INGENIERIA Y CIENCIA
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Esquemas
Esquemas eléctricos El esquema eléctrico es la forma más sencilla de representar una instalación o conjunto de instalaciones eléctricas; en el esquema eléctrico deben estar representados, de forma simbólica, los aparatos y accesorios y los cables de conexión que forman el circuito. En caso de que se empleen varios esquemas para representar una misma instalación, debido a su complejidad, éstos pueden ser de muy diversas formas y contenidos. Podemos decir que un esquema o un conjunto de esquemas, que representen una instalación eléctrica, debe reunir al menos dos condiciones: • Ser una representación fidedigna de todos los elementos que intervienen en la instalación. • Representar de la forma más sencilla y clara posible todos los circuitos, por complicados que éstos sean. En caso necesario deberán realizarse todos los esquemas parciales necesarios para la correcta interpretación de la instalación eléctrica y futuros mantenimientos. Existen muchos tipos de esquemas eléctricos para que puedan cubrir todas las necesidades de una instalación, por compleja que ésta sea, siendo los más usuales los relacionados a continuación:
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Tipos y datos de selección
Datos requeridos para hacer el pedido de un motor • Características de la máquina sobre la que se va a montar el motor • Tipo y tamaño del motor • Sistema de protección • Potencia en kw • Tensión de alimentación • Frecuencia •Velocidad • Forma de arranque • Forma de construcción anclaje • Tipos de aislamiento • Transmisión de movimiento (tipo) • Situación y forma de la caja de bornes • Refrigeración • Abierto • Semiprotegido • Abrigado • Protegido • Semicerrado • Cerrado • Estanco • Hermético • Antideflagrante Las principales características de los motores de C.A. son:
Potencia Es la rapidez con la que se realiza un trabajo; en física la Potencia = Trabajo/tiempo, la unidad del Sistema Internacional para la potencia es el joule por segundo, y se denomina watt (W). Sin embargo estas unidades tienen el inconveniente de ser demasiado pequeñas para propósitos industriales. Por lo tanto, se usan el kilowatt (kW) y el caballo de fuerza (HP) que se definen como: 1 kW = 1000 W 1 HP = 747 W = 0.746 kW 1 kW = 1.34 P Voltaje También llamada tensión eléctrica o diferencia de potencial, existe entre dos puntos, y es el trabajo necesario para desplazar una carga positiva de un punto a otro: E= VA − V B Donde: E = Voltaje o Tensión VA = Potencial del punto A VB = Potencial del punto B La diferencia de tensión es importante en la operación de un motor, ya que de esto dependerá la obtención de un mejor aprovechamiento de la operación. Los voltajes empleados más comúnmente son: 127 V, 220 V, 380 V, 440 V, 2300 V y 6000 V. Corriente La corriente eléctrica [I], es la rapidez del flujo de carga [Q] que pasa por un punto dado [P] en un conductor eléctrico en un tiempo [t] determinado. Máquina eléctrica
Se entiende por máquina eléctrica al conjunto de dispositivos o mecanismos capaces de generar, transformar y aprovechar la energía eléctrica para producir un trabajo. Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en rotativas y estáticas. Las máquinas rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores, motores. Las máquinas estáticas no disponen de partes móviles, como los transformadores. En las máquinas rotativas hay una parte fija llamada estator y una parte móvil llamada rotor. Normalmente el rotor gira en el interior del estator. Al espacio de aire existente entre ambos se le denomina entrehierro. Los motores y generadores eléctricos son el ejemplo más simple de una maquina rotativa. Si la máquina convierte energía mecánica en energía eléctrica se llama generador, mientras que si convierte energía eléctrica en energía mecánica se denomina motor. Esta relación se conoce como principio de conservación de la energía electromecánica. Especificaciones de Construcción
Formas constructivas Todos los dispositivos y componentes de un tablero deberán montarse dentro de cajas, gabinetes o armarios, dependiendo del tamaño que ellos alcancen. Los tableros deben ser fabricados en materiales resistentes al fuego, autoextinguibles, no higroscópicos, resistentes a la corrosión o estar adecuadamente protegido contra ella. Todos los tableros deberán contar con una cubierta interna sobre los equipos y con una puerta exterior. La cubierta interna tendrá por finalidad impedir el contacto de cuerpos extraños con las partes energizadas, o bien, que partes energizadas queden al alcance del usuario al operar las protecciones o dispositivos de maniobra; deberá contar con perforaciones de tamaño adecuado como para dejar pasar libremente el cableado y demás conexiones pertinentes, sin que ello permita la introducción de los mencionados cuerpos extraños, sin que ninguno de los elementos indicados sea solidario a ella, palancas, perillas de operación o piezas de reemplazo, si procede, de los dispositivos de maniobra o protección. Generalidades
Introducción: Los tableros, son equipos eléctricos de una instalación, que concentran dispositivos de protección y de maniobra o comando, desde los cuales se puede proteger y operar toda la Instalación o parte de ella y deben proveer un alto nivel de seguridad y confiabilidad en la protección de personas e instalaciones. La cantidad de tableros que sea necesario para el comando y protección de una instalación se determinará buscando salvaguardar la seguridad y tratando de obtener la mejor funcionalidad y flexibilidad en la operación de dicha instalación, tomando en cuenta la distribución y finalidad de cada uno de los ambientes en que estén subdivididos el o los edificios componentes de la propiedad. Los tableros serán instalados en lugares seguros y fácilmente accesibles, no deben ubicarse en la parte posterior del tablero, ningún artículo de vestuario ni ningún depósito. Se debe tener en cuenta las condiciones particulares siguientes: Los tableros de locales de reunión de personas se ubicaran en ambientes sólo accesibles al personal de operación y administración. En caso de ser necesaria la instalación de tableros en ambientes peligrosos, éstos deberán ser construidos utilizando equipos y métodos constructivos acorde a las normas específicas sobre la materia. Todos los tableros serán fabricados por una empresa calificada, y deberán llevar en forma visible, legible e indeleble la marca de fabricación, el voltaje de servicio, la corriente nominal y el número de fases. El responsable de la instalación deberá agregar en su oportunidad su nombre o marca registrada y en el interior deberá ubicarse el diagrama unifilar correspondiente. El equipo colocado en un tablero debe cumplir con las normas NTE INEN correspondientes y los requisitos establecidos por las empresas de suministro de energía eléctrica. Los cargadores de baterías no deben instalarse en los tableros principales. Los tableros deben permitir: • Dar respuesta adecuada a las especificaciones técnicas de cada proyecto. • El uso óptimo de las dimensiones y de la distribución al interior. • Utilizar componentes estandarizados. • Facilidad de modificación. • Fácil conexionado de potencia y auxiliares. • Fácil evolución de la instalación a un costo controlado. Dispositivos de seguridad Los tableros de distribución siempre deben de contar con un medio adecuado para aterrizar todos los cables de entrada y de salida. También deben tener sostenes para puerta, preferiblemente de los que se aseguran solos, para mantener la puerta abierta para el personal operativo. Para el equipo de seccionador/fusible, se debe tener barreras internas en el frente de los seccionadores y los fusibles para evitar los contactos. Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad. Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre; éste puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí. Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio y, aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas. El uso de uno y otro material como conductor, dependerá de sus características eléctricas (capacidad para transportar la electricidad), mecánicas (resistencia al desgaste, maleabilidad) y del uso específico que se le quiera dar y del costo. Estas características llevan a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos. El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%. Dependiendo del uso que se le vaya a dar, este tipo de cobre se presenta en los siguientes grados de dureza o temple: duro, semiduro y blando o recocido. Tipos de cables: La Sección 310 de la NTC 2050 establece requisitos generales de los conductores y sus denominaciones de tipos, aislamiento, rótulos, etiquetas, resistencia mecánica, capacidad de corriente nominal y usos. Si no se especifica otra cosa, los conductores son de cobre. El calibre mínimo para utilizar debe ser 14 AWG en cobre. Cuando van instalados en canalizaciones, los conductores de calibre 8 AWG y mayores deben ser del tipo cableados, es decir, no se aceptan conductor sólido o alambre. |
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