FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

CURSO PARA OPERADORES DE ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES

ELECTRICIDAD

• Introducción.

• Conceptos básicos de electricidad.

• Distribución eléctrica.

• Sistemas de distribución.

• Aparamenta en A.T.

• Transformadores.

• Aparamenta en B.T.

• Instrumentación de medida.

• Diagnosis de averías.

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

• Aparamenta

• Tensión

• Corriente eléctrica

• Corriente nominal

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD• Aparamenta:

Aparamenta eléctrica es el conjunto de aparatos de maniobra, de regulación y control, de medida, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas, utilizados en las instalaciones eléctricas, cualquiera que sea su tensión.

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

•Tensión:Es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica.

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

• Corriente eléctrica:

La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material.

CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD

• Corriente nominal:

Es la corriente eléctrica, que será observada (o medida) en un determinado aparato, cuando este esté operando adecuadamente.

DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA

230-400 V.

DISTRIBUCIÓN B.T.

• Una instalación eléctrica en B.T. es un

conjunto de elementos que tiene como

finalidad el uso de la energía eléctrica y cuyas

tensiones nominales son iguales inferiores a

1000 v para corriente alterna.

DISTRIBUCIÓN B.T.

Circuitos de distribución

C.T. C.G.B.T. C.S.(30mA)

C.S.(300mA)

MOTORES.

EDIFICIO.

MOTORES(gran potencia).

C.T. C.G.B.T. C.S.(30mA)

C.S.(300mA)

MOTORES.

EDIFICIO.

MOTORES(gran potencia).

Sistema de distribución

1. Cuadros eléctricos

– Descripción

– Tipos de cuadros

2. Cables y canalizaciones

– Definición

– Marcado según normativa

Sistema de distribución

1.- Cuadro eléctrico:

Es el encargado de distribuir la energía eléctrica a

todos los motores, elementos de mando y demás

receptores de la planta, a la vez que se encarga de

proteger toda la instalación eléctrica minimizando

los riesgos por sobrecarga o cortocircuito.

Tipos de cuadros

• CGBT (cuadro general baja tensión)

Distribuye la electricidad proveniente del C.T. a resto de cuadros

Sistema de distribución

• CCM (cuadro control motores)

Contiene los dispositivos necesarios para poner en marcha los distintos receptores así como para protegerlos.

Además contiene pilotos de señalización y selectores.

Sistema de distribución

• En cada cuadro se

deberá enumerar todos

los hilos, etiquetar todos

los equipos, disponer de

una cartera interior de

chapa donde se

depositará esquema

unifilar revisado del

mismo.

Sistema de distribución

2.- Cables y canalizaciones

La distribución eléctrica entre los distintos cuadros y equipos se realiza mediante cables aislados o mediante canalizaciones.

La función básica de un cable consiste en transportar energía eléctrica en forma segura y confiable desde la fuente de potencia a las diferentes cargas.

Cables y canalizaciones

• Conductor: Al, Cu La

identificación de

éstos debe cumplir

tres reglas.

• Cable: unipolar,

bipolar, etc.

• Canalización:

cables+medios

Código de colores

INSTALACIÓN Nº CONDUCTORES COLORES

Monofásica Bipolar (F + N) ma-az o n-az

Monofásica Tripolar (F + N + CP) ma-az-vdam

Trifásica Tripolar (3F) n-gr-ma

Trifásica Tetrapolar (3F + CP) n-gr-ma-vdam

Trifásica Tetrapolar (3F + N) n-gr-ma-az

Trifásica Tetrapolar (3F + CPN) n-gr-ma-az (con marcas vdam en extremos, y viceversa)

Trifásica Pentapolar (3F + N + CP) Negro, gris, marrón, azul, verde-amarillo

La principal función del cable de tierra es proteger a los usuarios ante las eventualidades en el paso de la corriente. Sirve para descargar el exceso de corriente a la tierra.

Función del cable de protección

Es para tener 220 volt, pero en cambio, la función principal, del neutro, es la seguridad del entorno, y la estabilidad, del campo eléctrico, del transformador, y de las instalaciones, que estarán conectadas. Nosotros, sabemos que somos conductores, y si formamos parte de algún circuito, o campo eléctrico, o electromagnético fuerte, puede inducir en nuestro cuerpo corriente peligrosas, para nuestra salud, e inclusive, nuestra vida.

Función del neutro

TIPOS Y UBICACIÓN DE APARAMENTA

1. Aparamenta en A.T. (T>1000 V)

2. Transformadores

3. Aparamenta en B.T.(T< 1000 V)

Aparamenta en A.T.

• T>1.000 V

• Instrumentación en A.T.según función:

– Maniobra (seccionadores, Interruptores y

Conmutador)

– Protección (fusibles, seccionador-fusible y

descargadores de tensión)

Transformadores

• Es el encargado de recibir la corriente de la red en Alta tensión y transformarla en Baja tensión para que pueda ser tomada por los receptores.

• Se emplean para el transporte de energía eléctrica a largas distancias, a tensiones altas.

Transformadores

Aparamenta en B.T.

• T<1000 V

• Se divide en cuatro grupos:

– Corte

– Protección eléctrica

– Mando

– Medida

CORTE

• Seccionador: conexión-desconexión a

voluntad.

CORTE

• Fusible: interrumpe la corriente.

CORTE

• Seccionador-fusible: los fusibles abren y

cierran los contactos.

PROTECCIÓN

• Circuitos: disyuntor, relé térmico, relé

electromagnético, guardamotores.

– sobrecarga

– cortocircuito

• Personas: interruptor diferencial

DISYUNTOR

Disparo por efecto térmico

DISYUNTOR

Disparo por efecto electromagnético

DISYUNTOR

• Aparatos que

protegen a los

circuitos porque

interrumpen

automáticamente la

alimentación si

detentan una

sobreintensidad.

Relés térmico y electromagnético

• Funcionamiento similar

int.magnetotér

• mico cuando actúa por

ef.térmico

• Funcionamiento similar

int.magnetotérmico

cuando actúa por

ef.magnético

• Guardamotores

INTERRUPTOR DIFERENCIALEs un interruptor que testea la corriente que entra al sistema eléctrico y la

que sale del mismo. Cuando no hay diferencia es un circuito equilibrado, pero cuando se produce la diferencia de corrientes (I de entrada e I de salida), a la que el mismo esta calibrado, generalmente 30 mA, se produce una corriente en el anillo en el cual están las bobinas de la I entrada e I salida. Esta corriente se induce en una tercera bobina la cual activa el dispositivo de disparo.

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

INTERRUPTOR DIFERENCIAL

INTERRUPTOR DIFERENCIAL• Protección frente a contactos

• Criterios de elección

– Sensibilidad: 6 mA – 30 A

• Quirófanos: 10 mA

• General (zonas accesibles): 30 mA

• Motores (masas sin acceso): 300 mA

• Alumbrado exterior: 300 - 1000 mA

– Intensidad nominal < I admisible

– Poder de corte

• Posee botón de comprobación

CONTACTOS INDIRECTOS

CONTACTO INDIRECTO: Es el contacto de personas o animales con elementos puestos accidentalmente bajo tensión.

CONTACTOS INDIRECTOS

MANDO

COLOR SIGNIFICADO EXPLICACIÓNROJO Emergencia En caso de condiciones

peligrosas o de emergenciaAMARILLO Anomalía En caso de condiciones

anormalesVERDE Normal Para iniciar las condiciones

normalesAZUL Obligatorio En caso de condiciones que

requieren una acción obligatoriaBLANCO Sin significación Para un inicio general deGRIS específica las funciones excepto la paradaNEGRO atribuida de emergencia

ARRANQUEPUESTA EN TENSIÓN/ON

PARADAPUESTA FUERA TENSIÓN/OFF

ON/OFFARRANQUE/PARADA

ARRANQUE/ONPARADA/OFF

Pulsador: nos permite conectar o desconectar un

equipo

MANDO• Interruptor: seta de

emergencia. Situado en cada puesto de mando del operador así como en otros emplazamientos donde la parada de emergencia pueda ser requerida.

MANDO

• Conmutador:

dispositivo eléctrico

que permite

modificar el camino

de los electrones.

MANDO

• Contactor: es un

elemento conductor

que tiene por

objetivo establecer o

interrumpir el paso

de corriente.

MANDO

• Relés: dispositivo electromecánico que funciona como un interruptor controlado por un cierre eléctrico en el que , por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

MANDO

• DETECTORES: funcionan de manera

automática ante un factor, como puede ser la

temperatura, posición, presión…

– FINAL DE CARRERA

– PRESOSTATOS

– INTERRUPTOR DE NIVEL (boya)

Interruptores de posición

Presostato

Es un aparato que cierra o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido.

Interruptor de nivel

• Instrumento de

mando empleado

para controlar el nivel

de un pozo.

Caudalímetro electromagnético

• Instrumento

empleado para la

medición de un fluido

a través de una

tubería

Caudalímetro ultrasonido

�

Secc.

Seccionamiento en carga

Seccionamiento

Prot.cortocircuito

Protección sobrecarga

Control

ContactorIntegral

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

Int.en carga

�

�

�

Int porta fusibles

Relé Térmico

Relé electromagnético

Disyunt. Magnetotérmico

Instrumentación de medida

• Amperímetros

• Voltímetros

• Medida en bornas

EQUIPOS COMPLEMENTARIOS

• Fuente de alimentación

• PLC

– Fuente de alimentación

– CPU

– Entradas y salidas

• Pantalla del operador

• Panel sinóptico

• SAI (sistema de alimentación ininterrumpida

DESCRIPCIÓN FISICA PLCRACKs

modulares4 / 6 / 8 / 12

slotsextensibles o no

MóduloAlimentación CPU´́́́s

Módulos DedicadosTOR, ANA, Comunic., Contaje ...

NuevosFinales de

línea

CablesBus X

Equipos complementarios

• Pantalla operador

• Panel sinóptico

Otros dispositivos

Tipos de arranque

• Arranque directo:

Se dice que un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se

aplica directamente la tensión nominal a la que debe trabajar.

Si el motor arranca a plena carga, el bobinado tiende a absorber una

cantidad de corriente muy superior a la nominal, lo que hace que las

líneas de alimentación incrementen considerablemente su carga y

como consecuencia directa se produzca una caída de tensión. La

intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomar

valores entre 6 a 8 veces mayores que la corriente nominal del motor.

Otros dispositivos

Tipos de arranque

Arranque de estrella-triángulo:

• El arranque estrella-triángulo es el procedimiento más empleado para el

arranque a tensión reducida debido a que su construcción es simple, su

precio es reducido y tiene una buena confiabilidad.

• El procedimiento para reducir la tensión en el arranque consiste en

conmutar las conexiones de los arrollamientos en los motores trifásicos

previstos para trabajar conectados en triángulo en la red de 3 x 380 V.

• Los bobinados inicialmente se conectan en estrella, o sea que reciben la

tensión de fase de 220 V, y luego se conectan en triángulo a la tensión de

línea de 380 V; es decir que la tensión durante el arranque se reduce 1,73

veces.

Otros dispositivos

Tipos de arranque

Arrancadores de motores:

• Los mismos consisten básicamente en un convertidor estático alterna-

continua-alterna o alterna-alterna, generalmente de tiristores, que

permiten el arranque de motores de corriente alterna con aplicación

progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente y par de

arranque. En algunos modelos también se varía la frecuencia aplicada.

• Al iniciar el arranque, los tiristores dejan pasar la corriente que alimenta

el motor según la programación realizada en el circuito de maniobra, que

irá aumentando hasta alcanzar los valores nominales de la tensión de

servicio.

Diagnosis de averías

• Diagnosticar una

avería en un CCM

a partir del

disparo de un

diferencial o un

interruptor

magnetotérmico