INSTALACIONES ELCTRICAS CIVILES

INSTALACIONES INDUSTRIALESCURSO: SEGUNDO DE BACHILLERATO

NOMBRES:..............................................

TEMA: ELEMENTOS QUE SE UTILIZAN EN LAS INSTALACIONES INDUSTRIALES

CONTENIDOS:

INSTRODUCIN A LAS INSTALACIONES INDUSTRIALES Y SIMBOLIZACION

1. Normas de seguridad2. Como prevenir un accidente 3. Tensin de contacto 4. Dispensores5. Reglamentacin 6. Simbologa de los elementos de circuitos industriales 7. El contactor

MDULO1

MOTIVACIN

DEVOLVER BIEN POR MALES EL MEJOR NEGOSIO.

PRACTICALO!

TAREAS

Definir los nombres y funciones de los elementos que conforman el tablero

Describir todos los elementos de los circuitos industriales

Reconocer la constitucin de los elementos de los circuitos industriales

Buscar las aplicaciones mas usadas en el campo de la industria

Explicar el funcionamiento de todos los elementos utilizados

INSTRUCCIONES

Lea detenidamente el presente modulo

Realizar todas las actividades propuestas

Analice todos los contenidos del modulo

Si existe alguna duda consulte con su profesor

1.- NORMAS DE SEGURIDAD

Son un conjunto de normas que van a permitir tener sobr aviso a todos los trabajadores de una industria acerca de posibles accidentes que pueden suceder durante el trabajo.Las normas fundamentales estn basadas en la conservacin integra de cada miembro del ser humano para cada puesto de operacin industrial.Ellas tienden a evitar accidentes donde van a estar expuestos a peligros corporales, fsico, psicolgico.El mal manejo o poca atencin a las normas de seguridad es causa probable de invalides o mortalidad de los trabajadores.

1.2.- LAS REGLAS GENERALES PARA PREVENIR ACCIDENTES SON:

1. Observar leer y aplicar todas las normas de seguridad de cada rea de trabajo.2. Siempre utilizar las herramientas correctas y adecuadas en el trabajo que va a realizar en cada rea determinada de la industria 3. Si se tiene alguna duda acerca del trabajo a realizar no lo realice y consulte 4. Nunca invada ares de trabajo de sus compaeros 5. Asuma las normas de seguridad como algo personal

COMO PREVENIR UN ACCIDENTE O CHOQUE ELCTRICO

Bsicamente una clara y efectiva prevencin de accidentes industriales es el conocimiento y aplicacin de las normas de seguridad de las empresas.El patrono se es responsable del fiel cumplimento de las mismas en su empresa y por lo tanto debe estar en continua vigilancia para que estas sean aplicada:1. Observando todas las normas de seguridad impartidas en la industria 2. Aplicar y respetar estas normas asumindolas personalmente 3. Nunca trabajar con el cuerpo hmedo en baja y alta tensin 4. Revise frecuentemente el estado de cada herramienta, y utilcelas correctamente 5. Trabajar siempre conciente y con el animo correspondiente

3.- TENSIN DE CONTACTO

Se define como Tensin de Contacto a la tensin a la cual puede ser sometido el cuerpo humano a consecuencia del contacto con la carcaza o estructuras metlicas normalmente sin tensin de las mquinas, electrodomsticos o cualquier aparato elctrico.Cuando una parte metlica normalmente sin tensin (estructura, carcaza de electrodomstico, etc.) se encuentra por cualquier desperfecto en contacto con conductores bajo tensin, adquieren una diferencia de potencial a tierra llamada TENSIN DE CONTACTO.

3.1.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

Los sistemas de puesta a tierra de un inmueble son los que a continuacin se detallan:a) Sistema general de puesta a tierra del inmueble:La puesta a tierra general est constituida por un conductor de cobre (con revestimiento amarillo y verde) que debe estar conectado elctricamente a todos los elementos metlicos del edificio mediante tornillos o terminales identables. Este conductor, a su vez, debe estar conectado elctricamente a un sistema de puesta a tierra de tipo jabalina o malla.

La seccin del conductor de cobre es motivo de un estudio que escapa de los objetivos de este curso, pero como regla prctica general podemos tomar a esta como de la seccin del conductor activo o fase del circuito en cuestin y de 2,5 mm2 como mnimo.El dimensionamiento de la puesta a tierra depende del tipo de terreno existente.b) Sistema de puesta a tierra del sistema de proteccin de descargas atmosfricas.c) Sistemas de puesta a tierra especiales.Si en el inmueble en cuestin se prev la instalacin de equipamientos especiales, tales como centros de cmputos, laboratorios de electrnica, etc. se deber realizar una puesta a tierra independiente que responder a las normas que rigen la actividad que en estos lugares se desarrollar.

Por puesta a tierra se entiende a la conexin elctrica de las partes metlicas de los aparatos elctricos sin tensin con la masa terrestre, a travs de un conductor llamado CONDUCTOR A TIERRA.La conexin a tierra de los aparatos realiza una eficaz proteccin en cuanto:a) Permite a la corriente elctrica recorrer un circuito cerrado que no daa al cuerpo humano.b) Determina la interrupcin del disyuntor diferencial y adems, la apertura del circuito.

4.- DISPERSORES

Es un cuerpo metlico o un conjunto de cuerpos metlicos puestos en ntimo contacto con el terreno utilizado para dispersar corrientes elctricas.Un dispersor puede estar constituido por uno o ms elementos conectados entre s. Los elementos utilizados como dispersores pueden ser: electrodos (jabalinas), placas, cables o alambres cuya configuracin y materiales debern cumplir con las normas respectivas.El tipo de dispersor se seleccionar de tal manera que asegure una RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA de 10 ohms (preferentemente no mayor a 5 ohms).Se recomienda instalar el dispersor en un lugar prximo al tablero general.

4.1.- CONDUCTOR A TIERRAEs el conductor que sirve para la conexin entre las partes metlicas des las instalacin elctrica y los dispersores. Este conductor no ser seccionado elctricamente en ningn punto ni pasar por el interruptor diferencial. Adems respetar la seccin mnima antes mencionada (2,5 mm2).

4.2.- COLOCACIN DE UNA INSTALACIN DE PUESTA A TIERRA

Una instalacin a tierra est constituida esencialmente por un dispersor que puede ser de diversas formas y estructuras y por un conductor o una red de conductores que conectan al terreno el punto que debe ser puesto a tierra.El tipo de dispersor generalmente usado es un electrodo cilndrico constituido por una varilla de cobre con el objeto de asegurar siempre el contacto con el suelo. En el caso de terrenos muy fangosos, el dispersor no debe ser fijado verticalmente sino ligeramente oblicuo.La parte inferior de la varilla est dotada de una punta cnica que facilita la introduccin en el terreno; adems, sobre la superficie del electrodo se practican agujeros radiales que facilitan el contacto con el terreno. En la parte superior est montado un collar adecuado para la conexin del conductor a tierra.Es aconsejable que arriba del dispersor se construya un recinto de ladrillo y cemento de adecuado volumen provisto de una tapa para la inspeccin visual del estado del dispersor y su conexin al conductor a tierra.Actividades

1. Cul es el objetivo de las normas de seguridad?

2. Cuales son las reglas generales en la normas de seguridad? 3. Qu se tiene que realizar para prevenir un accidente?4. Que entiende por tensin de contacto: 5. En el sistema de puesta a tierra para que nos sirve el conductor a tierra? 6. Qu son los dispensores? 7. Cmo se coloca una instalacin a tierra? .8. En las normas de seguridad qu nos quiere decir la segunda norma?

9. En las normas de seguridad escriba el fundamento de la cuarta norma

10. Qu color es el conductor a tierra y por qu tiene que ser as? 11. A qu parte del aparato se conecta el conductor a tierra y por qu? 12. Cmo y en qu parte debe ubicarse el dispensor? .13. Cuntos tipos de dispensores usted conoce dibuje uno de ellos?

5.- Reglamentacin La reglamentacin de los circuitos industriales est basada en las normas de seguridad, que a su vez esta regida por las reglas de prevencin de accidentes en las industrias, en las cuales se tiene que ver bsicamente la temtica de circuitos industriales. Las divisiones ms importantes son: tipos de conexin y lugar donde se la emplea.5.1.- Tipos de conexinEn este principio de conexin rige como y de que manera debe conectarse cada elemento industrial todo su sistema de seguridad el cual se desempea este principio es muy importante por que a de mas llega a satisfacer las necesidades del operario las cuales son bsicas para una industria. 5.2.- Lugar donde se la empleaBsicamente los circuitos industriales fueron hechos para funcionar en cualquier ambiente y clima lo fundamental es emplear los equipos necesarios para este tipo de ambiente o clima por ello este principio rige es este fundamento que consiste en emplear equipos necesariamente y estrictamente adecuado para el entorno del sistema evitando complicaciones posteriores a su conexin ya que esto puede traer perjuicio mas adelante por no tomar en cuenta este fundamento.

6.- Simbologa de los elementos industrialesLos smbolos de los circuitos industriales son muy extenso por tal motivo nos limitaremos a conocer los mas importante en el mundo de la industria debido a que por su facilidad de representacin facilitan la rapidez en ejecutar un dibujo de un circuito, los elementos de los circuitos industriales varias formas de representacin dependiendo del elemento que este representando.

6.1.- Simbologa de contactos

La simbologa de contactos representa bsicamente la parte simblica con la que se representan los contactos de los equipos a instalarse por ello es de fundamental importancia saber y entender los sistemas de representacin de contactos de todos los elementos utilizados en los circuitos industriales como pueden ser contactos de: rele, conductores, contactores,temporizadores, pulsadores, y breaker, etc.

Los elementos graficos presentados a continuacon pueden variar dependiendo del libro y de la edicin que tengan cada uno de ellos ya que dependiendo de la edicin van a cambiar, pero solamente en su forma mas no en su funcionamiento, debido a que la simbologia ganantiza la correcta conexin de un circuito por ello se hace impresindible cambiar su fiuncionamiento lo que no sucede con su apariencia que dependiendo del libro y de la edicin va a variar.

Estas variaciones se las realiza con el fin de actualizar datos con el objetivo de que la tecnologa abanza y esta produce muchos cambios por ello se hace necesario renovar los contactos, bobinas, lineas, luces, entre otros elementos con el fin de mantenerse actualizado. 6.2.- Simbologa de las bobinas

La representacin grafica de las bobinas de los elementos industriales juega un papel muy impportante debido a que de esto depente su buen funcionamiento por su conexin o sistema de enganche con los contactos debido a que de ella depenten sus contactos. Ej en el caso de un contactor si se energiza su bobina se mueven sus contactos . la representacin grafica puede ser redonda o cuadrada eso no varia en su conexin como las que encontraremos a continuacin.

6.3.- Simbologa de los conductores

En los circuitos industriales todos los elementos se interconectan con lineas que son las que representan los conductores de ah parte su importancia en saber representar los conductores de acuerdo al diametro que representen ya sea en un circuito de mando o uno de potencia en lo que los conductores deben ser finos o grueso dependiendo del circuito que representen , Ej si representan un circuito de potencia el espesor de las lineas deberan ser de un espesor superior, que las que se representaron en el circuito de mando, esto es muy importante cuando se realizan planos en redes de circuitos industriales debido a que por simple obserbancia se pueden distingir circuito de mando y circuito de potencia respectivamente .Tambin es necesario identificar las redes de alimentacion y conoser la denominacin de los conductores para realizan corectas distribuciones con las lineas de alimentacion y de proteccion en el caso del conductor a tierra.

7.- El contactor (y su aplicacin en la industria)Generalidades

Bajo el nombre de "contactores " se renen todos aquellos aparatos, interruptores, conmutadores, etc., que se pueden comandar a distancia a travs de excitacin o desexcitacin de un electroimn que provoca el cierre mecnico de la parte mvil del aparato.Se dividen:

a-para corriente continua o alternab-con mando directo a travs de un rel pilotoc-con bobina alimentada directamente o con tensin diferente.Partes del contactor.

El contactor o telerruptor est constituido por:1-contactos fijos2-contactos mviles 3-circuito magntico 4-dispositivos de proteccin 5-cmara desionizadora.

7.1 . - Contactos fijosCon este nombre se indican todos aquellos contactos que estn puestos directamente a la armazn del aparato.

7.2.- Contactos mvilesEstn armados sobre el mismo conjunto que constituye la parte mvil del circuito magntico.Los contactos, sean fijos o mviles, son las piezas que estn ms sometidas al trabajo. Requieren ciertas caractersticas elctricas y mecnicas exigentes: alta conductividad elctrica, pequea resistencia de contacto, dbil tendencia a soldarse, a la, erosin elctrica producida por el arco, etc.El material usado para los contactos ha sido el cobre, pero poco a poco se le ha abandonado debido a que el xido que se forma es aislante y disminuye la conductividad.Las aleaciones empleadas actualmente son plata-cadmio, plata-paladio, plata-nquel, plata-wolframio.

7.3. - Circuito magnticoEsencialmente el circuito magntico est constituido por un ncleo magntico y una bobina de excitacin.El ncleo se puede dividir en dos partes, de las cuales una es fija

a la armazn del contactor, y la otra es mvil y lleva consigo todos loscontactos mviles.El ncleo puede ser macizo si el contactor de corriente continua, o est hecho por chapas si es, que funciona en c. a.Los 'ncleos de c. a. llevan en la superficie de contacto unas espiras en corto circuito, llamadas "espiras sombras" cuya finalidad es que al anularse el flujo, cuando la corriente pasa por O, 180, Y 360 la parte mvil no se despegue.Al producirse el campo magntico alterno se induce en las espiras sombras una corriente cuyo ngulo de fase es alrededor de 1209 respeto a la corriente de la bobina.Cuando el flujo principal se anula la espira sombra produce un campo magntico auxiliar que mantiene cerrada la parte mvil evitando la vibracin caracterstica de la corriente 'alterna.

7.4. - Dispositivos de proteccinA veces los contactores estn provistos de unos dispositivos para' la proteccin contra sobrecargas o cortocircuitos. Estos dispositivos hay que ponerlos en serie a la lnea y actan sobre el ,circuito que alimenta la bobina de excitacin.

7.5.- Cmara desionizadoraAntiguamente para extinguir el arco que se originaba entre los contactos a causa de la corriente se empleaba el soplado de aire a presinLas cmaras desionizadoras son un .mtodo ms moderno para, la. Extincin del arco de grandes intensidades de corriente, desionizando el medio ambiente.

7.6.- Eleccin del contactor Para escoger el contactor se toman en cuenta algunos criterios fundamentales: Clase de circuito que deber accionar el contactor Tipo de corriente. que se emplea (continua o alterna) Nmero de maniobras por hora. Ambiente en el cual trabaja el contactor (hmedo, salinoso, corrosivo, etc.)7.7.- Campo de aplicacin para los contactores El campo de accin es prcticamente ilimitado. Se pueden emplear para ascensores, montacargas, gras de ms movimientos, en mquinas herramientas, para control de hornos elctricos, para tableros de mando, etc. Se construyen contactores con un alcance de miles de amperios y para tensiones de miles de voltios.

7.8.- Sistema de mandoEl contactor se le puede accionar con:-pulsante-presstato . -termostato-fin de carrera. -clula fotoelctrica, etc.El alance efectivo del contactor depende de la tensin de alimentacin y del tipo de .carga, los cuales influyen sobre .los contactos. La intensidad nominal es generalmente inferior a la intensidad efectiva. La corriente al arranque siempre es ms elevada que durante el funcionamiento. A continuacin se dan unos datos orientativos para la eleccin del calibre del contactor :-Motor con jaula de ardilla -Motor a doble jaula-Motor con arranque A - f1 -Motor con arranque por restato auto transformadordonde la = corriente de arranqueIn = corriente nominalejemplo, en las viviendas se instala un cuadro de mando y proteccin con varios interruptores automticos. Cada uno de estos dispositivos protege de las sobrecargas y cortocircuitos a cada uno de los circuitos independientes de la vivienda.

7.9.-Los interruptores automticos Los interruptores automticos tambin conocidos como disyuntores estan sustituyendo en muchas aplicaciones a los fusibles debido a su facilidad que prestan de no estar cambiando los fusibles constantemente por su efectividad son muchos los beneficios que nos prestan los interruptures automticos o disyuntores como se pude ver a continuacin la aplicacin en las viviendas.

As, por ejemplo, en una vivienda con un nivel de electrificacin medio, el nmero de circuitos a proteger es cuatro: Un P.I.A. (pequeo interruptor automtico) de 25 amperios para la proteccin del circuito de cocina, un P.I.A. de 20 A para el circuito de lavadora automtica, lavavajillas y calentador de agua, un P.I.A. de 15 A para la proteccin del circuito de enchufes y un P.I.A. de lOA para el circuito de alumbrado.Los interruptores automticos tienen la ventaja de que una vez que han abierto el circuito por sobrecarga o cortocircuito se pueden reponer manualmente con rapidez (una vez que se haya reparado la causa del fallo) y sin necesidad de utilizar recambios, como ocurre en el caso de los fusibles.Al igual que los fusibles, los interruptores automticos se fabrican calibrados en amperios. El calibre nos indica los amperios que pueden pasar por el interruptor de una forma permanente sin que ste abra el circuito; superada esta intensidad, el interruptor realiza la apertura del circuito. El tiempo de respuesta depender de las veces que se supere la intensidad nominal del mismo. Para intensidades de sobrecargas, este tiempo puede ser desde unos pocos segundos a unos pocos minutos; para intensidades de cortocircuito la respuesta es mucho ms rpida, del orden de milsimas de segundo.

Cmo funciona un interruptor automtico?

El interruptor automtico est compuesto por dos dispositivos de proteccin diferentes: el rel magntico y el rel trmico.Rel magntico: Se encarga de la proteccin de los cortocircuitos. La corriente elctrica se hace pasar por una bobina de poca resistencia. En el interior de la misma existe un ncleo de hierro que en posicin de reposo se encuentra separado de su centro. Mientras la intensidad de corriente que atraviesa la bobina sea la nominal el interruptor permanece cerrado. Cuando la intensidad crece rpidamente, hasta valores de cortocircuito, la bobina crea un campo magntico suficientemente fuerte como para succionar el ncleo mvil que, a su vez, provoca la apertura del interruptor.

Rel trmico: Se encarga de la proteccin de las sobrecargas. La corriente se hace pasar por un elemento bimetlico (un bimetal est compuesto por dos metales de muy diferente coeficiente de dilatacin firmemente soldados; al elevarse la temperatura las dos lminas se curvan proporcionalmente a la temperatura). Cuando la intensidad alcanza valores considerados de sobrecarga, la lmina bimetlica se calienta por efecto Joule, deformndose y actuando sobre el sistema de apertura.

Posicin reposo

Posicin ctuado

Este dispositivo garantiza la proteccin de las sobrecargas mucho mejor que el fusible. Los fusibles pueden resultar un poco lentos en el momento de fundir ante una sobrecarga, lo que les hace desaconsejable en aplicaciones en las que esta proteccin sea primordial.Los motores pueden producir sobrecargas en su funcionamiento

Tomemos, por ejemplo, el motor de un ventilador industrial. Supongamos que se enreda en la hlice del mismo una cuerda. El motor sigue funcionando, pero lo hace de una forma forzada y a costa de absorber una mayor intensidad de corriente de la red. La nica forma de cortar esta sobrecarga antes de que el motor se queme es incorporando en el circuito un rel trmico especial para la proteccin de motores.Experiencia Con esta experiencia vamos a comprobar que los motores no trabajan siempre a la misma potencia. Para llevarla a cabo necesitaremos un motor monofsico, un ampermetro, un vatmetro y un freno, por ejemplo, de polvo magntico. Con ayuda del profesor, arranca el motor y somtelo a diferentes pares de frenado. Anota los resultados obtenidos de las diferentes lecturas de los aparatos de medida.Habrs podido comprobar que:El motor cuando arranca absorbe una intensidad de corriente muy elevada; que se va suavizando cuando se alcanzan las revoluciones nominales del mismo.

Actividades

1. Explique que es un contactor y cual es su finalidad. 2. Un contactor es una proteccion para el motor si o no y por que. .3. Escriba las partes principales de un contactor y hable de cada una de ellas ...4. Que son y para que sirven los interruptores automticos. 5. Qu es un rele trmico y explique su funcionamiento en caso de sobrecarga.6. Cuntos tipos de rele UD. Conoce hable del rele magntico. 7. Por qu se dice que un motor puede producir sobrecargas en su funcionamiento.8. Indique todos los elementos con que se pueden comandador los contactores.

9.- Con las preguntas que tiene a continuacion llene el organigrama. Sin ella no hay ningun elemento electrico que pueda funcionar Sirven para hacer funcionar motores pero sin proteccin Sirven para separar y darle presencia al fondo del tablero Es lo principal en todo tipo de instalaciones Es cuando el motor es de una sola fase Se encuentra en el circuito de potencia Es un elemento muy importante en un circuito de potencia Utilizado frecuentemente en motores que trabajan por tiempo limitado Los tienen todos los elementos industriales Sirven para indicar funcionamiento del motor Son mayorias en el tablero de instalaciones industriales Son uno de los medios para hacer funcionar un motor

VOCABULARIO

Identifique las palabras nuevas en este modulo para UD. Y busque su significado..

BLIBLIOGRAFIA

Instalaciones elctricas para la industria J. ROLDAN VILORIA - Manual del electricista por J. ROLDAN VILORIA - Mandos manuales y automticos SIEMEN - Deutsche Gesellshaft (gtz) Cooperacin Tcnica de Republica Federal de ALEMANIA - Manual de practicas guiadas y propuestas desarrollado por Genaro Martnez y Franklin Vsquez, Electrotecnico proyectista de Enzo Mandela, Reparacin de motores elctricos R. Rsemberg.

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