INSTALACIONES ELECTRICAS ACADEMIA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL QU ES

INSTALACIONES ELECTRICAS ACADEMIA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

¿QUÉ ES LA ENERGIA ELECTRICA? La energía eléctrica es el movimiento de electrones. Definimos energía eléctrica o electricidad como la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos. Cuando estos dos puntos se los pone en contacto mediante un conductor eléctrico obtenemos una corriente eléctrica.

CARACTERISTICAS DE LA ENERGIA ELECTRICA • De forma habitual, estas cargas eléctricas negativas (electrones) se mueven a través del conductor eléctrico. Normalmente el conductor es de un material metálico debido a que disponen de mayor cantidad de electrones libres. • Las cargas eléctricas que se desplazan a través del conductor forman parte de los átomos de las sustancias del propio conductor. • En general, un átomo tiene carga neutra. Esto significa que tiene el mismo número de cargas positivas (protones) que negativas (neutrones). Sin embargo, algunos átomos tienen carga eléctrica: son los iones.

TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA Dependiendo del movimiento de las cargas existen dos tipos de corrientes en un circuito eléctrico. • Corriente contínua. Las cargas eléctricas se mueven de forma lineal a través del conductor eléctrico. • Corriente alterna. ondulaciones. Los electrones vibran generando

COMO SE GENERA LA ENERGIA ELECTRICA La energía eléctrica apenas no se puede encontrar de forma libre en la naturaleza de una forma que pueda ser aprovechable. Se puede observar en las tormentas eléctricas pero a la práctica no se pueden almacenar y controlar tal cantidad de energía. Las centrales eléctricas son capaces de producir electricidad desde diferentes fuentes. Los diferentes tipos de centrales dependerá de la fuente de energía que utilicen. Estas fuentes las podemos clasificar en: • Fuentes de energía renovables. • Fuentes de energía no-renovables.

FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES Las formas de generar energía eléctrica renovables son las que utilizan tipos de energía en que no se utiliza combustible o el combustible es inagotable. Algunos ejemplos de energía renovable son: • Energía solar fotovoltaica. Los paneles fotovoltaicos convierten la energía luminosa en electricidad. • Energía eólica. Los parques eólicos aprovechan la fuerza del viento. La transforman en energía mecánica y posteriormente en electricidad. • Energía hidroeléctrica. Las centrales hidroeléctricas transforman la energía potencial del agua en electricidad mediante un sistema de turbinas. • Energía geotérmica, que se beneficia del calor en el interior de la Tierra.

ENERGIA FOTOVOLTAICA La energía solar fotovoltaica es una fuente de energia que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denomina do célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película

ENERGIA EÓLICA La energía eólica es aquella energía que se obtiene del viento o, dicho de otro modo, es el aprovechamiento de la energía cinética de las masas de aires. El término «eólico» proviene del latín aeolicus, o «perteneciente o relativo a Eolo» , dios de los vientos en la mitología griega.

ENERGIA HIDROELECTRICA Energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potenciales de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Se puede transformar a diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña represa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado generalmente a molinos o batanes.

ENERGIA GEOTERMICA La energía geotérmica es una energía renovable que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra que se transmite a través de los cuerpos de roca caliente o conducción y convección, donde se suscitan procesos de interacción de agua subterránea y rocas, dando origen a los sistemas geotérmicos.

FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLES Las formas de generar energía eléctrica no-renovable requieren de un combustible que por abundante que sea tiende a agotarse. Algunos ejemplos de no renovables son: • La energía nuclear. Las centrales nucleares necesitan uranio. Puesto que no podemos generar más uranio que el que se puede extraer en las minas de uranio. • Energía térmica, que aprovecha el poder calorífico de los combustibles fósiles tales como el carbón, el petróleo y el gas natural.

ENERGÍA NUCLEAR La energía nuclear es la energía contenida en el núcleo de un átomo. Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividir un elemento químico manteniendo sus propiedades.

ENERGÍA TERMICA Los recursos como el carbón, el petróleo y el gas natural tardan varios miles de años en formarse y no pueden reemplazarse tan rápido como se usan hoy en día. Se cree que los recursos basados en fósiles serán demasiado caros de procesar, que los humanos tendrán que recurrir a otras fuentes de energía, como la solar y la eólica.

TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA GENERACION: La electricidad se produce en las centrales eléctricas, que utilizan una fuente de energía primaria (gas, petróleo o carbón en la centrales térmicas, agua en las centrales hidroeléctricas, uranio en las nucleares o el calor de la Tierra en las geotérmicas) para mover los álabes de una turbina, que está conectada a un generador que transforma la energía mecánica en energía eléctrica.

TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA A diferencia de otras energías secundarias como el gas o los derivados del petróleo, la electricidad no se puede almacenar. Esto supone que la producción, transporte y distribución deba ajustarse a la demanda y deba realizarse de forma equilibrada y casi instantáneamente.

TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Transmisión: una vez tratada la energía y convertida en electricidad, se envía por vías elevadas (torres de sustentación) o subterráneas desde las centrales hasta las subestaciones. Allí los transformadores se encargan de garantizar una tensión eléctrica adecuada. Las subestaciones suelen estar al aire libre cerca de las centrales y/o en la periferia de las ciudades, aunque si no son de gran tamaño también pueden estar en la misma ciudad, dentro de un edificio.

TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Distribución: desde las subestaciones la electricidad se envía a los hogares de la zona más próxima. En Mexico CFE es la responsable de que la electricidad llegue correctamente a tu vivienda y se ocupa de solucionar las averías. También es propietaria de tu medidor de la luz.

PARAMETROS ELECTRICOS La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Su unidad de medida es el voltio (V). Se puede medir con un voltímetro.

PARAMETROS ELECTRICOS La intensidad eléctrica o corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material con un setido. La unidad que se denomina amperio (A). El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el amperímetro.

PARAMETROS ELECTRICOS Se llama resistencia eléctrica a la oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω).

¿QUÉ ES UNA INSTALACION ELECTRICA? La conexión eléctrica o circuito eléctrico es la interconexión de elementos o más con una trayectoria cerrada y la finalidad principal de llevar energía eléctrica desde los elementos productores hasta los elementos consumidores. Existen diferentes tipos de conexiones eléctricas según la forma de conexión entre sí: los circuitos en serie y los circuitos en paralelo.

PARTES DE UNA INSTALACION ELECTRICA El diseño de las instalaciones eléctricas depende del punto final del suministro, es decir, de los diversos requerimientos eléctricos: número de plantas, capacidad de edificación, posibles equipos eléctricos instalados, cargas… Aunque el diseño estructural es variable, toda instalación de electricidad tiene que contener los siguientes elementos:

ACOMETIDA Acometida: parte la instalación que conduce la energía desde la fuente de suministro (red pública) hasta el punto de suministro (edificio, comunidad…). La acometida puede ser aérea o subterranea

EQUIPO DE MEDICION Equipo de medición: es propiedad de la compañía distribuidora. Este se coloca en la acometida para cuantificar el consumo de energía eléctrica por parte del usuario. El medidor tiene que estar protegido externamente y colocado en un lugar accesible para poder realizar la lectura y la revisión.

INTERRUPTORES • Interruptores: este dispositivo está diseñado para abrir y cerrar los circuitos o conexiones eléctricas, por los cuales circula la corriente. Los interruptores principales son, todos está colocados entre la acometida y el resto de la instalación: El interruptor general: es utilizado como medio de desconexión y protección del sistema. • El interruptor derivado: es utilizado para proteger y desconectar los alimentadores de los circuitos que distribuyen la energía eléctrica entre las secciones. • El interruptor termomagnético: es utilizado para proteger y desconectar el suministro si se produce una sobrecarga o un cortocircuito. • El interruptor de control de potencia: es utilizado para limitar el consumo de potencia por parte del usuario. Protege el sistema de posibles sobrecargas.

SALIDAS DE ALUMBRADO Y CONTACTOS Salidas para alumbrado y contacto: la unidad de alumbrado se encuentra al final de las instalaciones de electricidad. Esta unidad son consumidores que transforman la energía eléctrica en energía luminosa o calurosa.

SIMBOLOGÍA EN UNA INSTALACIÓN ELECTRICA

CALCULO DE UNA INSTALACIÓN ELECTRICA Para el diseño de la instalación eléctrica es crucial el tener a la mano una copia de la Norma Oficial Mexicana NOM-001 -SEDE-2012 Instalaciones Eléctricas (utilización) en la cual se deben basar todas las proyecciones de instalaciones que se ejecuten dentro del territorio nacional; Además, el tener que especificar las características de los equipos para la creación tanto de los generadores como del presupuesto me hizo aplicar la parte de costos y precios unitarios que se convierte en una parte vital del expediente técnico.

CALCULO DE PARÁMETROS DE UNA INSTALACIÓN ELECTRICA Une herramienta muy útil para realizar el calculo de parámetros eléctricos es la ley de OHM.

CONDUCTORES ELECTRICOS Los conductores eléctricos pueden ser definidos como materiales con poca resistencia al paso de la electricidad, debido a esta característica son capaces de transmitir la energía recibida a través de ellos. Si bien es cierto que la energía circula fácilmente por estos conductores, estos también deben poseer la capacidad de impedir el paso de la electricidad, ser flexibles y resistentes para su utilización. Mientras que los aislantes no son útiles para la transferencia de carga, tienen un papel crucial en experimentos electrostáticos y manifestaciones. Los objetos conductores son a menudo montados sobre objetos aislantes. Esta disposición de un conductor en la parte superior de un aislante evita que la carga sea transferida desde el objeto conductor con su entorno evitando así accidentes como los cortocircuitos o que nos electrocutemos, nos permite entonces manipular un objeto conductor pero sin tocarlo.

CAPACIDAD DE CONDUCCION Todos los conductores se calculan con base a dos parámetros fundamentales: la capacidad de corriente que pueden soportar y a la caída de tensión permisible en ellos. Selección del conductor por corriente. Para el primer parámetro, corriente permisible, la selección se hace tomando la capacidad nominal de corriente del conductor, de la Tabla 310 -16 de la NOM -001.

SELECCIÓN DE CONDUCTORES Para el cálculo por caída de tensión en los conductores de cobre de circuitos derivados y en circuitos alimentados con calibres menores a 1/0 AWG se utilizó alguna de las siguientes fórmulas, dependiendo del número de fases que requiera para su operación: Sistema monofásico: Sistema bifásico dos hilos: Sistema trifásico tres y cuatro hilos: