones, tipos de cables que se utilizan es su instalación, voltajes, etc. Elaboren un listado de los mismos escríbanlos en una hoja de rotafolio y déjenla en un lugar visible del aula o taller donde se realice la capacitación.
2. Elaboración de guía de alarmas para la detección de incendios y robos, tipos de sensores.
Elabore una guía con recortes de revistas, periódicos, hojas de propaganda, etc., de alarmas para la detección de incendios y robos así como de los distintos tipos de sensores que se utilizan en las mismas (alarmas), que contengan las características más importantes tales como: criterios para la instalación de la red de conductores e instalación de sensores, medidas de seguridad y sus respectivos diagramas de instalación. Nota: visite lugares de distribución y venta de equipos eléctricos y electrónicos.
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4. Criterios para la instalación de circuitos especiales de seguridad
Elabore un resumen escrito de los criterios para la instalación y protección ambiental, los procesos de instalación y conexión de circuitos especiales de seguridad y lámparas de seguridad, indicando las medidas relativas a las condiciones de trabajo y las relativas a las acciones del trabajador. Elabore un listado de las mismas, escríbalas en una hoja de rotafolio y déjela en un lugar visible dentro del aula o del taller donde se realiza la capacitación.
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Resumen La electroquímica es parte de la física que trata de las leyes referentes a la producción de la electricidad por combinaciones químicas, o sea, la transformación de energía química en energía eléctrica. Las fuentes de tensión continua se pueden subdividir en elementos primarios, secundarias y en fuentes de tensión continua electrónicas. Los elementos primarios y secundarios también se les denomina celdas, células, elementos galvánicos o pilas. La tensión continua se origina mediante procesos electroquímicos. Elementos primarios. Si se sumergen dos electrodos de materiales diferentes en un líquido conductor, que también se denomina electrólito, se realiza un proceso electroquímico. Los iones metálicos positivos pasan del electrodo menos noble al electrolito. De esa forma se origina un exceso de electrones en ese electrodo. Un exceso de electrones significa una carga de negativa. Por eso el material menos precioso se convierte en el polo negativo del elemento galvánico. Por otro lado los iones positivos pasan del electrolito al electrodo del material más precioso y toman electrones. De esa forma se origina en ese electrodo una diferencia de potencial. El electrodo del material más noble se convierte en el polo positivo del elemento galvánico. Los datos característicos importantes de los elementos primarios son Tensión sin carga Vo, Tensión nominal V nom, Resiste ncia interna Ri, Tensión en los bornes V y la Capacidad Q.
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Las baterías secundarias son también elementos electroquímicos. Mientras que en los elementos primarios se desarrolla un proceso electroquímico irreversible, en los elementos secundarios éste es reversible. El elemento secundario hay que cargarlo con otra fuente de tensión continua. La energía eléctrica se transforma en energía química durante la carga. Al conectar una resistencia externa a esta energía química se transforma nuevamente en energía eléctrica y descarga el elemento. Debido a su capacidad de almacenaje, los elementos secundarios se les denomina acumuladores. Los procesos de carga y descarga se pueden repetir hasta mil veces en el caso de los acumuladores. Los acumuladores de plomo tienen una tensión de celda de 2 V. Este puede aumentar hasta 2.7 V durante la carga y disminuir a 1.8 V durante la descarga. El rendimiento de carga de los elementos secundarios es de aproximadamente 90%. Según éste siempre hay que suministrar nuevamente aproximadamente el 110% de la carga extraida. Los fabricantes dan valores de entre 70% y 75% para el rendimiento de energía. Se diferencian principalmente tres diferentes procesos de carga que son Normal, Rápida y la de Mantenimiento. Se deduce que la bateria de pilas en serie es equivalente a una única pila que tuviese una fuerza eletromotriz igual a la suma de los fuerzas electromotrices de sus elementos y una resistencia interna igual a la suma de las resistencias internas de sus elementos.
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En las conexiones de en pararelo los polos positivos de todos los elementos están interconectados, así como todos los polos negativos. En este tipo de conexción no deben utilizarse pilas diferentes, ya que se establecerían corriente por el interior de la batería sin efecto útil. Las baterías o acumuladores en conexión en paralelo equivale a pues, a una única pila que tuviese una fuerza electromotriz igual a la fuerza electromotriz de cada una de sus elementos y una resistencia interna equivalente a una resistencia en paralelo iguales a la resistencia r de cada uno de los elementos. La alarma es un sistema de seguridad, que puede ser permanente ó activado a voluntad, y su función principal es detectar y/o dar aviso por medio de señales sonoras, luminosas, visuales o una combinación de ellas; cuando un evento determinado ocurre como por ejemplo: un robo, incendio, etc. Las instalaciones de alarmas son instalaciones de seguridad que controlan permanentemente viviendas, comercios, edificios, etc.; para detectar por ejemplo, incendios, robos, etc., transmitiendo directamente la correspondiente alarma. Esta alarma se señaliza localmente (óptica y acústicamente) para movilizar al personal interno (agentes contra incendios ó seguridad interna) ó movilizar personal externo (bomberos ó policía) e informarle sobre el foco del incendio o robo. La instalación de alarmas, para ser funcional, tiene que desarrollar principalmente las misiones de detectar, un incendio o asaltante a través de sensores automáticos, que según la aplicación, trabajan conforme a los distintos principios físicos, analizar la información suministrada por los sensores es
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efectuado en una central, en función de las diferentes circunstancias y transmitir la señal directamente, por ejemplo, a la policía “alarmas silenciosas” o activando equipos locales “ sirenas, bocinas electrónicas, lámparas de destellos, etc. El circuito especial de sistemas de seguridad no es un circuito de alarma es un circuito eléctrico de protección perimetral. Este circuito eléctrico es el más difundido en sistemas de seguridad en viviendas, comercios y fábricas; consiste en energizar a través de un transformador elevador (voltajes que oscilan entre 4,000 y 10,000 V) un alambre Raizor que es montado sobre aislantes tipo carrizo de porcelana y/o malla metálica. El alambre Raizor tiene forma espiral con cuchillas extremadamente filosas para herir a cualquier intruso. Las fuentes de tensión AC – CC para circuito de luces de emergencia están conectadas a la red monofásica 120 / 240 V 60 Hz. Las fuentes de tensión electrónicas tienen la ventaja, que no se desgastan durante el funcionamiento como las pilas primarias y no hay que cargarlas como los acumuladores. Los tipos y características de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia son los mismos en todos los fabricantes, porque son circuitos eléctricos y/o electrónicos normalizados bajo el NEC (Código Eléctrico Nacional) de U.S.A. En los edificios, centros comerciales, fábricas, aeropuertos, etc., en lugares donde el tráfico de personas es muy denso es indispensable un sistema de seguridad que auxilie a la iluminación artificial (lámparas de vapor de mercurio, alta presión, fluorescentes, incandescentes, reflectores, etc.), esto se consigue con la instalación de fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia.
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Evaluación 1. La __________________ es la descomposición de una sustancia por medio de corriente eléctrica. A) Electrodeposición. B) Electrólisis. C) Electroforesis. D) Electroanálisis. 2. Los procesos electroquímicos, que se desarrollan en las ______________________ son irreversibles, no pueden volverse a utilizar una vez descargadas, pues no pueden cargarse de nuevo. A) Pilas primarias. B) Pilas secundarias. C) Celdas solares. D) Fuentes electrónicas.
5. Cuando en un circuito eléctrico de CC absorbe una corriente de gran intensidad, de elevada tensión y se utilizan pilas primarias o secundarias, el tipo de conexión ________________________________ se tiene emplear. A) Serie B) Serie - Paralelo. C) Paralelo. D) Ninguna de las anteriores. 6. Si el porcentaje de carga de un acumulador en circuito abierto es del 100%, el voltaje correspondiente es de ________ V. A) 12.0 B) 12.2 C) 12.4 D) 12.6 ó más
3. La ley de ___________________: “La cantidad precipitada de material es directamente proporcional al tiempo y la intensidad de corriente”. A) Faraday. B) Ohm. C) Kirchhoff. D) Lenz.
7. Sistema de seguridad, que puede ser permanente o activado a voluntad, y su función principal es detectar y/o dar aviso por medio de señales sonoras, luminosas, visuales o una combinación de ellas; cuando ocurre un incendio. A) Alarma para la detección de niebla. B) Alarma para la detección de intrusos. C) Circuito especial de seguridad. D) Alarma para la detección de incendios.
4. Los acumuladores de plomo utilizados en automóviles tienen una tensión de célula de ______ V. A) 3 B) 4 C) 1.5 D) 2
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8. El voltaje en las líneas del circuito de alarma es de _____________ V. A) 6 - 14. B) 12 - 24. C) 8 - 16. D) 9 - 18. 9. Sensor para la detección de incendios que analiza las llamas causadas por el fuego, sensible a la radiación infrarroja emitida por las llamas y es: A) De temperatura diferencial. B) De temperatura máxima. C) De llamas. D) De humos por ionización. 10. Sistema de protección consiste en que sí un intruso toca el alambre Raizor y/o malla metálica que está energizado a través de un transformador elevador, recibe una descarga de miles de voltios; porque el intruso cierra el circuito. A) Alarma para la detección de niebla. B) Alarma para la detección de intrusos. C) Alarma para la detección de incendios. D) Circuito especial de seguridad. 11. Las fuentes de tensión AC – CC para luces de emergencia preferencia se tienen que instalar empotradas a una altura de ____________________ desde el nivel de piso hasta donde instalará la unidad de luz de emergencia. A) 2.5 m ± 25 cm B) 3.5 m ± 30 cm C) 3 m ± 15 cm D) 2.75 ± 10 cm.
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Unidad 3 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Y CIRCUITOS BÁSICOS DE SEÑAL DE CABLE
Con el contenido de esta unidad, usted será competente para:
Seleccionar teléfonos de acuerdo con la orden de trabajo y tipo de aplicación.
Instalar y mantener teléfonos y/o plantas telefónicas de acuerdo con la orden de trabajo y a procesos técnicos de trabajo establecidos.
Instalar circuitos básicos de señal de cable de acuerdo con la orden de trabajo y a procesos técnicos de trabajo establecidos.
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3.1 RED TELEFÓNICA
3.1.2
La creciente demanda de la telecomunicación entre dos o más usuarios, hace la utilización del teléfono como un servicio básico. La telecomunicación, es un tipo de comunicación te le gr áf ica , te le fó nica , ra di otel eg ráf ic a, po r microondas, etc.; entre una estación transmisora y otra receptora situada a gran distancia. Para satisfacer la necesidad de los usuarios de comunicarse a distancia, se realizan instalaciones telefónicas que tienen que satisfacer elevadas exigencias de seguridad en la transmisión, procesamiento de la información y recepción de la misma (comunicación).
3.1.1
DEFINICIÓN DE RED TELEFÓNICA
La red telefónica es un conjunto de sistemas eléctricos y/o electrónicos, conductores de comunicación, canalizaciones, fuentes de alimentación que tienen como propósito, transmitir y procesar la comunicación de muchos usuarios a distancia. Vea la figura 3.1.
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS
Las partes y funcionamiento de redes telefónicas se describen a continuación: A. Alimentación: Está compuesta de cables multipares que llegan desde la central telefónica, a través de canalizaciones y/o postes, hasta un punto de distribución.
El diseño y realización de la alimentación es siempre responsabilidad de la compañía privada de telecomunicación. B. Punto de distribución: Está compuesta de cables multipares y elementos de conexión como lo son bornes en regletas, para la distribución de los pa re s, entre el punto de distribución y el usuario.
Ejemplo de red telefónica. Figura 3.1.
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Y CIRCUITOS BÁSICOS DE SEÑAL DE CABLE
Los pares son dos conductores de comunicación que se utilizan en el circuito eléctrico y/o electrónico, para la recepción de la telecomunicación a través de un teléfono. Vea la figura 3.2.
3.1.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Los tipos y características de redes telefónicas son: A. Redes telefónicas públicas. Este tipo de redes telefónicas se emplea en la mayor parte del país y son reguladas por las leyes del mismo.
Por ejemplo, las redes telefónicas públicas en Guatemala son Telgua, Comcel, Telefónica, PCS, Bell South, etc., y estas empresas están reguladas por la Superintendencia de Telecomunicaciones de Guatemala. Vea la figura 3.3.
Punto de distribución. Figura 3.2.
C. Punto de dispersión: es la parte de la red telefónica, formada por el conjunto de pares individuales (cable interior del abonado ), los pares parten normalmente de los bornes en regletas, del punto de distribución.
El abonado es una persona, edificio, fábrica, etc., inscrita para recibir algún servicio periódicamente o determinado número de veces. El funcionamiento de la alimentación, el punto de distribución y el punto de dispersión consiste en transmitir, procesar y reproducir los pulsos eléctricos que viajan a través de los cables multipares, para la comunicación entre dos o más usuarios.
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Ejemplo de red telefónica pública. Figura 3.3.
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B. Redes telefónicas privadas. Las redes telefónicas privadas se conectan a través de los puntos de distribución de las redes telefónicas públicas. Las redes telefónicas privadas facilitan la comunicación interna entre las extensiones de la red interna y la comunicación externa, a través de la red pública, desde las extensiones autorizadas.
Las instalaciones telefónicas privadas se suministran en todos los tamaños: desde las ejecuciones para dos extensiones, hasta grandes instalaciónes susceptibles de una ampliación ilimitada. Vea la figura 3.4.
•
Seleccione y prepare la herramienta y el equipo eléctrico adecuado, deacuerdo conla orden de trabajo.
• Aspire el polvo acumulado en el punto de dispersión, con una aspiradora.
• En los puntos de dispersión desconecte las líneas de salida que provienen del interior del inmueble, hasta el punto de dispersión. Identifique cada par de líneas con identificadores numéricos y aislé los conductores y también identifique en que posición en los bornes instalados en las regletas, se encuentran los respectivos pares.
• En los bornes de las regletas de conexión rocíe con un limpia contactos electrónicos los respectivos bornes, asegúrese de que el limpia contactos, tenga cuidado de remover la humedad.
•
Instale nuevamente los pares en sus respectivos bornes.
3.1.5
Las medidas de seguridad en el manejo de redes telefónicas son las siguientes:
Ejemplo de red telefónica privada. Figura 3.4.
3.1.4
• No conecte la red telefónica pública o privada
MANTENIMIENTO BÁSICO DE REDES TELEFÓNICAS
La causa principal de fallas en las redes telefónicas es la humedad.
a la red monofásica 120 V 60 Hz, porque provocaría un corto circuito y dañaría la red telefónica.
• No dañe el forro del cable multipar, porque puede provocar corto circuito entre los pares y la comunicación entre usuarios no se podrá entablar o será defectuosa.
• No conecte la red telefónica pública o privada a la
El mantenimiento básico de las redes telefónicas se realiza de la siguiente forma:
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MEDIDAS DE SEGURIDAD
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instalación de intercomunicadores, por motivos de incompatibilidad. Con estos circuitos también se corre el riesgo de quemar el intercomunicador
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y dañar la línea de la red telefónica. Vea la figura 3.5.
3.2.1
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN REDES TELEFÓNICAS
Los tipos y características de los materiales utilizados en redes telefónicas se describen a continuación: Mantenimiento de la red telefónica. Figura 3.5.
3.2 MATERIALES UTILIZADOS EN REDES TELEFÓNICAS El conjunto de cables, canalización, regletas de conexión, puntos de conexión de red son los materiales utilizados en redes telefónicas. Vea la figura 3.6.
Los cables empleados en los puntos de distribución se denominan cables terminales con aislamiento y cubierta de plástico siendo todos ellos ignífugos (que disminuyen o anulan la combustión de los cuerpos). El nombre común de estos cables es de, cables múltiples y son utilizados en circuitos de comunicación. La capacidad de los cables múltiples es de 25, 50, 75, 100 pares ó más, en casos especiales. Los conductores son de cobre electrolítico puro y estañado de calibre 0.5 mm de diámetro, están aislados con una capa continua de policloruro de vinilo y coloreados según el código establecido. El cobre electrolítico puro es aquel que contiene menos del 1 % de impurezas y se usan en aplicaciones como conductores eléctricos y conductores múltiples para comunicación. La cubierta de los cables múltiples está constituida por una cinta de aluminio lisa y una capa continua de PVC. Vea la Figura 3.7.
Regletas de conexión instalados en el interior de la vivienda, comercio ó fábrica. Figura 3.6.
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Ejemplo de cable múltiple para comunicaciones. Figura 3.7.
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Los cables que se emplean en los puntos de dispersión, denominados cables telefónicos para interiores, están formados por dos conductores de cobre electrolítico recocido de 0.5 mm de diámetro, sin estañar, que se encuentran aislados y separados por un puente aislante de plástico. La cubierta aislante es de cloruro de polivinilo PVC. Vea la Figura 3.8.
Las regletas actualmente normalizadas para ser instaladas en el registro principal y/o secundario son de 5 a 13 pares. A causa del elevado número de pares de la red interior, es necesario instalar regletas de 50 pares. Vea la figura 3.9.
Ejemplo de cables telefónicos para interiores. Figura 3.8.
• Regletas de conexión. Están
constituidas por un bloque de material aislante provisto de un número variable de bornes de conexión. Cada una de éstas tiene, de sus dos extremos, uno preparado para conectar permanentemente los conductores del cable múltiple y el otro, está dispuesto de tal forma que permite la conexión de los cables telefónicos para interiores, cada lado de la regleta es el principal y el secundario. Las regletas de conexión para conectar los cables telefónicos para interiores son preferiblemente deben ser de tipo tornillo y están del lado secundario. Por el contrario, el extremo para la conexión del cable múltiple puede ser de tornillo ó de conexión arrollada; siendo los de conexión arrollada los que se prefieren por su mayor facilidad de operación, como por su más amplia difusión en las redes telefónicas públicas. La conexión arrollada consiste en introducir a presión el alambre en una ranura de conexión y luego arrollar el conductor alrededor de la ranura con unas 3 espiras.
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Distintos tipos de regletas de conexión. Figura 3.9.
• Punto de conexión de la red llamado comúnmente
roseta. Es un elemento físico frontera entre la red. Su función específica es que a través del punto de conexión se pueda instalar uno ó dos teléfonos en la misma línea. • Canalización. La
canalización es el soporte físico, formado por el conjunto de tubos, registros, cajas, etc., en el que se instalan los elementos de la red. La canalización cuyo esquema general se muestra en la figura 3.10 se divide en tres partes que son:
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— Canalización de entrada. Es el conjunto de
elementos necesarios para instalar el cable de la red exterior, desde la entrada del edificio hasta el registro principal.
3.2.2
— Canalización principal. La constituyen todos
aquellos elementos necesarios para instalar el cable desde el registro principal hasta el último registro secundario.
— Canalización secundaria. En ella se alojan los
cables interiores del abonado, desde cada registro secundario, hasta los registros de conexión de red.
CONSERVACIÓN DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN REDES TELEFÓNICAS
La conservación de los materiales utilizados en redes telefónicas realícela de acuerdo con el siguiente criterio: Almacene los materiales utilizados en redes telefónicas en una bodega, que no tenga mucha humedad, en la que la temperatura no exceda los 30º C, que no esté expuesta al polvo y a los rayos solares directos, que tenga una ventilación e iluminación adecuadas.
3.3 TELÉFONO Las telecomunicaciones en los últimos 20 años han cambiado considerablemente y esta evolución se refleja en el tipo de teléfonos que son utilizados actualmente.
3.3.1
DEFINICIÓN DE TELÉFONO
El teléfono es un conjunto de circuitos eléctricos y/o electrónicos e hilos conductores con los que se tr ansmite a distanci a el sonido por medio de variaciones de audio frecuencia en la corriente eléctrica.
Esquema de los diferentes tipos de canalización. Figura 3.10.
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La audio frecuencia es aquella frecuencia a la que el oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencia y está comprendida entre 20 y 20000 Hz (banda acústica).
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En telefonía se transmite la banda vocal comprendida entre 300 y 3400 Hz, lo que basta para garantizar la comprensión de las palabras transmitidas, aunque no siempre es suficiente para permitir la identificación de las voces, debido a la escasa fidelidad de reproducción del sistema. Vea la figura 3.11.
Al descolgar el auricular, circula una corriente continua por el micrófono. Cuando se habla, la membrana oscila con el mismo ritmo y a la misma intensidad de las ondas sonoras que chocan con él. Si se habla fuerte, la membrana oscila con mayor amplitud que si se habla en tono grave. El volumen del sonido influye sobre la amplitud de las oscilaciones de la membrana (amplitud), mientras que la altura del tono da la medida de la frecuencia de las oscilaciones (frecuencia). Las oscilaciones de la membrana hacen que los finos gránulos de carbón del micrófono se compriman más o menos; con ello varía la resistencia eléctrica del micrófono, al mismo ritmo que las oscilaciones de las palabras.
Ejemplo de teléfono. Figura 3.11.
3.3.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO
La tensión aplicada al micrófono es siempre la misma, lo que varía es la intensidad de la corriente continua que pasa por él. Estas oscilaciones de la corriente continua son una reproducción exacta de las palabras. Vea la figura 3.12.
Las partes y el funcionamiento del teléfono son casi idénticas a las del intercomunicador, solo difieren los circuitos electrónicos de transmisión y recepción de los pulsos eléctricos y el voltaje de operación de la red telefónica. Las partes y el funcionamiento del teléfono se describen a continuación: El teléfono forma una unidad en la que se encuentra incluido el emisor de ondas sonoras, o micrófono, y el receptor de ondas, o auricular electromagnético. Como emisor de ondas sonoras se emplea el micrófono de carbón, porque tiene un buen factor de amplificación, con un precio muy ventajoso.
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Partes de un teléfono. Figura 3.12.
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3.3.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
dos tipos anteriores y, además, posee un teclado para seleccionar las llamadas y teclas programadas por el usuario. Vea la figura 3.15.
Todos los teléfonos tienen la característica de comunicar a dos o más usuarios a distancia y difieren en construcción y aplicación: A. Teléfono de mesa ó de pared con teclado, este tipo de teléfono es el mas común. Vea la figura 3.13. Teléfono de mesa con altavoz o comunicación con manos libres, teclado de selección y teclas programadas. Figura 3.15.
3.3.4
El mantenimiento básico del teléfono se realiza de la siguiente forma:
Teléfono de mesa con teclado. Figura 3.13.
B. Teléfono de mesa con altavoz ó de comunicación con manos libres. Este tipo de teléfono permite realizar cualquier tarea o rutina, sin tener que sostener el auricular y simultáneamente, se puede entablar una conversación entre los usuarios. Vea la Figura 3.14.
Teléfono de mesa con altavoz ó de comunicación con manos libres. Figura 3.14.
C. Teléfono de mesa con altavoz o comunicación con manos libres, teclado de selección y teclas programadas. Tiene las mismas características de los
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MANTENIMIENTO BÁSICO DEL TELÉFONO
Limpie el polvo, grasa o suciedad de la superficie externa, con una espuma desengrasante en un trapo seco o wipe.
Quite las tapaderas anteriores y posteriores del teléfono para realizar el mantenimiento interno del mismo con la ayuda de un destornillador.
Aspire el polvo que contenga el teléfono en su interior, con una aspiradora.
3.3.5
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad que usted debe observar en el manejo del teléfono son:
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Y CIRCUITOS BÁSICOS DE SEÑAL DE CABLE
• Coloque el teléfono en u n lugar seguro y evite a toda costa que se golpeé o caiga al suelo, porque puede estropear los circuitos electrónicos del mismo.
3.4.1
PROCESO DE CONEXIÓN E INSTALACIÓN DE TELÉFONOS
• Coloque el teléfono preferentemente en lugares que no contengan mucha humedad o temperaturas altas, porque los circuitos electrónicos del mismo pueden operar de forma defectuosa y la vida útil del aparato se reduce en un 50%.
El proceso para conectar el teléfono es el siguiente: Paso 1: Prepare la herramienta y equipo eléctrico, así como los materiales a utilizar, de acuerdo con la orden de trabajo.
• Tenga cuidado de no derramar líquido en el teléfono, pues lo dañaría y puede provocar un corto circuito en el mismo.
• No limpie los circuitos internos del teléfono con limpia contactos o espuma desengrasante, puesto que oxida y se dañan los circuitos internos y puede, además, penetrar humedad en el teléfono y dañar en consecuencia, los circuitos anteriormente descritos.
3.4 INSTALACIÓN DE TELÉFONOS Una instalación común en una vivienda, comercio ó industria es la de un teléfono que consta de un punto de conexión a la red telefónica, cable telefónico interior para hacer una extensión sobrepuesta, terminales para cable telefónico y un teléfono.
Paso 2: Observe y mida con una cinta métrica metálica enrollable la distancia de la habitación, sala o ambiente donde se posicionará el teléfono y el punto de conexión de la red telefónica. Paso 3: Mida y corte el cable telefónico, según la distancia donde posicionará el teléfono y el punto de conexión de la red telefónica. Paso 4: Coloque con un instalador de terminales para cable telefónico interior, dos terminales en cada extremo del cable telefónico. Vea la figura 3.16.
Instalador de terminales para cable telefónico. Figura 3.16.
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Y CIRCUITOS BÁSICOS DE SEÑAL DE CABLE
Paso 5: Instale un extremo en el punto de conexión de la red telefónica y el otro extremo al teléfono.
• No toque con las manos un punto de conexión
Paso 6: Con un voltímetro mida en el punto de conexión de la red telefónica, si hay señal eléctrica de la línea. Posicione el voltímetro en corriente continua en una escala de 100 V CC y la señal eléctrica de la línea estará fluctuado entre 24 a 48 V CC.
• Evite colocar los cables telefónicos cerca de los
Paso 7: Verifique que la instalación del teléfono esté correcta realizando una llamada. Paso 8: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso. Deposite los desechos del forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductores telefónicos, en depósitos adecuados para ello y si es posible, en depósitos para reciclaje de plásticos ó metales según sea el caso.
3.4.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Aplique las medidas de seguridad observadas en el manejo del teléfono, además observe las siguientes recomendaciones:
de red telefónica, porque la descarga de corriente puede ser mortal si se recibe la llamada de un usuario. cables eléctricos, porque por efecto de campos electromagnéticos puede causar interferencia en la señal telefónica.
3.5 PLANTA TELEFÓNICA Debido a la creciente demanda de comunicación en un edificio de oficinas, bancos, empresas etc., se hace indispensable la administración de la comunicación externa e interna de un inmueble y esto se consigue con la instalación de una planta telefónica.
3.5.1
DEFINICIÓN DE PLANTA TELEFÓNICA
La planta telefónica es un equipo electrónico que administra la información proveniente de la red pública y la privada, esto se consigue programando la planta telefónica de acuerdo a la demanda del usuario. Vea la figura 3.17.
Esquema de una planta telefónica. Figura 3.17.
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3.5.2
PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE UNA PLANTA TELEFÓNICA
En las instalaciones de plantas telefónicas, los teléfonos se unen a la central de la planta a través de una pareja de hilos trenzados. En la central también las líneas de la red pública y las líneas de la red privada. Las partes y el funcionamiento de la planta telefónica son: A. Sist ema de co mu ni cac ión ó equipo de conmutación. En el equipo de conmutación se encuentran las regletas de conexión de la red pública y privada así como la fuente principal de alimentación, según la amplitud y el tipo de instalación telefónica.
Equipo de conmutación. Figura 3.18.
B. Central de respuesta principal. La central de respuesta principal, es la estación telefónica donde se puede realizar cualquier tarea, que haya sido programada previamente en el equipo de conmutación. Vea la figura 3.19.
Se requiere para su servicio una CC de 24, 48 ó 60 V, que se obtiene de la red monofásica 120 V 60 Hz por medio de un circuito de rectificación. Para instalaciones telefónicas grandes se suministran los aparatos rectificadores en armarios especiales. Ad ic iona lm ente de l circuit o de rectificación, puede preverse baterías de alimentación de emergencia. En los hospitales, puestos de policía, bomberos, etc., son necesarias para salvar posibles fallos de la red monofásica.
Central de respuesta principal. Figura 3.19.
En el sistema de conmutación se encuentra un circuito electrónico que tiene almacenada información de las funciones que tiene que realizar la planta telefónica, este circuito es programado por los técnicos especializados de la empresa que vende la planta. Vea la figura 3.18.
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Por ejemplo, las tareas que se pueden realizar desde la central de respuesta principal son: dividir las líneas de entrada de la red pública en distintos sectores del inmueble; no permitir que cierto número de extensiones realicen llamadas al extranjero o a teléfonos celulares, diferir a cierto número de
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extensiones señales de Fax, intercomunicación entre extensiones, etc. C. Otras extensiones. Son las extensiones telefónicas que realizan las tareas básicas que son: la intercomunicación con otras extensiones, recibir y realizar llamadas externas.
3.5.3
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
3.6 CONEXIÓN DE UNA PLANTA TELEFÓNICA La conexión de una planta telefónica esta enfocada exclusivamente a aquellos edificios destinados a viviendas, reducido número de locales comerciales y/ o oficinas. Se incluyen en la conexión de la planta telefónica, los criterios de diseño de las dos partes que constituyen la red telefónica interior que son:
La infraestructura, formada por tubos y registros, todo ello destinado a albergar los cables en condiciones adecuadas de seguridad y mantenimiento.
La red telefónica propiamente dicha, la cual consta de cables, conductores interiores y de elementos de conexión.
Las plantas telefónicas pequeñas encuentran aplicación en oficinas, talleres pequeños, establecimientos comerciales, viviendas etc. Las plantas telefónicas medianas se emplean en industrias, empresas comerciales, instituciones comerciales y establecimientos administrativos, etc. Las plantas telefónicas grandes se utilizan principalmente como instalaciones privadas automáticas, en empresas industriales, en nstituciones oficiales y en establecimientos administrativos.
3.5.4
MANTENIMIENTO BÁSICO
Como las plantas telefónicas son equipos electrónicos sensibles, el mantenimiento básico consiste en aspirar el polvo de la central de conmutación y limpiarla externamente con un trapo seco o wipe la central de respuesta principal.
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3.6.1
PROCESO PARA REALIZAR LA CONEXIÓN DE UNA PLANTA TELEFÓNICA
A.
Antes de realizar la conexión de la planta telefónica la información que usted necesita saber es la siguiente: Plano de la ubicación del edificio y lugares aledaños; planos generales de plantas y elevaciones en los que se indique su posición; para que se destinará el edificio, distinguiendo por plantas si serán oficinas, locales comerciales, viviendas o tendrán otras finalidades; asi como los planos de instalación de la red telefónica. Vea la figura 3.20.
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Fragmento de un plano con canalización para red telefónica. Figura 3.20.
B. Previsión de la demanda si el edificio es nuevo. Si a usted le encargan el cálculo de pares telefónicos que se instalarán en cada planta del edificio, utilice la siguiente fórmula:
El número de líneas por planta (nl) es igual al número de líneas mínimo que cada usuario demande al inicio de la construcción (nlo) por un factor de 1.30. Este factor se utiliza unicamente en edificios pequeños de 4 niveles y de 15 abonados por nivel como máximo.
nl = nlo * 1.30
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C. Lea cuidadosamente los instructivos de instalación y mantenimiento de la planta telefónica, antes de efectuar la instalación de la misma; si tiene alguna duda sobre la instalación o el mantenimiento de la planta telefónica, pida ayuda a su facilitador o en su defecto, al personal especializado en donde se compró la planta. Vea la figura 3.21.
El proceso para realizar la conexión de una planta telefónica es el siguiente: Paso 1: Prepare la herramienta y equipo eléctrico, así como los materiales a utilizar, de acuerdo con la orden de trabajo (y el diagrama de instalación de la red telefónica). Paso 2: Instale el sistema de comunicación ó equipo de conmutación en el punto de dispersión del inmueble. Paso 3: Instale un circuito eléctrico independiente de fuerza 120 V 60 Hz, del tablero de distribución más cercano, hasta el equipo de conmutación de la planta telefónica. Paso 4: Mida la distancia entre el sistema de comunicación, cajas de registro principales y secundarias, así como a los puntos de conexión con la ayuda de una guía de acero y una cinta métrica metálica enrollable, de acuerdo al diagrama de instalación. Paso 5: Corte e instale los cables telefónicos para interiores, entre las cajas de registro principales y secundarias, así como de los puntos de conexión, de acuerdo al diagrama de instalación. Paso 6: Conecte las líneas telefónicas exteriores que provienen del punto
Alturas recomendadas para instalar los puntos de conexión. Figura 3.21.
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de distribución a los bornes del equipo de conmutación, destinados para las líneas telefónicas exteriores; conecte el extremo de los cables telefónicos para interiores en los bornes del equipo de conmutación, destinados para estos cables, de acuerdo con el diagrama de instalación. Paso 7: Conecte en el otro extremo los cables telefónicos para interiores en los puntos de conexión ó rosetas.
Los pasos 8 al 15 realícelos de igual forma que para la instalación de un teléfono. Vea la Figura 3.22.
3.6.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Aplique las medidas de seguridad observadas en la instalación del teléfono, además, observe las siguientes recomendaciones:
Lea cuidadosamente los instructivos de instalación y mantenimiento de la planta telefónica, en los instructivos le darán información específica del equipo que está conectando.
Cuando se realiza la instalación del cableado en la respectiva canalización, asegúrese de que la planta no esté con energía, porque le podría proporcionar una descarga de corriente y provocarle quemaduras e incluso la muerte.
3.7 MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS Para que los equipos y sistemas telefónicos estén en optimas condiciones, el funcionamiento de la red telefónica sea el adecuado y la vida útil de la misma se prolongue, se realiza una rutina de mantemiento. El mantenimiento de la red telefónica es un conjunto de actividades que deben realizarse, con el fin de corregir o prevenir fallas, buscando que está continúe prestando el servicio para la cuál fue diseñada.
3.7.1
Diferentes distribuciones de cables telefónicos en las regletas de conexión. Figura 3.22.
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PROCESO DE MANTENIMIENTO DE REDES TELEFÓNICAS
El proceso para proporcionar mantenimiento a una red telefónica es el siguiente:
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Paso 1: Prepare la herramienta y equipo eléctrico, así como los materiales a utilizar, de acuerdo con la orden de trabajo y el diagrama de instalación de la red telefónica. Vea la Figura 3.23.
distribución avise a la empresa que le suministra la red telefónica pública, para que cambie el conductor del cable múltiple defectuoso.
Cajas de registro de entrada, principal y secundario en un edificio. Figura 3.23.
Paso 2: Revise el estado de los conductores externos e internos desde el equipo de conmutación, cajas de registro principal y secundarias, así como los puntos de conexión.
Paso 4: Aspire empleando una aspiradora todo el polvo que encuentre en el equipo de conmutación, cajas de registro principal y secundarias, así como los puntos de conexión.
Paso 3: Cambie cualquier conductor telefónico defectuoso de la red interna telefónica; sí encuentra algún cable defectuoso proveniente del punto de
Paso 5: Cuando realice el mantenimiento en los distintos puntos de la red telefónica, observe si hay acumulación de humedad, detecte
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inmediatamente la fuente de la misma, por ejemplo; una tubería de agua o vapor dañada, grietas en la pared, etc. Comunique inmediatamente al jefe de mantenimiento la ubicación de la fuente de humedad, para que sea reparada la tubería, grieta, etc. Paso 6: En las regletas de conexión, aplique un limpia contactos electrónicos que tenga también la propiedad de desplazar la humedad.
3.8.1
DEFINICIÓN DE SEÑAL DE CABLE
Las señales de cable son ondas electromagnéticas a través de la cuales, hay emisiones de sonido e imagen, libre de interferencias; esto se consigue con una antena de recepción de ondas electromagnéticas provenientes de satélites. Vea la Figura 3.24.
Paso 7: Limpie y ordene el área de trabajo al terminar el proceso. Deposite los desechos del forro aislante, cinta y pedazos de conductores telefónicos, en depósitos adecuados para ello y si es posible, en depósitos para reciclaje de plásticos ó metales según sea el caso.
3.7.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Aplique las mismas medidas de seguridad observadas en la instalación del teléfono y en los puntos de conexión de plantas telefónicas.
Esquema de una antena de recepción. Figura 3.24.
3.8.2
3.8 SEÑALES DE CABLE Además de la señal de radio hay una instalación para la recepción de televisión, que forma parte del equipo normal de las viviendas de nueva edificación, además de la instalación eléctrica y telefónica. Hoy en día en todos los proyectos de vivienda se contempla este tipo de instalación.
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ACCESORIOS UTILIZADOS EN LA INSTALACIÓN DE UN CIRCUITO BÁSICO DE SEÑAL DE CABLE
Los accesorios utilizados en la instalación de señal de cable en una vivienda son: A. Cable coaxial Consiste de dos conductores concéntricos, un alambre interior y un cable trenzado en el exterior, aislados entre sí, y con un forro aislante exterior.
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El cable coaxial blindado es resistente a la intemperie y al envejecimiento. El diámetro mínimo interior de los conductores para la colocación del cable debe ser de 13 mm. Vea la Figura 3.25.
La señal de cable se instala en redes red es de cables coaxiales para llevarla los aparatos televisivos de hasta los abonados. Por su constitución son comparables a las grandes instalaciones colectivas de antenas. antenas. Los programas transmitidos transmitidos a través de de la televisión que son transmitidos por la señal de cable, son recibidos por una estación receptora y se transmiten a través de cables y amplificadores, hasta los puntos de entrega, dispuestos. Vea la figura 3.26.
Cable coaxial. Figura 3.25.
B. Derivaciones Las derivaciones son dispositivos eléctricos y/o electrónicos encapsulados en una carcasa de metal ó plástico que tiene como función principal poder distribuir la señal de cable, posee una entrada y de 2 a 6 salidas para los distintos circuitos de señal de cable que la vivienda según el diagrama de instalación requiera. C. Conectores terminales Para cable coaxial. Son puntos de conexión que se utilizan para poder instalar el cable coaxial en las derivaciones o en los televisores.
Esquema de diagrama de instalación de distribución de señal de cable en una vivienda. Figura 3.26.
3.9.1
3.9 DISTRIBUCIÓN DE SEÑAL DE CABLE La distribución de señal de cable es una instalación que suministra señal de televisión a las personas o entidades que lo requieran.
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PROCESO DE DISTRIBUCIÓN DE SEÑAL DE CABLE
El proceso para distribuir la señal de cable en una vivienda es el siguiente:
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Paso 1: Prepare la herramienta y equipo eléctrico, así como los materiales a utilizar, de acuerdo con la orden de trabajo (diagrama de instalación de la red telefónica). Paso 2: Inspeccione los lugares donde se instalará la señal de cable, de acuerdo al diagrama de instalación. Paso 3: La empresa de distribución de señal de cable deja una terminal de cable coaxial en una caja de distribución principal y desde ese lugar usted inicia la distribución del cable coaxial en la vivienda. Paso 4: Mida con la ayuda de una guía y una cinta métrica metálica enrollable desde la caja de distribución principal y las cajas de registro del circuito de señal de cable, de acuerdo al diagrama de instalación. Paso 5: Mida y corte el cable coaxial entre la caja de distribución principal y las cajas de registro, deje suficiente cable para la instalación del mismo, en los respectivos televisores. Paso 6: Instale en todos los extremos de los cables coaxiales, conectores terminales.
Paso 8: Conecte los extremos de los cables coaxiales provenientes de las cajas de registro a la derivación de 2 a 6 salidas, luego conecte los otros extremos de los cables coaxiales directamente a los televisores. Paso 9: Inspeccione que la señal de cable en el televisor t elevisor sea nítida. Esto lo consigue encendiendo el televisor y observando la calidad de imagen y sonido de cada canal, que es transmitido a través de la señal de cable. Paso 10: Limpie y ordene el área de trabajo trabaj o al terminar el proceso. Deposite los desechos del forro aislante, cinta de aislar y pedazos de conductores telefónicos en depósitos adecuados para ello y si es posible, en depósitos para reciclaje de plásticos ó metales según sea el caso.
3.9.2
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Las medidas de seguridad en el proceso de distribuir la señal de cable en una vivienda son las siguientes:
Manipule cuidadosamente el cable coaxial cuando lo instale en la respectiva canalización, para no dañar el forro aislante o internamente.
Procure no dejar caer al suelo las derivaciones, porque se pueden dañar internamente y la señal de cable que pasa a través de ella será defectuosa.
Paso 7: Conecte el cable coaxial proveniente de la empresa privada de distribución de cable a una derivación de 2 a 6 salidas; los circuitos de señal de cable dependen del diagrama de instalación.
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Ac A ctividades 1. Características de los cables telefónicos y coaxiales
3. Tipos de cables y accesorios para la instalación de redes de señal de cable
Elabore una colección de cables telefónicos y coaxiales utilizados en telefonía y señales de cable que contenga las características más importantes de los mismos, tales como tipo de forro, aplicación, etc. Nota: visite lugares de distribución y venta venta de equipos electrónic electrónicos os y venta venta de plantas telefónicas.
Investiguen en grupos de 3 personas en los distribuidores de venta de materiales y equipo electrónico, los distintos tipos de cables y accesorios para la instalación de redes de señales de cable en una vivienda, sus características, las distintas marcas que existen en el mercado y sus aplicaciones. Presenten por escrito un reporte a su facilitador.
2. Tipos de teléfonos y plantas telefónicas
En grupos de tres personas obtengan los distintos t tip ip os de te lé fo no noss y pl an anta ta s te le fó ni ca s, clasifíquenlos e identifiquen sus características tales tal es como como:: apl aplica icacio ciones, nes, tar tareas eas que pued pueden en realizar, voltaje de alimentación y capacidad máxima de llamadas entrantes y de salida, etc. Elaboren un listado de los mismos, escríbanlos en una hoja de rotafolio y déjenla en un lugar visible del aula o taller donde se realice r ealice la capacitación.
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4. Medidas de seguridad y protección ambiental en los procesos de instalación y conexión de señales de cable, teléfonos y plantas telefónicas.
Elabore un resumen escrito de las medidas de seguridad y protección ambiental en los procesos de instalación y conexión de cable, teléfonos y plantas telefónicas, indicando las medidas relativas a las condiciones de trabajo y las relativas a las acciones del trabajador. Elabore un listado de las mismas, escríbalas en una hoja de rotafolio y déjenla en un lugar visible dentro del aula o del taller t aller donde
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Resumen Para satisfacer la necesidad de comunicar a distancia a los usuarios, se realizan instalaciones telefónicas que tienen que satisfacer elevadas exigencias de seguridad en la transmisión, procesamiento de la información y la recepción de la misma (comunicación). La red telefónica es el conjunto de sistemas eléctricos y/o electrónicos, conductores de comunicación, canalizaciones, fuentes de alimentación que tienen como proposito, transmitir y procesar la comunicación a distancia de muchos usuarios. Las partes de una red telefónica incluyen la alimentación, el punto de distribución y el punto de dispersión. El funcionamiento de la alimentación, el punto de distribución y el punto de dispersión es transmitir, procesar y reproducir los pulsos eléctricos que viajan a través de los cables multipares, la comunicación entre dos o más usuarios. Los cables empleados en los puntos de distribución se denomina cables terminales con aislamiento y cubierta de plástico siendo todos ellos ignífugos (disminuye o anula la combustión de los cuerpos). El nombre común de estos cables es cables múltiples utilizados en circuitos de comunicación. Los conductores son de cobre electrolítico puro y estañado de calibre 0.5 mm de diámetro, están aislados por una capa continua de policloruro de vinilo y coloreados según el código establecido. Los cables que se emplean en los puntos de dispersión, denominados cables telefónicos para interiores, están formados por dos conductores de cobre electrolítico recocido de 0.5 mm de diámetro, sin estañar, que se encuentran aislados y separados por un puente aislante de plástico. La cubierta es aislante de cloruro de polivinilo.
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Las Regletas de conexión. Están constituidas por un bloque de material aislante provisto de un número variable de bornes de conexión. Cada una de éstas tiene, dos extremos, uno preparado para conectar permanentemente los conductores del cable múltiple y el otro está dispuesto, de tal forma que permite la conexión de los cables telefónicos para interiores, cada lado de la regleta es el principal y el secundario. El Punto de conexión de la red llamado comúnmente roseta. Es un elemento físico frontera entre la red. Su función específica es que a través del punto de conexión se pueda instalar uno ó dos teléfonos en la misma línea. La canalización es el soporte físico, formado por el conjunto de tubos, registros, cajas, etc., en el que se instalan los elementos de la red. El teléfono es un conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos e hilos conductores a través de los cuales se transmite a distancia el sonido, por medio de variaciones de audio frecuencia en la corriente eléctrica. El teléfono forma una unidad, en la que se encuentra incluido el emisor de ondas sonoras o micrófono y el receptor de ondas o auricular electromagnético. Como emisor de ondas sonoras, se emplea el micrófono de carbón, porque ti ene un buen fa ctor de amplificación, con un precio muy venta joso; se transforman las oscilaciones sonoras de la palabra en t e n s i o n e s eléctricas alternas.
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Debido a la fluidez de comunicación en las oficinas, bancos, empresas etc., se hace indispensable la administración de la comunicación externa e interna de un inmueble y esto se consigue con la instalación de una planta telefónica. La planta telefónica es un equipo electrónico que administra la información proveniente de la red pública y la privada, esto se consigue programando la planta telefónica de acuerdo a la demanda del usuario. El sistema de comunicación ó equipo de conmutación. En el equipo de conmutación se encuentran las regletas de conexión de la red pública y privada así, como la fuente principal de alimentación, según la amplitud y el tipo de instalación telefónica se requiere para su servicio una CC de 24, 48 ó 60 V, que se obtiene de la red monofásica 120 V 60 Hz por medio de un circuito de rectificación. Para instalaciones telefónicas grandes se suministran los aparatos rectificadores en armarios especiales. La Central de respuesta principal. La central de respuesta principal es la estación telefónica donde se puede realizar cualquier tarea, que ha sido programada previamente en el equipo de conmutación.
extensiones, recibir y realizar llamadas externas. Además de la señal de radio para el entretenimiento hay una instalación para la recepción de televisión que forma parte integrante del equipo normal de las viviendas de nueva edificación, además de la instalación eléctrica y telefónica. La señal de cable son ondas electromagnéticas a través de la cuales hay emisiones de sonido e imagen, libre de interferencias; esto se consigue con una antena de recepción de ondas electromagnéticas provenientes de satélites. Los accesorios utilizados en la instalación de señal de cable en una vivienda son el cable coaxial, las derivaciones y los conectores terminales.
Existen extensiones telefónicas que realizan las tareas básicas que son la intercomunicación con otras
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Evaluación 1. El ó la ______________ está compuesto de cables multipares y por elementos de conexión como lo son bornes en regletas, para la distribución de los pares.
4. La canalización ______________, es el conjunto de elementos necesarios para instalar el cable de la red exterior desde la entrada del edificio hasta el registro principal. A) Secundaria. B) Principal. C) Auxiliar. D) Entrada.
A) Alimentación. B) Punto de distribución. C) Punto de dispersión. D) Punto de unión. 2. Los cables que se emplean en los puntos de dispersión, denominados cables telefónicos para interiores, están formados por dos conductores de cobre electrolítico recocido de _____________ mm de diámetro.
5. En telefonía se transmite la banda vocal comprendida entre ______________ Hz lo que basta para ga rantiz ar la co mpre nsió n de la s pa la br as transmitidas. A) 200 - 2500 B) 100 - 3000 C) 300 - 3400 D) 50 - 2750
A 0.8 B) 0.3 C) 0.5 D) 0.9 3. Las regletas actualmente normalizadas para ser instaladas en el registro principal y/o secundario son de 5 a 13 pares, cuando a causa del elevado número de pares de la red interior, es necesario instalar regletas de___________ pares.
6. En un punto de conexión de la red telefónica si hay señal eléctrica en línea telefónica se averigua colocando las puntas el voltímetro en corriente continua en una escala de 100 V CC y la señal eléctrica de la línea estará fluctuado entre _______________ V CC si hay señal telefónica. A) 18 - 36 B) 12 - 34 C) 36 - 74 D) 24 - 48
A 50 B) 40 C) 60 D) 70
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7. El cálculo de pares telefónicos que se instalarán en cada planta del edificio se utiliza la siguiente fórmula: ______________________. A) nlo = nl * 1.20 B) nl = nlo * 1.40 C) nlo = nl * 1.15 D) nl = nlo * 1.30 8. El cable __________________, consiste de dos conductores concéntricos un alambre interior y un cable trenzado en el exterior aislados entre sí y con un forro aislante exterior. A) Coaxial. B) THHN. C) Multiple. D) TSJ. 9. El cable coaxial blindado es resistente a la intemperie y al envejecimiento y el diámetro mínimo interior de los conductores para la colocación del cable debe ser de ____________ mm A) 10 B) 8 C) 13 D) 9 10. Los __________________ para cable coaxial. Son puntos de conexión que se utilizan para poder instalar el cable coaxial en las derivaciones o en los televisores. A) Derivaciones. B) Conectores terminales. C) Mordaza. D) Borne de conexión.
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Glosario Abo nado: Abonad o: Es una persona, edificio, fábrica, etc., inscrita para recibir algún servicio periódicamente o determinado número de veces. Acidómetro: Ó indicador de pH indica la acidez del electrólito. Acumulador sulfatado: Acumulador que por cargas incompletas pueden provocar también un desgaste prematuro del acumulador, pues las placas no se transformarán completamente completamente en dióxido de plomo y plomo esponjoso. El sulfato de plomo restante se acumula y tapona los poros, con lo que se reduce el rendimiento del acumulador. Alambre Raizor: Tiene forma espiral con cuchillas extremadamente filosas para herir a cualquier intruso. Alimentación: Está Compuesta de cables multipares que llegan desde la central telefónica a través de canalizaciones y/o postes hasta un punto de distribución. Altura del tono: Da la medida de la frecuencia de las oscilaciones (frecuencia). Anodo: Cede electrones al circuito y se corroe. A re ó me t ro : Es un aparato también llamado Are densímetro que sirve para medir la densidad del electrólito. Armadura: Pieza o piezas normalmente de metal, unidas unas con otras, en que, o sobre que se arma algún mecanismo, estructura, etc. Au dífo Audí fono no:: Dispositivo electromagnético y está constituido, esencialmente por un imán permanente sobre el cual se ha devanado una bobina de hilo de
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cobre (o dos) y que tiene enfrente una membrana de material ferroso rígidamente fijada a los extremos. Audio frecuencia: Frecuencia que el oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencia comprendida entre 20 y 20000 Hz (banda acústica). Banda vocal: Comprendida entre 300 y 3400 Hz, lo que basta para garantizar la comprensión de las palabras transmitidas, aunque no siempre es suficiente para permitir la identificación de las voces, debido a la escasa fidelidad de reproducción del sistema. Batería secundaria hermética: Es aquella que no se tiene acceso a su electrolito y tiene todas las características de una batería secundaria. Bobina: Es un cilindro de conductor eléctrico devanado sobre un núcleo. Borne: Es un dispositivo mecánico montado en una base aislante para las conexiones de dos o más conductores. Cable ASCR: Es un conductor eléctrico, este conductor está fabricado de aluminio y no posee forro aislante; es utilizado en circuitos de mediana tensión (13,000 V). Cable coaxial: Consiste de dos conductores concéntricos un alambre interior y un cable trenzado en el exterior aislados entre sí y con un forro aislante exterior. Cables terminales: Son los cables utilizados en telefoníaa pública, con aislamie telefoní aislamiento nto y cubierta de plástico siendo todos ellos ignífugos (disminuye o anula la combustión de los cuerpos). El nombre común de estos cables es de cables múltiples.
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Campana: Instrumento de metal, en forma de copa invertida, que suena al ser golpeada por el badajo (pieza metálica, generalmente en forma de pera, que pende en el interior de la campana para hacerla sonar), martillo o mazo exterior. exterior. Canalización. La canalización es el soporte físico, formado por el conjunto de tubos, registros, cajas, etc., en el que se instalan los elementos de la red. Carcasa: Es la estructura exterior generalmente de un dispositivo o construcción mecánica. Cátodo: Recibe electrones del circuito a través de una reacción química. Celdas ó células: Constan de placas positiva y negativa, electrolito envase o armadura y las partes necesarias para el montaje y conexiones normalmente en un acumulador la tensión de la celda es de 2 V CC. Circuito de rectificación: Es un circuito electrónico que transforma corriente alterna en corriente continua por medio de dispositivos electrónicos como lo son los diodos, filtros y/o transistores, se encuentra un circuito electrónico que tiene almacena información de las funciones que tiene que realizar la planta telefónica. Circuito de rectificado: Es el circuito que convierte la corriente alterna a través de semiconductores en corriente continua. Cobre electrolítico puro: Es aquel que contiene menos del 1 % de impurezas y se usan en aplicaciones como conductores eléctricos y conductores múltiples para comunicación. Compensación: En el circuito electrónico, es el tiempo de retardo retardo para que no se active con cualquier pulso eléctrico y/o electrónico. Conectores terminales: Son puntos de conexión que se utilizan para poder instalar el cable coaxial en las derivaciones o en los televisores.
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Conexión arrollada: Consiste en introducir a presión el alambre en una ranura de conexión y luego arrollar ar rollar el conductor alrededor de la ranura ra nura con unas 3 espiras. Corriente alterna: Es una corriente eléctrica que varía constantemente de sentido sentido e intensidad. Corriente continua: Es una corriente eléctrica que circula constantemente en el mismo sentido y con la misma intensidad. Derivaciones: Son dispositivos eléctricos y/o electrónicos encapsulados en una carcasa de metal ó plástico que tiene como función principal poder distribuir la señal de cable, posee una entrada y de 2 a 6 salidas. Diodo Es un componente electrónico que consiste en dos electrodos de polaridad opuesta y cuya función es dejar pasar la corriente en un sentido Efecto Doppler: Efecto que se da cuando un foco emisor de ondas se mueve con respecto a un observador,, para este la longitud de onda se contrae. observador Electroimán: Pieza de hierro dulce imantada por la acción de una corriente eléctrica; es un solenoide, que al pasar la corriente el hierro se imanta, cesando la imantación al cesar el paso de la corriente por el solenoide, si el núcleo es de acero el imán es permanente. Electrólito: Es una sustancia química que disuelta en agua, hace que la disolución sea conductora de la electricidad. Elemento galvánico: Nombre genérico que se le da a una pila electrolítica, que es una fuente de tensión electroquímica, que a su vez, se clasifican en pilas primarias y pilas secundarias. Enlace: Unión ó conexión, en este caso, entre la bobina y la carcasa. Equipo de conmutación: Se encuentran las regletas de conexión de la red pública y privada así como la
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fuente principal de alimentación, según la amplitud y el tipo de instalación telefónica se requiere para su servicio una CC de 24, 48 ó 60 V, V, que se obtiene de la red monofásica 120 V 60 Hz. Equivalente electroquímico: Es la cantidad de substancia disociada por una corriente de 1 A en un tiempo de 1 s, varía con cada substancia. Ion: átomo ó grupo de átomos que ha perdido o adquirido uno o más electrones y por tanto, posee una o más cargas elementales, positivas o negativas. Lámpara omnidireccional: Es aquella que emite la luz artificial en cualquier dirección. Mazo: Herramienta de percusión, compuesta de una cabeza de metal y de un mango, que se utiliza para golpear,, ya golpear ya sea sea directamen directamente te sobre el objeto a trabajar trabajar,, o bien a través de un cuerpo intermedio; en el caso del timbre se trata de un mazo diminuto. Membrana: Lámina cónica del receptor telefónico que comunica las vibraciones mecánicas a un gran volumen de aire. Microondas: Ondas electromagnéticas de frecuencia comprendida entre 1 E9 y 1 E12 Hz y, por tanto, con una longitud de onda comparable a las dimensiones de los circuitos eléctricos convencionales, con aplicaciones en las telecomunicaciones, radar radar,, sistemas de alarma, control remoto, etc. Ondas sonoras: Vibraciones del aire, bajo tensión, en corrientes eléctricas de diferente intensidad. Onda sonora es la que se origina al vibrar un cuerpo elástico y transmite el sonido. Pares: Son dos conductores de comunicación que se utilizan en el circuito eléctrico y/o electrónico para la recepción de telecomunicaciones a través de un teléfono. Pulsador: Interruptor momentáneo, que tiene la característica de cerrar el circuito solo cuando es conmutado
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Pulverización: (Descomposición) del agua durante la carga de un acumulador. Punto de conexión: De la red llamado comúnmente roseta. Es un elemento físico frontera entre la red. Su función específica es que a través del punto de conexión se pueda instalar uno ó dos teléfonos en la misma línea. Punto de dispersión: Es la parte de la red telefónica formada por el conjunto de pares individuales (cable interior del abonado), los pares parten par ten normalmente de los bornes en regletas del punto de distribución. Punto de distribución: Está compuesta de cables multipares y por elementos de conexión como lo son bornes en regletas, para la distribución de los pares, entre el punto de distribución y el usuario. Radiación infrarroja : Emisión de ondas electromagnéticas por parte de una fuente, que corresponde a la región del espectro cuya frecuencia es del orden de 1E13 Hz. Regletas de conexión: Están constituidas por un bloque de material aislante provisto de un número variable de bornes de conexión. Rendimiento: En un circuito eléctrico funcionando es la relación entre la energía (voltaje, amperaje, potencia) cedida y el de la magnitud de la energía absorbida. Resistencia interna: Oposición propia de los conductores eléctricos, dispositivos eléctricos y si es una pila también la resistencia interna del electrolito al paso de una corriente. Sirena: Dispositivo electromecánico y/o electrónico que emite ondas sonoras características para alertar o dar una señal sonora de aviso, se emplea en automóviles, barcos, fábricas, etc. Solenoide: Alambre arrollado en forma de hélice, y uno de cuyos extremos vuelve hacia el otro en línea recta que es paralela al eje de la hélice
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Tensión en vacío: Diferencia de potencial y se mide cuando el acumulador no está conectado a ninguna carga y puede ser medida con un voltímetro amplificador. Tensión nominal: Es la tensión según la cual se denomina una batería, red etc., por ejemplo, la tensión nominal de una pila para linterna es de 1.5 V CC. Timbre: Aparato eléctrico provisto de un circuito electromagnético y un mecanismo constituido por una campana y un mazo, integrado en un solo paquete; tiene la función de producir señales sonoras, cuando es excitado por un voltaje de C.A. o C.C. Transductor: Llevan a cabo cualquier operación que transforma magnitudes de determinado tipo en otras distintas, proporcionales a las anteriores, por ejemplo convertir señales sonoras en pulsos eléctricos y viceversa. Transformador: Es una máquina eléctrica estacionaria que aumenta o reduce tensiones e intensidades eléctricas, manteniendo constante la potencia. Vibración: Es un movimiento periódico alrededor de una posición central.
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Anexos Tabla 2.4 Para instalaciones eléctricas los conductores vienen dados en números pares según la siguiente tabla.
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Bibliografía 1
BIBLIOTECA ATRIUM DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS. Instalaciones especiales en edificios, Tomo 2. Editorial: Ediciones Atrium, S.A. y Ediciones Océano, S.A., impreso en España, 1998. p.p. 118.
2
BIBLIOTECA ATRIUM DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS. Alumbrado y sistemas de prevención, Tomo 3. Editorial: Ediciones Atrium, S.A. y Ediciones Océano, S.A., impreso en España, 1998. p.p. 118.
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EDICIONES NAUTA. El mundo de la Técnica. Editorial: Ediciones NAUNTA, S.A., impreso en España, 1980. p.p. 157.
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EDICIONES NAUTA. El mundo de la Ciencia. Editorial: Ediciones NAUNTA, S.A., impreso en España, 1980. p.p. 157.
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Günter G. Seip. Traductor: Werner Sturm. Instalaciones Eléctricas Tomo 3. Editorial: Siemens Aktiengesellschaft, 2da. Edición, impreso en Alemania, 1989. p.p. 523.
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H. Hubscher, J. Klaue, W. Pfluger, S. Appelt. Traductor: D. Jorge Romano Rodríguez. Electrotecnia (Curso elemental). Editorial: REVERTE, S.A., impreso en España, 1991. p.p. 296.
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Wolfgang Müller. Traductor: D. Jorge romano Rodríguez. Electrotecnia de Potencia (Curso superior). Editorial: REVERTE, S. A., impreso en España, 1984. p.p. 411.
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