Instalaciones Eléctricas Alumno: De La Cruz Morales Luis Enrique %rozco &ern'n(ez
grupo: 2801 Proesor: !" #usta$o
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad De Estudios Superiores Cuautitl! Carrer Carr era" a" I!#e I!#e! !ie ierr$a Mec Mec!ic !ica a 'rea" IME& (rupo" Se-estre" )+,. / II
El%c El%cttri rica ca&&
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Alu-!o" De La Cru0 Cru0 Morales Luis E!ri1ue& E!ri1ue& 2ro3esor" 4& (usta5o Oro0co 6er!!de0 & Materia" I!stalacio!es El%ctricas& Tra7a8o" Cuestio!ario 1
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1.- Definir que es una instalación eléctrica. Es el conjunto de equipos y materiales que permiten per miten distribuir la energía eléctrica partiendo desde el punto de conexión de la compañía suministro asta cada uno de los equipos conectados! de una manera eficiente y segura. "na instalación eléctrica es uno o #arios circuitos eléctricos destinados eléctricos destinados a un uso específico y que cuentan con los equipos necesarios para asegurar el correcto funcionamiento de ellos y los aparatos eléctricos conectados a los mismos. $.- Explique el objeti#o de seguridad en una instalación eléctrica! tomando en cuenta los materiales y las normas. %a que la presencia de la energía eléctrica significa un riesgo para el umano! se requiere suministrar la m&xima seguridad posible para sal#aguardar su integridad así como la de los bienes materiales. El objeti#o de esta '() es establecer las especificaciones y lineamientos de car&cter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utili*ación de la energía eléctrica! a fin de que ofre*can condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades! en en lo referente a la protección contra+ contra+ - ,as descargas eléctricas! - ,os efectos térmicos! - ,as sobrecorrientes! - ,as corrientes de falla y - ,as sobretensiones. ,a primera acción para mitigar el riesgo en las instalaciones eléctricas es la actitud de las personas+ ctitud ctitud acia el riesgo ctitud ctitud frente a la seguridad propia y de los los dem&s ctitud ctitud acia los procedimientos procedimientos de diseño! montaje! mantenimiento y operación ctitud acia el cumplimiento de normas técnicas.
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,as normas técnicas procuran garanti*ar el mínimo riesgo r iesgo de accidentes! regulando las condiciones de diseño! construcción y mantenimiento de los sistemas eléctricos. "no de los objeti#os específicos del normas es unificar las características esenciales de seguridad de productos eléctricos de mayor utili*ación! para asegurar mayor confiabilidad en su funcionamiento. Este objeti#o apunta a que los equipamientos utili*ados en la construcción de sistemas eléctricos cumplan requisitos de seguridad adem&s de promo#er tecnologías que excedan dicos requisitos.
/.- explique el objeti#o de eficiencia en instalaciones eléctricas! tomando en cuenta el aorro de energía y las necesidades requeridas. ,a eficiencia en instalaciones electricas significa cumplir todas las necesidades de producción con el menor consumo posible de energía! sin afectar el confort o la cantidad producida! asi mismo produce un buen aorro de energia. 0ara esto es fundamental el uso racional de la energía! la concienciación de la población y la utili*ación utili*ación de equipos equipos de ltima generación. 0or tanto! la eficiencia energética busca cubrir todas las necesidades al menor costo posible. ,a solución es el aorro aciendo un uso eficiente de la energía eléctrica! por lo que se debe tener racionalidad del problema a la ora de comprar artefactos y consumir la energía. "n sistema eficiente consume menos energía! lo que implica aorro de dinero! consiguiendo una mayor producti#idad y rentabilidad de su instalación. El (bjeti#o principal es disminuir el consumo y facturación de energía eléctrica del consumidor! a tra#és de la aplicación de acciones correcti#as en las instalaciones eléctricas. Entre los objeti#os específicos tenemos+ 2oncienciar a los consumidores de los beneficios económicos y sociales del aorro energético. Definir la #iabilidad económica de instalar equipos de ltima generación en reempla*o de equipos est&ndares. •
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Establecer medidas de conser#ación de energía para satisfacer las necesidades energéticas de la forma m&s eficiente. 3ntegrar la gestión de aorro de energía en la planificación de la instalación. 0romocionar e inducir en los consumidores el aorro energético. Establecer una cultura de aorro energético.
4.- 5ue función reali*an los códigos y normas El diseño de las instalaciones eléctricas se ace dentro de un marco legal. "n proyecto de ingeniería es una respuesta técnica y económicamente adecuada! respeta las normas y códigos aplicables. 6odo esto para acer buenas instalaciones eléctricas así como cumplir con las normas y códigos eficientes. En )éxico las '63E 7'ormas técnicas para 3nstalaciones eléctricas8 editadas por la dirección 9eneral de 'ormas! 2onstituyen el marco legal ya mencionado. Existen otras normas no obligatorias que pueden ser#ir de apoyo en aspectos no cubiertos por la '63E son+ a8 El 'E2 72ódigo 'acional Eléctrico de EE."".8 puede ser muy til en algunas aplicaciones. b8 El ,02 72ódigo de protecciones contra descargas eléctricas de EE. "". 8 Es un capítulo de la ':0. ,os proyectista mexicanos apoyan muco este código debido que las '63E tratan el tema con poca profundidad. ;.-
'63E 7'ormas técnicas para 3nstalaciones eléctricas8 editadas por la dirección 9eneral de 'ormas! 2onstituyen el marco legal ya mencionado. El 'E2 72ódigo 'acional Eléctrico de EE."".8 puede ser muy til en algunas aplicaciones. El ,02 72ódigo de protecciones contra descargas eléctricas de EE. "". 8 Es un capítulo de la ':0. ,os proyectista mexicanos apoyan muco este código debido que las '63E tratan el tema con poca profundidad. ?.-<0or qué es bueno una buena regulación de #oltaje> @asta los cambios m&s le#es es el #oltaje pueden cambiar dr&sticamente la #ida de nuestros electrónicos. 0or esta ra*ón! todos los componentes electrónicos importantes y aparatos deben estar conectados a un Aegulador de *
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Boltaje. ,a mayoría de los protectores asemejan a las tiras de poder! pero en realidad contienen circuitos adicionales diseñados para absorber el exceso de la energía eléctrica y e#itar que lleguen a los equipos conectados. lgunos modelos disponen conectores para teléfonoCmódem! conectores coaxiales y de red! que proporcionan protección contra sobre-tensiones en las líneas también. .- En régimen normal! todas las unidades generadoras del sistema se encuentran en sincronismo ! es decir! mantienen &ngulos de cargas constantes. En este régimen! la frecuencia debe ser nominal 7 ?F @*. 8. En los países como )exico que tiene muy cerca de Estados "nidos su frecuencia que emplean es de ?F @*! y en países como Europa se maneja una frecuencia de ;F @G y dependiendo de la economía del país. H- 0ara que sea posible obtener tres corrientes iguales! a partir de tres #oltajes iguales! es indispensable que las impedancias también sean iguales. Ii los #oltajes o las corrientes tienen el mismo módulo y los 1$F grados de desfasaje entonces ablamos de un sistema Jbalanceado y equilibradoK! ya que es en estas condiciones y sólo en ellas cuando se puede producir la anulación de las corrientes y se apro#eca entonces el aorro por eliminación de los conductores. L- ,a acometida es el medio por el cual se suministra la energía eléctrica a la instalación del usuario! este suministro eléctrico que recibimos en nuestro inmueble puede llegar en forma aérea o subterr&nea. ,a cometida est& compuesta de todas aquellas partes o equipos como conductores! canali*aciones! conduleta! poste! medidor! interruptor y accesorios para la conexión a la red de distribución eléctrica. acometida! la parte de la instalación eléctrica que se construye desde las redes pblicas de distribución asta las instalaciones del usuario! y est& conformada por los siguientes componentes+ M0unto de alimentación M2onductores MDuctos M6ablero general de acometidas +
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M3nterruptor general Mrmario de medidores AE2()E'D23('EI 9E'EA,EI M,os conductores de la acometida deber&n ser continuos! desde el punto de conexión de la red asta los bornes de la entrada del equipo de medida. M'o se aceptar&n empalmes! ni deri#aciones! en ningn tramo de la acometida. En la caja o armario de medidores deber& reser#arse en su extremo una longitud del conductor de la acometida suficiente que permita una f&cil conexión al equipo de medida. ntes de contratar un ser#icio eléctrico y con ello conlle#a la acometida es necesario contar con lo siguiente+ 2ables de energía eléctrica en la calle del domicilio. El poste m&s cercano debe estar a /; metros del lugar donde se instalar& el medidor. 3nstalación eléctrica interna del local. En el exterior del domicilio debe estar la instalación para recibir el cable de acometida y la base o tablero para el medidor! como lo indica el diagrama. Ielecciona el diagrama de instalación de acuerdo a tus necesidades! considerando el tipo de red eléctrica en la localidad. 1F.-
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1$.-Explique su función y operación como dispositi#o de protección> ,as sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos+ - Iobretensiones de tipo atmosférico. - Iobretensiones por fallas en el sistema. 0ara proteger dica instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos! los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud! descargando la corriente a tierra. El apartarrayos se conecta entre línea y tierra! consiste b&sicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. ,os elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal! de manera tal que para #oltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja. 1/.-(btener diferentes esquemas de parrarayos. 8
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14.- Explique operación como dispositi#o de protección>
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su función y
"n pararrayos es un instrumento cuyo objeti#o es atraer un rayo ioni*ando del aire para excitar! llamar y conducir la descarga acia tierra! de tal modo que no cause daños a las personas o construcciones. ,as instalaciones de pararrayos consisten en un m&stil met&lico 7 acero inoxidable! aluminio! cobre o acero8 con un cabe*al captador. El cabe*al tiene mucas formas en función de su primer funcionamiento+ puede ser en punta! multipuntos! semiesférico o esférico y debe sobresalir por encima de las partes m&s altas del edificio. El cabe*al est& unido a una toma de tierra eléctrica por medio de un cable de cobre conductor. ,a toma de tierra se construye mediante picas de metal que acen las funciones de electrodos en el terreno o mediante placas de metal conductoras también enterradas. En principio! un pararrayos protege una *ona teórica de forma cónica con el #értice en el cabe*al= el radio de la *ona de protección depende del &ngulo de apertura de cono! y éste a su #e* depende de cada tipo de protección. ,as instalaciones de pararrayos se regulan en cada país por guías de recomendación o normas. El objeti#o principal de estos sistemas es reducir los daños que puede pro#ocar la caída de un rayo sobre otros elementos. )ucos instrumentos son #ulnerables a las descargas eléctricas! sobre todo en el sector de las telecomunicaciones! electromec&nicas! automati*ación de procesos y ser#icios! cuando ay una tormenta con acti#idad eléctrica de rayos. 2asi
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todos los equipos incluyen tecnologías electrónicas sensibles a las perturbaciones electromagnéticas y #ariaciones bruscas de la corriente. ,a fuente m&s importante de radiación electromagnética es la descarga del rayo en un elemento met&lico o! en su caso! en un pararrayos. ,as instalaciones de pararrayos generan pulsos electromagnéticos de gran potencia cuando funcionan. 1;.- Explique la diferencia entre un parrarayos y un apartarrayos. El pararrayos es un elemento instalado en la parte alta de un edificio ó construcción! que est& referido a una conexión especial de tierra! que nada tiene que #er con tierra física de instalación eléctrica! la conexión a tierra del pararrayos es distinta. % sir#e para absorber o captar la descarga atmosférica 7rayo8 que se dirige acia el edificio o &rea circun#ecina! sin que aya afectaciones al edificio! indi#iduos y a su instalación eléctrica. El apartarrayos es eso+ apartar los rayos en una *ona ó &rea específica! o sea que las descargas se dirigir&n acia las puntas met&licas del apartarrayos que estar&n instalados en postes también con conexión propia a tierra! generalmente se usan en campo para proteger líneas y subestaciones de alta tensión o cualquier equipamiento eléctrico en campo abierto.
1?.- Define que es un interruptor. parato de poder de corte destinado a efectuar la apertura yCo cierre de un circuito que tiene dos posiciones en las que puede permanecer en ausencia de acción exterior y que corresponden una a la apertura y la otra al cierre del circuito. 0uede ser unipolar! bipolar! tripolar o tetrapolar. "nipolar+ 3nterruptor destinado a conectar o cortar un circuito formado por 1 cable. Nipolar+ 3nterruptor destinado a conectar o cortar un circuito formado por dos cables. 0uede ser un #i#o y el neutro o dos fases. 6ripolar+ 3nterruptor destinado a conectar o cortar un circuito formado por tres cables. 6etrapolar+ 3nterruptor destinado a conectar o cortar un circuito formado por 4 cables.
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1.- <2u&l es la función del interruptor termo magnética como dispositi#o de protección> ,os interruptores de protección termomagnéticos est&n equipados con mecanismos de disparo+ la pie*a dependiente de la temperatura del mecanismo est& compuesta por un bimetal con un arrollamiento de calefacción. 2orrientes que superan la corriente nominal del módulo de protección! generan calor en el alambre caliente. El bimetal se cur#a y reacciona sobre el mecanismo de conexión asta que se desconecta. ,a reacción a corrientes de sobrecarga se retrasa. El mecanismo de disparo magnético est& compuesto por una bobina magnética y armadura rebatible o sumergible. 2orrientes que superan la corriente nominal del módulo de protección! generan un campo magnético en la bobina. 2on la corriente se refuer*a el campo magnético y atrae la armadura. 2uando se alcan*a el #alor límite predeterminado la armadura acciona el mecanismo de disparo y desconecta de este modo el módulo de protección. ,a reacción a corrientes de cortocircuito y altas corrientes de sobrecarga ocurre en un periodo entre tres a cinco milisegundos. 1H.- (btener el esquema de un interruptor termo magnético y explicar su operación> 1 rmadura de bobinas $ Nobina magnética / a8 Nimetal con elemento de calefacción enrollado atra#esado por una corriente de asta ; b8 Nimetal! atra#esado directamente por la corriente a partir de ? 4 )ecanismo disparador ; 0alanca de mando ('C(:: ? 2ontacto de conmutación Narra de conexión H juste de la tensión inicial
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,a otra parte est& constituida por una l&mina bimet&lica 7representada en rojo8 que! al calentarse por encima de un determinado límite! sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de tra*os lo que! mediante el correspondiente dispositi#o mec&nico 7)8! pro#oca la apertura del contacto 2. Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que! aunque son superiores a las permitidas por la instalación! no llegan al ni#el de inter#ención del dispositi#o magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga! donde el consumo #a aumentando conforme se #an conectando aparatos. mbos dispositi#os se complementan en su acción de protección! el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. dem&s de esta desconexión autom&tica! el aparato est& pro#isto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositi#o autom&tico cuando se a producido una desconexión. 'o obstante! este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. 3ncluso #ol#ería a saltar! aunque la palanca estu#iese sujeta con el dedo! ya que utili*a un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca. El dispositi#o descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar! por cuanto sólo corta uno de los ilos del suministro eléctrico. 6ambién existen #ersiones bipolares y para corrientes trif&sicas! pero en esencia todos est&n fundados en los mismos principios que el descrito. Ie dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los conductores acti#os! es decir las fases y el neutro si est& distribuido. ,as características que definen un interruptor termomagnético son el amperaje! el nmero de polos! el poder de corte y el tipo de cur#a de disparo 7N!2!D!)8. 7por ejemplo! 3nterruptor termomagnético 2-1?-3B 4!;O8. 1L.-<2u&l es la causa de sobrecalentamiento en las conexiones eléctricas> En una instalación eléctrica ocurren diferentes fallas desde el punto de la acometida asta el ltimo dispositi#o eléctrico conectado! incluso pueden pro#enir de lugares que no tienen relación aparente con la instalación por ejemplo descargas atmosféricas. 0or todo lo anterior es necesario protegerlas al m&ximo contra cualquier causa o acto accidental o intencional. sistemas de protección ay mucos! pero lo comn para 3nstalaciones Eléctricas Aesidenciales es utili*ar cartucos fusibles e interruptores termomagnéticos y diferenciales colocados en cajas que conforman los denominados 3nterruptores generales 7o principales8 yCo 2entros de 2arga.
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)ucas instalaciones tienen los dos sistemas 7fusibles y termomagnéticos8! otras cualquiera de ellos! incluso algunas disponen solamente de un JsPitcK simple de base de porcelana y tapones fusibles. El sistema de protección siempre depende de la economía y de la seguridad que se quiera tener. 0ara proteger a los aparatos de consumo eléctrico existen reguladores y supresores de picos. $F.- Definir el termino carga. instancias de la :ísica la carga eléctrica resulta ser una propiedad intrínseca que presentan algunas partículas subatómicas la cual se manifestar& a tra#és de atracciones y repulsiones que determinar&n las interacciones electromagnéticas entre ellas! siendo las mismas cargas positi#as y cargas negati#as. ,a materia cargada de manera eléctrica ser& influida por los campos electromagnéticos a la #e* que los genera. ,a interacción entre carga y campo eléctrico dar& origen a una de las cuatro interacciones fundamentales que es la interacción electromagnética. ,a carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuer*as de atracción y repulsión entre ellas. ,a materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos! siendo a su #e*! generadora de ellos. ,a denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de #ista del modelo est&ndar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.
$1.-Definir el termino tensión. El diccionario de la Aeal cademia Española 7AE8 define al #oltaje como la cantidad de #oltios que actan en un aparato o en un sistema eléctrico. De esta forma! el #oltaje! que también es conocido como tensión o diferencia de potencial! es la presión que una fuente de suministro de energía eléctrica o fuer*a electromotri* ejerce sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado. De esta forma! se establece el flujo de una corriente eléctrica.
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,a palabra tensión puede ser utili*ada de muy di#ersas maneras y para muy diferentes situaciones. De aí su complejidad. 'ormalmente! el término tensión mantiene en casi todos los casos un significado de que algo est& tirante y no relajado! ya sea que se utilice la palabra para cuestiones de la física! de la biología! del arte o de lo social. De acuerdo a la definición central de tensión! podemos decir que es la situación en la cual una superficie o elemento se encuentra en su mayor momento de estiramiento y tirante*. Esta situación es siempre generada por la acción de una fuer*a que ejerce su poder sobre aquel elemento y que lo quita de su estado de relajación. Ii entendemos la palabra tensión como el estiramiento de una superficie tal como un ilo! un cable o una cadena! nos encontramos entonces ablando de un fenómeno estudiado por la física. Es esta tensión es producida por el efecto de una fuer*a tirante normalmente externa al objeto en sí. Esta proposición elemental de la física a sido utili*ada para crear elementos e instrumentos en los cuales la tensión permanente o la alternancia entre tensión y relajación son las responsables del funcionamiento de dico dispositi#o. 6al es el caso de las cuerdas de un instrumento+ deben estar propiamente tensadas para que de ellas el ser umano pueda obtener notas y melodías. 6ambién se aplica muco este principio a la ingeniería! la arquitectura. 0or su parte! en el arte 7cualquiera sea su representación8 siempre se plantea una competencia entre la tensión de las líneas o formas y la relajación de las mismas. $$.- Explicar que es una sobretensión. 6ambién denominada pico de tensión! la sobretensión eléctrica es un aumento repentino y bre#e del #oltaje yCo corriente a una carga conectada. 0uede originarse dentro o fuera de la #i#ienda! edificio 3ndustrial o comercial. 2uando la sobretensión es interna! por lo general es causada por equipos de en#ergadura 7aire acondicionado! refrigeración! resistencias o motores etc8! al encenderse o apagarse. Ii son externas! pueden ser producidas por falla de corto circuito! usuarios que utili*an equipos eléctricos pesados 7soldadores8 o por maniobras de control. menudo! los rayos producen sobretensión durante las tormentas eléctricas. ,os equipos eléctricos! electrónicos o aparatos electrodomésticos est&ndares que funcionan con 1$F #oltios pueden #erse afectados por sobretensiones de consideración
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$/.- (btener el esquema de un dispositi#o empleado para proteger una instalación eléctrica contra sobretensiones ya sea uno residencial o industrial.
$4.- Definir sobre corriente. Es cualquier corriente eléctrica en exceso del #alor nominal indicado en el dispositi#o de protección! en el equipo eléctrico o en la capacidad de conducción de corriente de un conductor. ,a sobre corriente puede ser causada por una sobrecarga! un cortocircuito o una falla a tierra. ,a sobre corriente ele#a la temperatura de operación en los diferentes elementos de la instalación eléctrica donde se esta presenta. $;.-Explicar que puede causar una sobre corriente.
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,a sobre corriente puede ser causada por una sobrecarga! un cortocircuito o una falla a tierra.
$?.- Explicar que me causa una sobrecarga. ,a sobrecarga se presenta al utili*ar equipo eléctrico que consume mas corriente que el #alor indicado en el dispositi#o de protección. (tra causa comn de sobrecarga se presenta cuando la fleca del motor 7la parte que gira8 se atasca por algn moti#o ó existe demasiada fricción en su mo#imiento. $.-)encione marcas de conductores eléctricas para uso en baja tensión. ,os alambres y cables BiaOonQ 6@R-$-,I C 6@@R-,I ADQ Ao@I son productos de uso general para sistemas de distribución a baja tensión e iluminación! en edificios pblicos y abitacionales! construcciones industriales! centros recreati#os y comerciales. ,a norma de instalaciones eléctricas exige su uso en lugares de alta concentración pblica. 0or sus excelentes características de no propagación de incendio! baja emisión de umos y bajo contenido de gas &cido! se recomiendan para &reas confinadas donde se concentran grandes cantidades de personas como teatros! oficinas! ospitales! etc. @ay también cables condumex que son los mas conocidos y utili*ados.
$H.-<5ué característica debe cumplir un conductor fabricado bajo norma>. 1,
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Estas son las características que debe cumplir un conductor fabricado bajo las normas respecti#as. Ie aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad. "n conductor eléctrico est& formado primeramente por el conductor propiamente tal! usualmente de cobre. Este puede ser alambre! es decir! una sola ebra o un cable formado por #arias ebras o alambres retorcidos entre sí. ,os materiales m&s utili*ados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio. unque ambos metales tienen una conducti#idad eléctrica excelente! el cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables #entajas mec&nicas y eléctricas. El uso de uno y otro material como conductor! depender& de sus características eléctricas 7capacidad para transportar la electricidad8! mec&nicas 7resistencia al desgaste! maleabilidad8! del uso específico tal se le quiera dar y del costo. Estas características lle#an a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos. El tipo de cobre utili*ado en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pure*a! LL!LLS. Dependiendo del uso a dar! este tipo de cobre se presenta en los siguientes grados de dure*a o temple+ duro! semi duro y blando o recocido. • •
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'()-FF1-IEDE 3nstalaciones eléctricas 7utili*ación8. '()-F?/-I2:3 0roductos eléctricos- conductores - requisitos de seguridad. ')T-U-F1F-'2E 2onductores con aislamiento termopl&stico a base de policloruro de #inilo! para instalaciones asta ?FFB. Directi#a Ao@I $FF$CL;C2E! directi#a de la 2omunidad Europea para el control del uso de sustancias peligrosas.
$L.-(btenga el esquema de un conductor normali*ado. 1-
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,a representación de los conductores que integran un circuito es tratada en la norma "'E-E' ?F?1-/ en su Iección 1. 6ambién es objeto de la norma "'E-E' ?F?1-11 para el caso particular de la representación de instalaciones.
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/F.- De que depende que conductores de la misma sección puedan tener diferentes capacidad de conducción de corriente y por que> Nueno es esta pregunta los conductores de una misma sección puede ser dependiendo del calibre y del cableado! pero donde mas afecta la capacidad de conducción de corriente depende el lugar en donde este mismo conductor Iol- no #iento su corriente es menor! no sol - no #iento su corriente suele incrementarse un poco! sol- #iento incrementa muco mas la capacidad de conducción de la corriente! no sol- #iento es el mejor conductor en esta forma de conducción de corriente.
/1.- )enciones el color empleado en conductores para tierra física neutro y fase. 0ara tierra física es #erde! para neutro en negro y para fase es rojo.
/$.- defina que es un sistema de tierras. "n sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra! para e#itar que se dañen nuestros equipos en caso de una corriente transitoria peligrosa. ,a importancia de reali*ar una conexión a tierra en un edificio inteligente es muca! ya que en estos edificios ay una gran cantidad de equipos electrónicos y una corriente indeseable o sobré tensión podría causar una pérdida muy costosa en estos equipos. ,os fenómenos fisiológicos que produce la corriente eléctrica en el organismo umano dependen del #alor de la intensidad de la corriente! tiempo de duración del contacto! callosidad! sexo! estado de epidermis! peso! altura! estado de animo! estado del punto de contacto a tierra. ,a resisti#idad del terreno se define como la resistencia que presenta 1 m/ de tierra! y resulta de un interés importante para determinar en donde se puede construir un sistema de puesta a tierra. //.- El objeti#o de un sistema de puesta a tierra es+
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El de brindar seguridad a las personas. 0roteger las instalaciones! equipos y bienes en general! al facilitar y garanti*ar la correcta operación de los dispositi#os de protección. Establecer la permanencia! de un potencial de referencia! al estabili*ar la tensión eléctrica a tierra! bajo condiciones normales de operación.
/4.- ,a medida de resistencia de la tierra se puede estimar el #alor medio local de la resisti#idad del terreno= el conocimiento de este #alor puede ser til para trabajos posteriores efectuados en unas condiciones an&logas.
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/;.-(btener el esquema de un sistema de tierras. @ay #arios esquemas de puesta a tierra para instalaciones eléctricas. 2ada país tiene sus normas de instalaciones eléctricas. Iin embargo son unos cuatro esquemas de instalaciones eléctricas conocidos en el mundo. s #eces encontramos una me*cla de esquemas. ,os cuatro m&s conocidos est&n abajo. Esquemas de 0uesta a 6ierra+ 66
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66+ @ay una conexión al neutro para cargas que necesitan 'eutro. M ,a carga tiene su propia conexión de seguridad 7cable #erde C 20E8 a la 06 para protección de personal. M66 necesita un protector indi#idual por cada carga. En este sistema el empleo de un interruptores diferenciales en cada encufe es imprescindible para asegurar tensiones de defecto pequeñas y disminuir el riesgo de incendio. MIe encuentra m&s en Europa C Vfrica. Esquemas de 0uesta a 6ierra+ 6'-2
6'-2 @ay una conexión al neutro para todas las cargas. ,a masa del aparato C carga se conecta al 'eutro. MEn la esquema 6'-2 se coloca un fusible o térmico en el tablero para proteger contra corto circuitos entre la fase y la masa met&lica del aparato. ,a 2)
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experiencia en mucos países es que en ciertas circunstancias de corto circuitos o fallas que no abra el térmico. 0or esta ra*ón no se usa en muco del mundo o es proibido. M,amentablemente en muco del mundo en desarrollo no se instalan el cable #erde yCo cortan el pin de 20E del encufe. Esquemas de 0uesta a 6ierra+ 6'-I
6'-I @ay una conexión al neutro para todas las cargas. ,a masa met&lica del aparato C carga se conecta al 20E 7cable #erde+ 2onductor de 0rotección del Equipo8 MEn la esquema 6'-I se coloca un fusible o térmico en el tablero entre fase y 20E para proteger contra corto circuitos entre la fase y la masa met&lica del aparato. MIe encuentra 6'-I en países que usan la 'E2! norma con origen en EE"" pero ya en )éxico! 2olombia! 0er y otros países de mérica ,atina. M,amentablemente en muco del mundo en desarrollo no se instalan el cable del 'eutro ni 20E 7#erde8 para cargas yCo cortan el pin del cable del 20E. Esquemas de 0uesta a 6ierra+ 36
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36+ 'o ay conexión o ay una alta impedancia entre el neutro y las fases. 6ambién se llama JflotanteK o Jdelta flotante.K M2uando ay una falla de fase a la tierra muy poco corriente fluye. Es conocido por #oltajes inestables cuando ay una falla de fase a tierra. M,as normas internacionales requieren un detector de falla de fase en cada instalación. 6ambién la masa met&lica del aparato debe ser aterrada. MIe encuentra en ospitales! minas e industria con su propio transformador. 2ocabamba! (ruro y el país de 'oriega se usan para la entrega de lu*. parte de estos! '( es comn para residencias.
/?.- Define que es el factor de potencia y como se obtiene matem&ticamente. El factor de potencia es un término utili*ado para describir la cantidad de energía eléctrica que se a con#ertido en trabajo. M El #alor ideal del factor de potencia es 1! esto indica que toda la energía consumida por los aparatos a sido transformada en trabajo. 0or el contrario! un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo til. M ,a potencia efecti#a o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se apro#eca como trabajo+ es la potencia acti#a 0+ Iistema monof&sico+ 0 W BX3Xcos j
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Iistema trif&sico 0+ W Y/XBX3Xcos j ,a potencia reacti#a 5 es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inducti#os como los motores y transformadores+ Iistema monof&sico+ 5 W BX3Xsen j Iistema trif&sico+ 5 W Y/XBX3Xsen j ,a potencia aparente I es la suma geométrica de las potencias acti#a y reacti#a! o también+ Iistema monof&sico+ I W BX3 Iistema trif&sico+ I W Y/XBX3 9r&ficamente estas tres expresiones est&n relacionadas mediante el tri&ngulo de potencias +
M Dependiendo del tipo de carga! el factor de potencia puede ser+ adelantado! retrasado! igual a 1.
/.- 5ue mediciones necesarias reali*ar con en equipo en la instalación para obtenerlo> la potencia real se obtiene con un multímetro cecar el #oltaje y la corriente ya cuando se tienen estas dos se multiplican se multiplican y también 2,
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con cos de j esto es para obtener la potencia real luego para obtener la potencia aparente reali*amos lo mismo con uno multímetro podemos cecar la corriente y el #oltaje para obtener la potencia aparente! luego esto se di#ide. ,uego ya tenemos 0 W potencia real y IW potencia aparente y para obtener f. De potencia W 0CI
/H.-<2u&l es la causa de tener un bajo factor de potencia en una instalación y como se corrige> (rigen del bajo :actor de 0otencia ,a mayoría de los equipos eléctricos utili*an potencia acti#a o real que es la que ace el trabajo real y utili*an también la potencia reacti#a! la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos. "n alto consumo de energía reacti#a puede producirse como consecuencia principalmente de+ Z"n gran nmero de motores. Z 0resencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado. Z "na sub-utili*ación de la capacidad instalada en equipos electromec&nicos! por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria. Z"n mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.
<2ómo corregir su factor de potencia> %a que el bajo factor de potencia se origina por la carga inducti#a! que algunos equipos requieren para su funcionamiento! es necesario compensar este consumo reacti#o mediante bancos de capacitores yCo filtros de armónicas 72arga lineal y no lineal8. Ie pueden manejar tres arreglos para la aplicación de capacitores! los cuales pueden combinarse entre sí segn el arreglo que m&s beneficie en cada caso /L.- "n bajo factor de potencia también deri#a en los siguientes problemas+ Z)ayor consumo de corriente. Zumento de las pérdidas en conductores.
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ZDesgaste prematuro de los conductores. ZIobrecarga de transformadores y líneas de distribución. Z3ncremento en caídas de #oltaje. 4F.-<0or norma el #alor mínimo de factor de potencia cual es> El factor de potencia puede tomar #alores entre F y 1! lo que significa que.
El #alor ideal del factor de potencia es 1! esto indica que toda la energía consumida por los aparatos a sido transformada en trabajo. 0or el contrario! un factor de potencia menor a la unidad significa mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo til.
41.-Define que es un transformador y en que porcentaje se obtiene su eficiencia m&xima. El transformador! es un dispositi#o que no tiene partes mó#iles! el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. ,a transferencia de energía la ace por lo general con cambios en los #alores de #oltajes y corrientes. "n transformador ele#ador recibe la potencia eléctrica a un #alor de #oltaje y la entrega a un #alor m&s ele#ado! en tanto que un transformador reductor recibe la potencia a un #alor alto de #oltaje y a la entrega a un #alor bajo. El principio de funcionamiento del transformador! se puede explicar por medio del llamado transformador ideal monof&sico! es decir! una m&quina que se alimenta por medio de una corriente alterna monof&sica. reser#a de estudios con mayor detalle! la construcción del transformador! sustancialmente se puede decir que un transformador est& constituido por un ncleo de material magnético que forma un circuito magnético cerrado! y sobre de cuyas columnas o piernas se locali*ando de#anados! uno denominado JprimarioK que recibe la energía y el otro el secundario! que se cierra sobre un
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circuito de utili*ación al cual entrega la energía. ,os dos de#anados se encuentran eléctricamente asilado entre sí. El #oltaje en un generador eléctrico se induce! ya sea cuando una bobina se mue#e a tra#és de un campo magnético o bien cuando el campo producido en los polos en mo#imiento cortan una bobina estacionaria. En ambos casos! el flujo total es sustancialmente contante! pero ay un cambio en la cantidad de flujo que eslabona a la bobina. Este mismo principio es #&lido para el transformador! solo que en este caso las bobinas y el circuito magnético son estacionarios 7no tienen mo#imiento8! en tanto que el flujo magnético cambio continuamente. El cambio en el flujo se puede obtener aplicando una corriente alterna en al bobina. ,a corriente! a tra#és de la bobina! #aría en magnitud con el tiempo! y por lo tanto! el flujo producido por esta corriente! #aria también en magnitud con el tiempo. El flujo cambiante con el tiempo que se aplica en uno de los de#anados! induce un #oltaje E1 7en el primario8. Ii se desprecia por facilidad! la caída de #oltaje por resistencia de el de#anado primario! el #alor de E1 ser& igual y de sentido opuesto al #oltaje aplicado B1. De la ley de inducción electromagnética! se sabe que este #oltaje inducido E1 en el de#anado primario y también al índice de cambio del flujo en la bobina. Ie tienen dos relaciones importantes. Esta expresión muestra que la eficiencia depende de la potencia de la carga que se conecte! su factor de potencia y las pérdidas propias del transformador 7de #acío y de plena carga8. Esta eficiencia no ser& constante para todos los grados de carga conectada! y alcan*ar& su m&xima eficiencia en un grado de carga tal que las pérdidas de #acío igualen a las pérdidas de plena carga! segn la expresión+
'ormalmente! la m&xima eficiencia se logra para cargas menores a la potencia nominal del transformador. 2omo ejemplo! para un transformador de 1FF OB! con pérdidas de #acío del orden de F!L OR y pérdidas con carga de $!; OR! con una carga conectada de potencia #ariable! pero de factor de potencia F! inducti#o constante! la e#aluación de la expresión anterior de eficiencia m&xima entrega #alores del orden+
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