clase # 1 instalaciones electricas

8/18/2019 CLASE # 1 instalaciones electricas

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INSTALACIONES ELECTRICAS, CONTROL YMANTENIMIENTO - CLASE 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA / FACULTAD DE INGENIERIA -DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA - CATEDRA DE INSTALACIONES

ELECTRICAS GENERALES

INSTALACIONES ELECTRICAS

Se entiende por instalai!n el"tria el on#$nto de aparatos% & aesorios destinados ala prod$i!n% distri'$i!n & $tili(ai!n de la ener)*a el"tria+

En s$ ,ora as siple la instalai!n el"tria esta onstit$ida por $n )enerador% $n$tili(ador% aparatos apaes de errar & a'rir el ir$ito% & las one.iones entre todosellos+ e#eplo edi,iio0

Para nosotros el )enerador sera la red el"tria 1$e nos alienta% siepre p$ede

pensarse 1$e esta red e1$i2ale a $n )enerador% la 2eos oo $na ,$ente de tensi!n%a la 1$e% a tra2"s de aparatos & a'les onetaos las ar)as+

Un ir$ito $& siple ,orado por $na ,$ente $na pila0% $na lla2e% $na laparita% &a'les% tiene todas las arater*stias de $na instalai!n el"tria eleental ,i)+330+

La pila alienta el ir$ito on $na ierta tensi!n% $ando la lla2e esta errada 4a&ontin$idad el"tria0 en el ir$ito ir$la ierta orriente% 1$e esta liitada por laresistenia del ir$ito% en el ir$ito se disipa ierta potenia alor & l$( en este aso0+

Las ,oras norales de distri'$i!n de ener)*a el"tria son on orriente alterna lapila es de orriente ontin$a0% la tensi!n 2aria en el tiepo as$iendo en ada instante

$n 2alor distinto on $na le& sin$soidal representada por la ,$ni!n tri)ono"triaseno - ,ora ond$lada% on 5.ios en $n sentido & otro% alrededor del ero - 2er,i)+360+

Por 1$e se $tili(a esta ,ora de distri'$i!n de ener)*a7 Las a1$inas 1$e )eneranorriente alterna )eneradores sinr!nios0 son de dise8os as siples & tienen2enta#as t"nias 1$e ,ailitan la )enerai!n% ta'i"n se presentan 2enta#as en latransisi!n & distri'$i!n% parti$larente por la ,ailidad de a'iar la tensi!nediante trans,oradores% & entones se p$ede transitir on enor osto deond$tores+

Los aparatos $tili(adores tienen la ,$ni!n de trans,orar la ener)*a el"tria enener)*a $tili(ada en il$inar% alentar% o tra'a#o e5nio% la a1$ina on2ertidora de

ener)*a el"tria a e5nia as siple es el otor asinronio tri,asio% la ener)*ael"tria distri'$ida en ,ora tri,asia es on2eniente para la $tili(ai!n en otores%ta'i"n para s$ prod$i!n & distri'$i!n+

Desde n$estro p$nto de 2ista la distri'$i!n tri,asia nos presenta tres )eneradores1$e nos dan tres tensiones sin$soidales de,asadas entre si en el tiepo% esta ,$entee1$i2alente tiene tres p$ntos en tensi!n llaados ,ases 2i2os0% & $n p$nto llaadone$tro% a 2ees no aesi'le ,i)+360+

Esta ,$ente ta'i"n nos sir2e oo ,$ente de alientai!n ono,asia $ndo nosonetaos a $na ,ase & el ne$tro% la alientai!n de al)$nas ar)as $& parti$laresse 4ae entre dos ,ases se llaan 'i,5sias0+

Los aparatos $tili(adores se onetan a la instalai!n el"tria en deri2ai!n% 1$edanonetados a los ond$tores de la distri'$i!n en paralelo entre si% a la isa


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tensi!n% esta ,ora de distri'$i!n tiene la 2enta#a 1$e independi(a la alientai!n delos distintos aparatos $tili(adores+

Se llaa sistea el"trio a la parte de $na instalai!n el"tria 1$e se en$entra a$na isa tensi!n% & 1$e por lo tanto )$arda siilit$d desde el p$nto de 2istaonstr$ti2o+

Desde el p$nto de 2ista onstr$ti2o los sisteas el"trios se lasi,ian en ate)or*as9

- sisteas de $& 'a#a tensi!n

- sisteas de 'a#a tensi!n

- sisteas de alta tensi!n

Esta lasi,iai!n sir2e para li)ar a noras onstr$ti2as la reali(ai!n de lospro&etos% a noras de se)$ridad s$ $tili(ai!n% el oo $tili(ar los aparatos et+

COMPONENTES

O'ser2eos $na instalai!n el"tria real% a partir de la red el"tria de distri'$i!n%enontraos9

- a'les ond$tores

- ,$si'les de protei!n

- edidor de ener)*a

- ta'lero de distri'$i!n

- raales de distri'$i!n

- ir$itos $tili(adores

Si iraos en detalle al)$nos oponentes% oo los ta'leros enontraos9

- lla2es

- ,$si'les

- instr$entos

- laparas de se8ali(ai!n

Los oponentes de la instalai!n se p$eden lasi,iar por s$ ,$ni!n9

- trans,orai!n trans,oradores0

- transisi!n a'les% 'arras0

- anio'ra lla2es% interr$ptores% seionadores% ontatores0

- protei!n rel"s% interr$ptores% ,$si'les0


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- $tili(ai!n laparas% ale,atores% otores% aparatos en )eneral0

- edii!n instr$entos% aper*etros% 2olt*etros% edidores0

La instalai!n de'e satis,aer dos e.i)enias ,$ndaentales9

- e,iienia ,$nional

- d$rai!n 2ida :til0

Con el terino e,iienia ,$nional sinteti(aos9

- )aranti(ar ontin$idad en el s$inistro de ener)*a% dentro del 5rea de responsa'ilidadde la instalai!n de 1$e se trata+

- antener dentro de liites tolera'les los paraetros arater*stios de la distri'$i!nla tensi!n por e#eplo0+

- protei!n ,rente a ,allas% ade$ada para antener la inte)ridad de la instalai!n% &seleti2idad ade$ada para inii(ar el 5rea a,etada por la at$ai!n de lasproteiones+

- protei!n ontra los peli)ros de la eletriidad ,rente a ontatos & ,allas+

La 2ida :til de la instalai!n% es el tiepo d$rante el $al la instalai!n antiene s$e,iienia ,$nional% la reali(ai!n de la instalai!n iplia $n osto 1$e de'e seraorti(ado en $n periodo de 2arios a8os% & 1$e de'e orresponder a la d$rai!n realde la instalai!n+

La instalai!n de'e estar pro&etada para 4aer ,rente a s$ 2ida :til% pero ta'i"nde'e estar reali(ada% antenida & $tili(ada para 1$e esto o$rra+

Li)ados al pro&eto & reali(ai!n esta la $idadosa elei!n de los ateriales dealidad ade$ada a las e.i)enias0% & s$ raional $tili(ai!n & onser2ai!n dentro des$s liites de prestaiones% at$ando on operaiones de anteniiento neesariasen tiepo oport$no & ,ora ade$ada0+

A 2ees o$rre 1$e $n pro&eto ,$e one'ido para iertas ondiiones de ar)a 1$e4an a'iado & 4an sido s$peradas por la realidad% por e#eplo se a)re)an n$e2asar)as & la 2ie#a instalai!n el"tria res$lta inade$ada% estas sit$aiones de'ense8alarse a ,in de 1$e no se prod$(a el olapso total de la instalai!n% 1$e podr*ata'i"n lle)ar a da8ar a las ar)as+

En $al1$ier instalai!n el"tria i2il o ind$strial % todos los ateriales & los aparatosde'en responder a las noras & $ni,iaiones reonoidas% $ando e.isten+ Estasit$ai!n esta indiada por aras de alidad 1$e otor)a $na instit$i!n opetente+

REFLEXIONES REFERENTES A COMPRA Y CALIDAD

C$ando se presenta la neesidad de oprar al)o% la sol$i!n ,5il es ir al ne)oio 1$e2ende el prod$to deseado% & pedirlo se8al5ndolo% o diretaente to5ndolo oo4aeos en $n a$toser2iio0+

C$ando el prod$to re1$erido no se lo 2e% se de'e e.pliar al oeriante lo 1$e se

neesita% lo 1$e se desea% desri'ir on s$,iiente preisi!n en la esperan(a 1$e la otraparte entienda 'ien+


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Mas di,*il se 4ae esto $ando de'e andarse a otra persona a 4aer la opra% eneste aso se de'e espei,iar lo 1$e se desea% ,i#ando s$,iienteente 'ien el ni2el dealidad del prod$to+

C$ando se desea transitir la desripi!n de prod$tos% es neesario esri'ir $naespei,iai!n% $ando pasa tiepo entre 1$e se )enera la idea de lo 1$e se de'e

4aer% el pro&eto% & s$ reali(ai!n% la idea de'e ser 2olada a papel% & losoponentes desriptos on $na ade$ada espei,iai!n+

Ta'i"n $ando $na o'ra se 4ae en etapas% es indispensa'le la espei,iai!n de lo1$e se opra para 1$e en el ,$t$ro se p$eda o'tener lo iso & la apliai!n seaopati'le+

Al espei,iar es neesario ,i#ar los oneptos on propiedad% se de'en indiar losdatos s$,iientes% las arater*stias eseniales% la alidad de lo pedido+

Pero de'e tenerse en $enta 1$e $na espei,iai!n e.esi2aente estrita p$ede4aer ,raasar la opra+

En el estado at$al de la t"nia% las noras son de enore a&$da para la orretaespei,iai!n% ellas ontienen de,iniiones% taa8os norales $ni,iados0% ensa&osde opro'ai!n de las arater*stias et+

A pesar de esto% para el pro,ano es di,*il esta'leer el ni2el de alidad% se #$()a poraparienias% es asi iposi'le #$sti,iar di,erenias de preio de'idas a la alidad+

En $4os paises la alidad esta ontrolada por $n instit$to 1$e a$tori(a o nie)a0 laapliai!n de ierto sello a los prod$tos 1$e $plen ondiiones estritas de$ni,oridad de prod$i!n% & de ni2el ade$ado+

Se do$enta la alidad del prod$to soeti"ndolo a los ensa&os de tipo 1$e la nora,i#a% se ontrola la $ni,oridad de la prod$i!n% & s$ onstania en el tiepo+

Ta'i"n e.isten noras 1$e ,i#an la alidad de reali(ai!n de las instalaiones% odode $tili(arlas% ondiiones de anteniiento et+

ENVEJECIMIENTO Y OBSOLESCENCIA

La instalai!n en2e#ee% & $ando se s$pera s$ 2ida :til se 4ae o'soleta% p$diendooen(ar a ser peli)rosa+

Apareen orrientes de ,$)a por la perdida de aislaion% inreentos de perdidas por

'ornes ,lo#os & ontatos )astados% & solo la reno2ai!n perite re$perar lainstalai!n+

El proeso de de)radai!n es a$$lati2o% ,re$enteente las perdidas & da8os por,allas de la instalai!n $estan as 1$e s$ oport$na reno2ai!n+

MAGNITUDES ELECTRICAS

M$4as a)nit$des estan relaionadas on la ener)*a el"tria% & ,re$enteente seon,$nden al)$nas entre si de'ido a lo poo int$iti2as 1$e son las relaiones entre las2aria'les el"trias+

E.ainareos las a)nit$des reordando las relaiones a ,in de poder as* ,i#ar e#oral)$nos siples oneptos+


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Frecuencia - &a 4eos di4o 1$e la ener)*a el"tria se distri'$&e en ,ora deorriente alterna% es $na ,ora peri!dia 1$e se repite en el tiepo on ierta,re$enia osilaiones por $nidad de tiepo0 1$e se ide en periodos por se)$ndo oen ;ert(+

Enri1$e Rodol,o ;ert( ,$e el prier ,a'riante de ondas de radio% 4ert(ianas% & re&!

1$e no ser2ir*an para nada +++ se on2irtieron en $n eleento esenial de n$estrai2ili(ai!n< Reali(o s$s e.perientos en el Polit"nio de =arlsr$4e en 3>>>% &llo2ieron so're el 4onores% pero $ri! a los ?@ a8os en 3>B+

La distri'$i!n de orriente alterna se reali(a en n$estro pa*s a ;(% en otros paiseses noral la ,re$enia de ;(+

La tensión se ide en Voltios% en orriente alterna se ide el 2alor edio e,ia( de latensi!n% on aparatos llaados Volt*etros% dediados a esta edii!n% o aparatos de$so :ltiple tester% $ltietro0 on2enienteente preseleionados+

Fre$enteente se opara la tensi!n on la presi!n alt$ra del a)$a en $na t$'er*a0+

Ale#andro Volta in2ento la pila el"tria% pero antes de esta in2eni!n dedio $4oes,$er(o a ,a'riar a1$inas apaes de )enerar eletriidad% e instr$entos aptos arele2ar la presenia de eletriidad% des$'ri! ta'i"n las propiedades del )as de lospantanos% e in2ento $na pistola 1$e ar)ada on $na e(la de aire in,laa'le de lospantanos enendida por $na desar)a el"tria ip$lsa'a $n or4o oo pro&etil% #$)$ete 1$e lo on2irti! en pop$lar+

El in2ento de la pila ,$e en 3>% #$()ado oo el as ara2illoso aparato 1$e laienia 4$ana 4a'*a reado% entre los ent$siastas de Volta se en$entra a NapoleononaparteH el desni2el el"trio entre los dos polos de $n eleento de la pila ,$etoado oo $nidad de desni2eles el"trios & se la llao Voltio+

Las tensiones norales de los sisteas el"trios de distri'$i!n en n$estro pa*s son?> Voltios entre ,ases tri,asios0% & 66 V+ entre ,ase & ne$tro ono,asios0% estos2alores se en$entran en otros paises% & ta'i"n se tienen 2alores distintos% 33% 36@%6?% B% 6B% B6 V et+ por esto en $4os aparatos $tili(adores se o'ser2a lapresenia de $n seletor de tensi!n a ,in de adaptarlo a la tensi!n disponi'le+

En E$ropa 4an a2an(ado $n paso as en la $ni,iai!n% adoptando $na n$e2a tensi!noo noral B/6?3 V+

Conetado $n aparato a la red a'sor'e ierta corriente el"tria% 1$e prosi)$iendo onla analo)*a 4idr5$lia se opara on el a$dal% la orriente se ide en Aperios+

Andr"s Mar*a Apere en 3>6 deostr! ,rente a la Aadeia de las Cienias en Par*s%1$e entre ond$tores por los 1$e ir$la orriente se ani,iestan ,$er(as% & nai! as*la eletrodinaia% $&o o'#eto era est$diar las ,$er(as 1$e l$e)o aniar*an losotores el"trios% de ni8o in2ento s$ propia arit"tia on piedras & 'i(o4os% de #o2en de2oro los 6 2ol:enes de la enilopedia de a1$el tiepo% enaorado de laate5tia a los doe a8os para poder leer a E$ler & erno$lli est$dio lat*n & al$loin,initesial+

En 3@? s$ padre 1$e era #$e( ,$e )$illotinado% se aso & s$ #o2en esposa $ri! alpoo tiepo% solo 2ol2i! a enontrar ons$elo en los est$dios% e5nia raional%!ptia% ,*sia% 1$*ia% ,inalente eletriidad% donde teor*a & e.perientos ad$raronopletaente en s$ ente+

La orriente el"tria 1$e de'e pasar en $n ir$ito ,i#a el taa8o 1$e de'en tener losond$tores% de a1$* la iportania de esta a)nit$d+


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Corriente & tensi!n en $n ir$ito est5n relaionadas% en 3>6@ or)e Si!n O4% 4i#ode $na ,ailia de Carpinteros% 1$e 4a'*a se)$ido $rsos de ,iloso,*a% ate5tias% &,*sia% dediado a la ense8an(a & 1$e en s$s 4oras li'res reali(a'a e.perientos%p$'lio teor*a ate5tia del ir$ito )al25nio en donde en$nia la 1$e ,$e llaadale& de O4+

Introd$#o los t"rinos orriente% ,$er(a eletrootri(% resistencia & los li)o on $na,or$la9

corriente = fuerza eectro!otriz " resistencia

La teor*a de O4 no ,$e entendida & ,$e ra'iosaente ataada% al)$no lle)o a #$()arloloo% solo 6@ a8os desp$"s de s$ $erte el Con)reso Eletrotenio de Par*s de 3>>3reonoi! el 2alor ient*,io de esta le& 4o& 1$e nos paree tan siple+

La $nidad de resistenia se llaa O4 en s$ 4onor+

Esta le& tal oo en$niada es 2alida para orriente ontin$a% pero se la 4a

)enerali(ado 4ai"ndola 2alida ta'i"n para orriente alterna $ando en l$)ar de laresistenia del ir$ito se onsidera s$ ipedania% 1$e inl$&e ade5s de laresistenia la reatania del ir$ito% a)nit$d so're la $al as adelante 4a'lareos+

As* oo a$dal por alt$ra de la ol$na de a)$a nos da $na potenia apaidad deprod$ir tra'a#o0% ta'i"n el prod$to orriente por tensi!n nos da $na #otencia% 1$ese ide en Jattios+

ao'o Jatt% in)eniero e5nio eso"s% 4i#o de $n arpintero% desde ni8o deostr!e.traordinarias aptit$des para la e5nia & onstr$&o in)eniosos instr$entos%)raias a 1$e tenia s$ taller era de la $ni2ersidad se relaiono on est$diantes &pro,esores% aplio s$ instr$i!n & ,$e llaado on ,re$enia a reparar instr$entosdel )a'inete de ,*sia de la $ni2ersidad+

En 3@B e.aino la a1$ina de 2apor de NeKoen% se o$po de e#orarla% en 3@o't$2o patentes de per,eionaiento & se lo onsidera el in2entor de la a1$ina de2apor+ En 3> la Uni2ersidad de Glas)oK le onedi! el tit$lo de Dotor 4onorisa$sa+

A$n1$e el Jatt es $na $nidad de potenia 1$e p$ede pareer e5nia0% s$iportania en n$estro tea es ind$da'le% ta'i"n es $nidad de potenia el"tria9

$ot % A!#er = &att

La potenia ons$ida o prod$ida0 en el tiepo se ide en iloJatt 4ora% $nidadpratia de ener'(a% on la $al se la ,at$ra en parti$lar+++

Apli1$eos estos oneptos a $n e#eplo% se tiene $na lapara de 3 J% apta paraser $tili(ada a 66 V% 1$e orriente a'sor'e7

))* $ % corriente = 1** &

corriente = 1** & " ))* $ = *+ A!#er

&a 1$e estaos al$lando% $al es la resistenia de la lapara en esasondiiones7

*+ A = ))* $ " resistencia


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resistencia = ))* $ " *+ A = . o/!

aes Presott o$le er2eero% propietario de $na ,a'ria de er2e(a0% en 3>B% a los66 a8os% s$ pasi!n por las ediiones e.atas lo ond$#o a esta'leer la antidad dealor 1$e )enera $n ond$tor por el 1$e ir$la $na orriente el"tria% la relai!nentre a)nit$des lle2a 4o& el no're de le& de o$le% & se e.presa oo9

ener'(a = corriente0) % resistencia % tie!#o

S$ es,$er(o se dedio a esta'leer e1$i2alenias entre alor & tra'a#o e5nio% ediala di,erenia de teperat$ra entre el a)$a en la ia de la a*da & en la 'aseesperando detetar la parte de ener)*a trans,orada en alor+++

oue = &att % se'un2o

Esta es la $nidad de ener)*a 1$e lo re$erda+

La potenia real% e,eti2a se e.presa en Jatt% & es la 1$e se trans,ora en tra'a#o :til o

alor% si deterinaos la potenia on orriente alterna oo prod$to tensi!n pororriente 1$e se e.presa en Voltaper% o'ser2aos 1$e ,re$enteente el res$ltadoes a&or% en esta ,ora de e.presar la potenia% se inl$&e la potenia reati2a% 1$eesta li)ada al intera'io de ener)*a entre apos a)n"tios & el"trios otores o'o'inas & apaitores0% en ri)or la potenia reati2a es $n onepto os$ro de al)o 1$eno e.iste+

La #otencia e3ctrica se e.presa en distintas ,oras9

- potenia ati2a% real% la 1$e 4ae tra'a#o e,eti2o o alor+

- potenia aparente tensi!n por orriente

- potenia reati2a U I seno ,i

siendo ,i el 5n)$lo se de,asa#e entre la tensi!n & la orriente% ada ,ora de e.presi!nde ener)*a es :til par distintos o'#eti2os% la potenia ati2a se e.presa oo U I oseno ,i+

Otro 2alor iportante en la desripi!n de las a)nit$des de ener)*a el"tria es eloseno ,i% 5n)$lo entre la tensi!n & la orriente% edido en ,ora tri)ono"tria+

La potenia reati2a en #$e)o depende de la reatania & de la orriente en ,oraan5lo)a a la potenia ati2a se):n la le& de o$le% & la potenia aparente depende de

la ipedania & la orriente% p$di"ndose onstr$ir dos tri5n)$los see#antes% $no depotenias & otro de ipedanias+

;a)aos otro e#eplo% $na plan4a el"tria se en$entra onetada% tiene $napotenia de 3 J% $anta ener)*a ons$e en $na 4ora7

ener'(a = #otencia % tie!#o

ener'(a = 1*** & % 1 /ora = 1*** & /ora = 1 4io5att/ora

Si lo 1$ereos e.presar en o$le% entones9

ener'(a = 1*** & % 67** se'un2os = 67***** oue


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Deasiados eros para poder leer el n$ero ,5ilente+++ por eso se pre,iere la $nidadpratia iloKatt4ora+

O'ser2eos a4ora $n otor% tri,asio% & 4a)aos al)$nas edidas & al)$nas $entas+

Midaos la tensi!n de l*nea% entre ,ases% ?> V% & entre ,ase & ne$tro% 66 V+

La orriente en ada ond$tor de l*nea es 3 A% $al es la potenia a'sor'ida por elotor7

La potenia de ada ,ase es la tensi!n ,ase ne$tro por la orrespondiente orriente+

))* $ % 1* A = ))** $A

El total% siendo la ar)a tri,asia es

6 % ))** $A = 77** $A

Al iso res$ltado se lle)a si se $tili(a la tensi!n op$esta ?> V & el ,ator 3+@?ra*( $adrada de ?0

1+86 % 6.* $ % 1* A = 77** $A

No 4eos esrito J% por 1$e7% si leeos el edidor de ener)*a en dos oentoss$esi2os tendreos el ons$o de ener)*a% & onoiendo el tiepo podeosdeterinar la potenia+

Leeos +6> iloKatt4ora% en $na 4ora% orresponden 6> Jatt+ La potenia ati2areal0 es esta% 6> J% es la 1$e en el otor prod$e tra'a#o e,eti2o en el e#e% & aloren los arrollaientos e,eto o$le0+ La potenia de VA es la aparente% &relaion5ndola on la anterior se deterina el oseno,i+

cosenofi = ).* & " 77** $A = *+.

La potenia reati2a se deterina en 'ase al seno,i% 1$e es + $ando el oseno,i es+>% entones

#otencia reacti9a = 77** $A % *+7 = 6:7* $AReacti9os

Con todos estos 2alores se p$ede onstr$ir $n tri5n)$lo% llaado tri5n)$lo de potenias

clase # 1 instalaciones electricas

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