com

w w w . r e v i s t a e l e c t r i c i d a d . c o melectricidad

REVISTA

com

Organo de la Asociación de Electricistas (ADE) ISSN 1409-1313Año 16, Nº90, Costa Rica, C.A. - E-mail: revistaelectricidad@ice.co.cr • Precio ¢2000

Proyecto de simbología para

electricidad residencialProyecto de simbología para

electricidad residencial

ProteccioneseléctricasControl de

motoresProyecto de simbología para

electricidad residencial

com

com

Editorial

El trabajo tesonero de los obreros en el país

5electricidad

REVISTA

Año 16, N°90

El setenta aniversario de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz nos permite hacer un alto para contemplar los logros que el recurso eléctrico le ha generado al país. Aunque el gran propulsor de esta gesta ha sido el Instituto Costarricense de Electricidad. Otros aciertos, como los de la nacionalización de las aguas de dominio público y la expansión masiva del recurso electricidad, han tributado, para que hoy, por nuestro acceso a la electricidad y a la telefonía, tengamos similitudes con el desarrollo tecnológico propio de los países desarrollados.

Cuando los historiadores recopilen estas causas van a tener que extenderse en el recurso humano, el más valioso. Hay que recordar que en 1884, cuando se inició el sistema eléctrico para el alumbrado público de la ciudad de San José, eran contadas talvez con los dedos de las manos, las personas que podían tener un conocimiento aceptable, en nuestro país sobre estos tópicos. En el mundo, era apenas, tema de dominio de los científicos.

El fenómeno de la extensión del recurso eléctrico produjo gran cantidad de cambios substanciales en nuestra sociedad, pero ahora nos interesa destacar dos:

uno el diseño y construcción de las redes eléctricas, que en muchos casos fue el precursor de caminos y carreteras; y dos: una gran necesidad de capacitación en esta tecnología.

En esas épocas, las posibilidades de estudios teóricos eran menores y entonces cobró fuerza la enseñanza práctica, del maestro al discípulo o del capataz al peón. Empresas de un número importante de trabajadores, aun menores que la Compañía Nacional de Fuerza y Luz, tuvieron necesidad de fungir como grandes escuelas nacionales, para que el conocimiento y manejo de la electricidad se fuera diseminando por todo país.

Paralelamente, contratistas solos o como pequeñas empresas, cumplían la doble función de contribuir al disfrute del recurso eléctrico, en la industria, comercio y residencias, y capacitaban a nuevos trabajadores. Así hubo empresarios de cantones como Escazú que fueron grandes propulsores de esos conocimientos.

Hoy en día, cuando se han desarrollado tanto la electricidad y la electrónica, sabemos que el trabajo físico no es suficiente. Se requiere ser competitivo en distintas áreas y para ello, el trabajador debe maximizar su talento.

Conocemos que la propuesta del Estado es insuficiente, especialmente para los sectores adultos que están incorporados a la producción. También, que se han creado lagunas que son campo de cultivo para empresas más interesadas en el lucro que en la función social. La Asociación de Electricistas y el Instituto Para Electricistas, aliados al Instituto Para-Universitario de la Universidad Católica, Anselmo Llorente y La Fuente, son una opción real para satisfacer esas necesidades.

La Revista Electricidad se siente orgullosa de ser facilitadora de conocimiento a los electricistas y a través de ellos, quiere expresar a los trabajadores, su reconocimiento con ocasión de celebrarse el primero de mayo, el día Internacional del Trabajador.

com

Tecnología

6Año 16, N°90 electricidad

REVISTA

com

Balasto atenuable Hi-Lume

Balastos atenuables al 1%.

La tecnología 3D cuenta con factores de balastos superiores a 1, bien sea 1,17 y 1,33, lo cual se traduce en la posibilidad de obtener la misma cantidad de luz de una lámpara , estando esta atenuada entre un 17% y un 33%, estos porcentajes corresponden con el ahorro

generado.

Cortinas Motorizadas

El sistema de cortinas motorizado mas avanzado del mundo.

Cada motor ultra silencioso cuenta con un procesador interno que garantiza un nivel de alineación perfecto así como una característica única de nuestro sistema en aplicaciones comerciales:

Poder fijar niveles de apertura de acuerdo con la incidencia de rayos solares.

Dado que son motores de bajo consumo podemos instalar hasta 24 motores por circuito eléctrico de 20 amp y la programación se puede integrar con el sistema de luz artificial para lograr un control completo de la luz de una edificación.

Las telas usadas son de alto desempeño y se pueden ordenar libres de PVC si se quiere ser amigable con el medio ambiente y para ganarse los valiosos puntos hacia una certificación LEED.

Controles de pared See Touch

Los controles de pared see-touch vienen en diferentes modelos de 2 a 7 botones y un certificado de grabación para personalizarlos de acuerdo con la ubicación y tipo de instalación.

Pueden controlar la luz natural y las cortinas.

Hay una amplia variedad de colores brillantes y mate para complementar el diseño y colores del sitio de instalación.

Programador

Una Palm cargada con un software especial, permite programar el sistema vía receptores infrarrojos, controles de pared y sensores de luz día a través de una señal infrarroja.

El sistema es de fácil manejo, y esta es la mano derecha del personal de mantenimiento.

Con este programador se pueden determinar los balastos que son comandados por cada sensor, reprogramar el sistema en caso de remodelaciones y ajustar los limites superiores e inferiores de iluminación para cada zona e incluso para cada balasto.

Quantum

Quantum es un software especializado de gestión del sistema de iluminación de una edificación.

Con el se puede:

• Consulta en tiempo real consumo de toda la edificación o consumo por áreas

• Fijar limites de consumo por área o para toda la edificación

• Programar horarios de encendido y apagado

• Programar horario de apertura y cierre de cortinas con sus respectivas memorias de nivel

Control de iluminación en casas y edificios...continuación de la edición anterior.

com

Año 16, N°907

electricidadREVISTA

com

• Fijar alertas de mantenimiento preventivo y correctivo y alertas por vandalismo

• Revisar integridad y funcionamiento del sistema

• Revisar histórico de consumo y alertas.

Green Glance

Green Glance es un software que se conecta a un TV para mostrar al publico en tiempo real el nivel de ahorro de la edificación en consumos, la reducción de emisión de carbono de una área o de toda la edificación.

Es la mejor forma de mostrar que tan verde es una edificación.

Casos de exito Colombia

• Telmex

• Policía Nacional

• Centro comercial Unicentro

• Concesionario Porshe

Instalación paso a paso

El sistema fue diseñado para ser fácilmente instalado en edificaciones nuevas o ya construidas.

No requiere un recableado eléctrico y por el contrario en nuevas instalaciones pueden generarse ahorros cercanos a un 15%.

1. Una vez seleccionado el balasto, se desmonta la lámpara y se instala el balasto atenuable inteligente.

2. Se conectan los sensores y receptores deseados. Cabe anotar que cada balasto

cuenta con las terminales para conectar directamente los sensores de ocupación, luz día, control de pared y receptor infrarrojo

3. Se interconectan los balastos usando un cable 2x16 o 2x18 según las distancias.

El cableado puede ser en estrella o en cadena según sea mas sencillo y sin ningún orden en particular.

El cableado termina en el Ecosystem Bus Supply que es la unidad que se encarga de coordinar el funcionamiento del sistema.

4. Utilizando el programador se agrupan los balastos controlados por cada sensor o control de pared, se fijan los limites superiores e inferiores de iluminación y el sistema esta funcionando.

5. En grandes instalaciones, que tienen Quantum, se alimenta el software y se puede realizar la gestión y consulta del sistema de iluminación.

Quantum se puede integrar pro BACNET con sistemas BMS (Building management system)

com8

Año 16, N°90 electricidadREVISTA

com

Tecnología

Es simplemente el nombre dado a la relación de la potencia activa usada en un circuito, expresada en vatios o kilovatios (KW), a la potencia aparente que se obtiene de las líneas de alimentación, expresada en voltio-amperios o kilovoltio-amperios (KVA).

Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo a causa de la presencia principalmente de equipos de refrigeración,

motores, etc. Este carácter reactivo obliga que junto al consumo de potencia activa (KW) se sume el de una potencia llamada reactiva (KVAR), las cuales en su conjunto determinan el comportamiento operacional de dichos equipos y motores. Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por las empresas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias industrias.

Al ser suministradas por las empresas de electricidad deberá ser producida y transportada por las redes, ocasionando necesidades de inversión en capacidades mayores de los equipos y redes de transmisión y distribución.

Todas estas cargas industriales necesitan de corrientes reactivas para su operación.

¿ Por qué existe un bajo factor de potencia?

La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos, es necesaria para producir el

flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos tales como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución del exagerada del factor de potencia. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:

• Un gran número de motores.• Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.• Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria.• Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.

Cargas puramente resistivas, tales como alumbrado incandescente, resistencias de calentamiento, etc. no causan este tipo de problema ya que no necesitan de la corriente reactiva.

¿Qué es Factor de Potencia?

com 9

electricidadREVISTA

Año 16, N°90com

¿Por qué resulta dañino y caro mantener un bajo factor de Potencia?

El hecho de que exista un bajo factor de potencia en su industria produce los siguientes inconvenientes:

Al suscriptor:• Aumento de la intensidad de corriente• Pérdidas en los conductores y fuertes caídas de tensión• Incrementos de potencia de las plantas, transformadores, reducción de su vida útil y reducción de la capacidad de conducción de los conductores • La temperatura de los conductores aumenta y esto disminuye la vida de su aislamiento.• Aumentos en sus facturas por consumo de

electricidad.A la empresa distribuidora de energía:• Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en KVA debe ser mayor, para poder entregar esa energía reactiva adicional. • Mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución así como en transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva. • Elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje, lo cual puede afectar la estabilidad de la red eléctrica.

Una forma de que las empresas de electricidad a nivel nacional e internacional hagan reflexionar a las industrias sobre la conveniencia de generar o controlar su consumo de energía reactiva ha sido a través de un cargo por demanda, facturado en Bs./KVA, es decir cobrándole por capacidad suministrada en KVA. Factor donde se incluye el consumo de los KVAR que se entregan a la industria.

10 electricidadREVISTA

com

Año 16, N°90

Actividades

CHARLAS TECNICAS

AGRADECIMIENTOSCharlas técnicas impartidas en distintos lugares del país.

A los señore(a)s:

La Secretaría de Educación en nombre de la Junta Directiva de Asociación de Electricistas invita a todos sus asociados a participar en las charlas técnicas que se imparten en sus locales todas las semanas. En San José los días martes de 6 a 8 de la noche y en las distintas Seccionales deben coordinar las fechas y horas con sus directivas.

Nos permitimos recordarles que dos veces al año se realizará la certificación de las charlas a los asociados que completen más de 20 asistencias por el total de las 40 horas charla o las que le correspondan.

Hazel Arias ADE

Noé Arita PHELPS DODGE

Yorlenne Murillo ELVATRON

Noelia Ríos SINGE

Alejandra Sánchez IESA

José Hugo Solís ADE

Sepam series 20, 40, 80Relés de protección digital

Máxima protección

Schneider Electric Guatemala:13 Calle 3-40, Zona 10, Ed. Atlantis 11vo nivel, Oficina #1102. Tel: (502) 2366-1526. Fax:(502)2366-1533.

Schneider Electric Honduras,San Pedro Sula:Boulevar Los Próceres(Primera Calle) 20 Ave. EdificioDale Carnegie Local 6 BarrioRío de Piedras, San Pedro Sula.Tel: (504) 2504-1117.Fax: (504) 2504-1084.

Rápido Confiable Simple

Schneider Electric Panamá:

Bay Mall, Oficina #110,Primer Piso, Ave. Balboa,Panamá. Tel: (507)223-9088. Fax: (507)223-9071.

Schneider Electric Nicaragua:

Plaza San Ramón,Módulo #2, Altamira,Managua.Tel: (505) 89667147

1.5 km. Oeste de EmbajadaAmericana Pavas, San Jose,Costa Rica. Tel:(506) 2210-9400. Fax: (506) 2232-0426Apdo: 4123-1000 S.J, CR,C.A

Schneider Electric Costa Rica

Maximizar la disponibilidad de la energía mediante la vigilancia de múltiples variables eléctricas.

Sepam, brinda protección óptima para obtener mayor vida útil en motores, generadores y transformadores

12Año 16, N°90 electricidad

REVISTA

com

Normalmente las personas se agrupan en organizaciones para facilitar la consecución de objetivos comunes. El Estado, en su función de protector de los ciudadanos ha debido regular el funcionamiento de las mismas, con el fin de otorgarles legalidad a aquellas que se regulen por sistemas democráticos.

Entre los principios básicos están el que su asociación sea con fines lícitos. Que la afiliación personal observe el precepto constitucional de la voluntariedad. Afiliarse o desafiliarse debe ser un derecho incondicional de cada uno de sus miembros. Igualmente, las Juntas

Directivas deben rendir informes generales, incluido el económico en las asambleas que obligatoriamente deben celebrar como mínimo, una vez al año. En las Asambleas Ordinarias que se celebran cada dos años, obligatoriamente se debe elegir la totalidad de miembros de la Junta Directiva, garantizando el derecho elemental de cada afiliado de elegir y ser electo. Las organizaciones populares deben privilegiar la inteligencia colectiva y proteger el interés común de sus integrantes.

El cumplimiento de estos preceptos es el que nos otorga la credencial estatal para nuestro funcionamiento.

Actividades

Sendas asambleas en San José y en la seccional de Cartago

Vista parcial de la actual Junta Directiva de la Asociación de Electricistas, Faltan en la foto los señores Sergio Alberto García Castillo. Además aparece en la foto el señor Uriel Alfaro quién auxiliar de la Junta Directiva.

Asamblea de la Seccional de Cartago. Junto a los dirigentes de la Junta Directiva anterior, Norman Solano, Víctor Leandro y Juan Martínez Céspedes, aparece también Javier Carvajal Presidente de ADE. Esta Seccional ha tenido un funcionamiento modelo, Al menos una charla al mes realizada para un total de 10 en el período, con asistencias a veces superiores a las 30 personas, es además ejemplo en la recolección de cuotas y control de las mismas, al extremo que estudian seriamente alquilar un local propio.

Año 16, N°90(506) 2298-4838

comelectricidad

REVISTA

Año 16, N°90 com

Tecnología

La cobertura eléctrica de Costa Rica es similar a la de los países desarrollados. En nuestro continente es superada únicamente por Estados Unidos de Norteamérica y Canadá, que como se sabe, son países altamente desarrollados. En agosto del año pasado sobrepasamos el 99 % de esa cobertura y se espera alcanzar muy pronto el 100 %.

Esto ocurre en momentos en que José María Blanco, uno de los directores de la red de energía (BUN-CA) manifiesta que hay en la región centro americana ocho millones de habitantes que no tienen acceso a la electricidad.. Es decir cerca de un 20 % de todala población. Es justo preguntarse: ¿qué es lo que ha hecho posible destacarnos en este campo entre países vecinos y el mundo ?

Si partimos del hecho de que San José fue de las primeras ciudades del mundo en tener iluminación pública por electricidad, podríamos entender parcialmente cómo se ha ponderado el desarrollo eléctrico en el país.

A principios del siglo 20 valiosos intelectuales como Omar Dengo, Carmen Lyra, Joaquín García Monge y otros, encabezaron las luchas que culminaron con la nacionalización de las aguas y la creación del Servicio Nacional de Electricidad. Es en esas luchas dónde se encuentran los orígenes de la nacionalización de ese recurso en 1960.

En los primeros años del siglo pasado se logró la generación y distribución de energía eléctrica en diversos puntos del territorio nacional. Si embargo, desde el punto de vista de la producción se obtuvo un salto de calidad con la fusión de tres empresas, The Costa Rica Electric Ligth and tracción Company Limited, la Compañía Nacional de Electricidad; lA compañía Nacional Hidroeléctrica o Compañía Electriona y la Compañía Nacional de Electricidad, para formar la Compañía Nacional de Fuerza y Luz que operara legalmente desde el día 08 de abril de 1941, con el nombre

de Compañía Nacional de Fuerza y Luz, día en que recibió el ejecútese la Ley Número 2, conocida como el contrato eléctrico

A esta Compañía le correspondió sustentar la creciente demanda que experimentó el país entre los años cincuentas y setentas, cuando se redujeron las importaciones y aumentó la producción industrial con la llamada integración económica centroamericana.

Compañía Nacional de Fuerza y Luz…. ¡70 años de deslumbrar!

14

Don Silvio Guzmán capacitando trabajadores en las técnicas de empalmes por entorche, que era usual en ese tiempo.

comelectricidad

REVISTA

Año 16, N°9015

com

Durante muchos años la Compañía Nacional de Fuerza y Luz fue la empresa privada, al menos de la meseta central, que más fuentes de trabajo produjo. Miles de empleados entregaron su sangre y su sudor o más bien, como dice el Himno del Instituto Co s t a r r i ce n s e de Electricidad, trabajadores “de lápiz y escalera” sembraron las cimientes para que germinara el desarrollo comercial e industrial y el confort y la seguridad de las presentes y futuras generaciones.

Obviamente que el verdadero hito histórico lo constituye la creación del ICE. Hombres visionarios como don José Figueres Ferrer y don Jorge Manuel Dengo no solo hicieron posible en 1949 la creación del Instituto Costarricense de Electricidad, sino su desarrollo posterior.

Desde entonces, la generación y distribución de la electricidad tuvo un auge vertiginoso, hasta alcanzar hoy la impresionante cifra de 8310 GWh kilovatios, en producción hidráulica, eólica, geotérmica y solar como fotovoltaica, es decir con protección al medio ambiente.

Igualmente, desde que la Compañía Nacional de Fuerza y Luz inició en los años 40 la operación de los servicios t e l e f ó n i c o s , con centrales m a n u a l e s y números telefónicos de cuatro dígitos, hasta la fecha de hoy en que tenemos grandes avances en telefonía fija y móvil y los

sistemas modernos de Internet con una cobertura mundial.

Don Silvio Guzmán,al centro de anteojos, mostrando aspectos de una subestación.

Año 16, N°90 electricidadREVISTA

Año 16, N°90 com

Algún día se deberá recopilar sistemáticamente los cabos de esta historia, y debería ser pronto, cuando todavía hay testigos presenciales. Es una historia forjada con la inteligencia y capacidad de nuestro pueblo. Héroes anónimos que supieron producir y distribuir este recurso y además capacitar a sus relevos para que hoy sigamos disfrutando de este beneficio que sigue deslumbrando.

Nota de la dirección de la Revista ElectricidadNuestro agradecimiento a los descendientes de don Silvio Guzmán por habernos facilitado las fotografías de los años cincuentas, cuando su padre y abuelo funcionaba como capataz e instructor de las Compañía Nacional de Fuerza y Luz

16

Tecnología

Aparece la mascota usada en tiempos en que la CNFL. era propiedad de la Electric Bond and Share.

Grupo de trabajadores de la CNFL. no identificado por nosotros.

DON Silvio Guzmán, segundo de derecha a izquierda posando junto a otros trabajadores de la CNFL.

Tecnología

Año 16, N°90

Definición:

Su traducción al español SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida) ó UPS significa en inglés Uninterruptible Power Supply, son fuentes de suministro eléctrico que poseen una batería con el fin de seguir alimentando la carga conectada en el caso de interrupción del fluido eléctrico. Como valor agregado la mayoría de estos equipos cuentan con estabilizadores de voltaje, corrección de la onda senoidal, filtros de armónicas, correctores de factor de potencia, reguladores de frecuencia, protecciones para periféricos (red RJ45, coaxial y telefónico RJ11).

Dependiendo de la topología utilizada estos equipos pueden ser monitoreados por medio de la red de la empresa.

La función de una UPS es alimentar con corriente por tiempo determinado equipos que por la importancia de su función requieren una alimentación de alta calidad eléctrica y confiabilidad.

¿Cuándo y por qué utilizar una UPS?

Una UPS protege a los equipos de todos los problemas eléctricos que existen pero no los solucionará al 100%. Por ejemplo variaciones de voltaje que estén dentro del rango de los 82V a 144V y un tiempo de 4 segundos a 4 milisegundos, según el equipo seleccionado y la carga

conectada. Otros problemas que puede solucionarse con la instalación de una UPS son la inducción ó armónicas (ruidos generados por equipos como balastros electrónicos y equipos de cómputo) y lugares donde existan cortes repetitivos en el sistema eléctrico.

En transmisión de datos una UPS evita la pérdida de información y posibles daños en el hardware.

A nivel residencial es recomendable para la protección de computadoras personales, pantallas de televisión, teatros en casa, equipos de audio, etc. cuyos dispositivos internos son susceptibles a fluctuaciones de voltaje y frecuencia.

Componentes típicos de las UPS

• Rectificador: rectifica la corriente alterna de entrada, convirtiendo a corriente directa para cargar la batería.

• Batería: se encarga de suministrar la energía en caso de interrupción del fluido eléctrico. Su capacidad de autonomía se mide en Amperios Hora (cantidad de tiempo que puede proveer energía sin alimentación).

• Inversor: transforma la corriente directa en corriente alterna, alimentando los dispositivos conectados a la salida del UPS.

• Conmutador (By-Pass) de dos posiciones, que permite conectar la salida con la entrada del UPS (By Pass) o con la salida del inversor.

Suministro Ininterrumpido de Energía( U P S )

Por: Alejandra Sánchez MenaIngeniera Unidad de Calidad y Continuidad de la EnergíaIESA – Alta Tensión

comelectricidad

REVISTA

Año 16, N°9017

com

Tecnología

Año 16, N°90 electricidadREVISTA

com

Tipos de UPS

La topología de la UPS está sujeta a las características de rendimiento y funciones para las cuales está diseñada.

Los diseños más comunes son los siguientes:• Standby• Línea interactiva• Standby-Ferro• On line de doble conversión• On line de conversión delta

Standby: Es la más común para computadoras personales de escritorio, faxes, centros de entretenimiento (uso doméstico).

Como se muestra en la figura 1, el interruptor principal de transferencia está programado para seleccionar la entrada de corriente directa y el conmutador a modo batería en caso de fallo en el sistema eléctrico. En este caso el inversor solo se enciende en caso de falla en el fluido eléctrico. Los principales beneficios de esta topología son el bajo costo, son equipos pequeños y con alta eficiencia, poseen supresor de transitorios y algunos modelos también cuentan con filtro de ruidos (armónicas). El tiempo de transferencia es de 4 – 8 milisegundos.

Línea interactiva: Este modelo es muy utilizado para servidores de pequeñas empresas, web y en servidores a

nivel departamental. Con capacidades entre los 0.5 a 5 KVA. Según la figura 2 en este tipo de UPS el inversor de batería (corriente directa) a alimentación alterna siempre permanece conectado. La batería se carga al accionar el inversor en reversa en momentos en que la alimentación de corriente alterna de entrada es normal. Cuando hay un corte en el sistema eléctrico principal el interruptor se abre y la UPS alimenta la carga conectada, con un tiempo de transferencia de 2 – 4 milisegundos.

A este modelo se le puede incorporar un transformador de cambio de taps que le permite regular la tensión conforme varía el voltaje de entrada alargando la vida útil de la batería.

Como beneficios adicionales también están su alta eficiencia, bajo costo, tamaño pequeño.

Standby-Ferro: Las podemos encontrar en capacidades que van desde los 3 KVA hasta los 15 KVA. En este modelo la entrada de la energía alterna va a través de la transferencia y del transformador hasta llegar a la salida (carga conectada). El inversor se encuentra en modo “standby” y se energiza únicamente en caso de corte del sistema eléctrico. Son equipos con alta confiabilidad y filtrado de línea pero debido al tipo de transformador que posee, presenta problemas de compatibilidad con equipos que tienen correctores de factor de potencia.

18

Eléctricista de ciclismotetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.

Epsum factorial non deposit quid pro quo hic escorol. Olyp-ian quarrels et gorilla congolium sic ad nauseum. Souvlaki ignitus carborundum e pluribus unum. Defacto lingo est igpay atinlay. Marquee selectus non provisio incongruous feline nolo contendre. Gratuitous octopus niacin, sodium glutimate. Quote meon an estimate et non interruptus sta-dium. Sic tempus fugit esperanto hiccup estrogen. Glori-ous baklava ex librus hup hey ad infinitum. Non sequitur condominium facile et geranium incognito. Epsum facto-rial non deposit quid pro quo hic escorol. Marquee selectus non provisio incongruous feline nolo contendre Olypian quarrels et gorilla congolium sic ad nauseum. Souvlaki ig-nitus carborundum e pluribus unum.

Li Europan lingues es membres del sam familie. Lor separat existentie es un myth. Por scientie, musica, sport etc, li tot Europa usa li sam vocabularium. Li lingues differe solmen in li grammatica, li pronunciation e li plu commun vocabules. Omnicos directe al desirabilita; de un nov lingua franca: on refusa continuar payar custosi traductores. It solmen va es-ser necessi far uniform grammatica, pronunciation e plu sommun paroles.

Ma quande lingues coalesce, li grammatica del resultant lingue es plu simplic e regulari quam ti del coalescent lingues. Li nov lingua franca va esser plu simplic e regulari quam li existent Europan lingues. It va esser tam simplic quam Occidental: in fact, it va esser Occidental. A un An-gleso it va semblar un simplificat Angles, quam un skeptic Cambridge amico dit me que Occidental es. condominium facile et geranium incognito. Epsum factorial non deposit quid pro quo hic escorol. Marquee selectus non provisio in-congruous feline nolo contendre Olypian quarrels et gorilla

congolium sic ad nauseum. Souvlaki ignitus carborundum e pluribus unum.

fgyrefgrgbgb fgjfhgjhrfg frehuh rfheurhe ewruheu-whr weurewurh ewrheuwr erher wejkrhwh wehrehr whjewr erkh ererhjt jhrhtre ehjrej ejrhheehrh

com

Año 16, N°90electricidadREVISTA 19

UPS on line de doble conversión: Son equipos que van desde los 10 KVA en adelante. Como se puede ver en la figura 4, el diagrama de funcionamiento es similar al equipo “Standby” pero con la variante de que la fuente de alimentación de corriente alterna principal será el inversor, por lo tanto la carga siempre estará conectada a las baterías de respaldo. Por esta razón en caso de sufrir algún corte en el fluido eléctrico la UPS no registrará ningún cambio en su funcionamiento. El tiempo de transferencia es igual a 0 (cero) segundos. Su única desventaja es el rápido desgaste de las baterías de respaldo al estar siempre conectadas y en funcionamiento.

La topología On line de doble conversión es muy utilizada para diseños N+1 donde es necesario preveer un futuro crecimiento.

UPS on line de conversión delta: Están disponibles en capacidades desde los 5KVA hasta los 1.6 MW. Su diseño y comportamiento ante un corte del fluido eléctrico es similar a la topología On line doble conversión, sin embargo, el conversor delta adicional de estos equipos también alimenta al inversor de salida que a su vez alimenta la carga conectada. Su principal característica es la corrección del factor de potencia en la entrada de la UPS.

Como queda claro que en el mercado existen diferentes tipos de UPS adaptables a cada aplicación según las necesidades de funcionamiento así como tiempo de respaldo.

Fuentes de consulta: Informe Interno American Power Convertion 2009.

comelectricidad

REVISTA20Año 16, N°90 co

m

Tecnología

Protecciones EléctricasTodos los sistemas eléctricos, sean estos domésticos, industriales, comerciales, etc., tienen la misma finalidad: Suministrar energía eléctrica del modo más seguro y confiable. Esta energía debe ser adecuadamente conducida y controlada, para evitar se constituya en una amenaza para personas y propiedades. La protección es un tipo particular de maniobra automáticamente provocada por dispositivos sensibles a determinadas condiciones anormales que pueden ocurrir en un circuito, con el objeto de evitar o limitar un daño al sistema o equipo eléctrico.

La función de la protección es minimizar los daños al sistema o sus componentes, así como limitar la extensión y la duración de las interrupciones del suministro de energía eléctrica. Este tipo de situaciones no son ajenas a ningún sistema ya que puede ocurrir una falla en los equipos, ya sea por su construcción, una falla humana o un imprevisto cualquiera.

Bticino junto con su línea MATIX, La Solución Universal ofrece una gama de soluciones en accesorios eléctricos, tanto para la protección de instalaciones como de las personas. Este conjunto de dispositivos puede ser instalados tanto en forma empotrada o sobrepuesta, en soluciones poco invasivas y elegantes desde el punto de vista estético. La seguridad no tiene por qué estar reñida con el diseño de espacios. Estas soluciones pueden usarse en instalaciones residenciales unifamiliares así como también para condominios y edificios. MATIX ofrece al mercado dispositivos de protección satisfaciendo las necesidades y las demandas de los usuarios más exigentes. Entre las protecciones eléctricas de accesorios podemos mencionar:

A. Tomacorrientes Grado Hospitalario

La salvaguarda de la vida humana es prioridad en todo caso; y esta se vuelve

crítica cuando las personas se encuentran en estado de limitación de capacidades ó indefensión,

como es usual en los Hospitales y edificios que velan por la salud. En todas estas edificaciones se requiere que los sistemas de soporte vital permanezcan conectados a su fuente de energía para asegurar el éxito de su propósito. Para lograrlo la línea MATIX de Bticino cuenta con tomacorrientes grado hospitalario, específicamente diseñados para lograrlo. Todos los tomacorrientes deben superar una secuencia de pruebas establecidas en la norma UL498 y para obtener el “Grado Hospitalario” un dispositivo se somete a una evaluación y debe pasar una serie adicional de pruebas de uso indebido y rendimiento.

Prueba de sujeción: Se utiliza la inserción plena de un enchufe de prueba y se deja caer un peso de 10 libras, ejerciendo así una fuerza excesiva en la cara y contactos del tomacorriente. La salida no debe tener ninguna fractura que pudiera interferir con su función e integridad.

Prueba de sobretensión en contacto a tierra: La toma de contacto a tierra está condicionada a veinte ciclos de la inserción y retirada plena. Luego con el receptáculo en una posición horizontal debe conservar un pasador de prueba de 4 onzas durante un minuto por lo menos, sin ningún desplazamiento.

Año 16, N°90com 21

electricidadREVISTA

Año 16, N°90com

Prueba de impacto: Se impacta en el centro del tomacorriente un peso de 5 libras a una altura 18” sobre el dispositivo. El dispositivo debe soportar el impacto sin tener ninguna rotura que impida su función.

Prueba de Seguridad: El tomacorriente, con el apoyo de los tornillos de montaje, debe soportar 100 libras a través de sus ranuras de conexión.

Un dispositivo Grado Hospital cuenta con características diseñadas para lograr un óptimo funcionamiento, durabilidad y máxima seguridad. Algunas de estas características son:

B. Interruptores con Detección de Falla a Tierra

Los interruptores con detección de falla a tierra (GFCI, por sus siglas en inglés de Ground Fault Circuit Interrupters), son dispositivos diseñados para interrumpir el funcionamiento de circuitos y evitar choques eléctricos accidentales o electrocución, debidos a fallas en el aislamiento de equipos o los cables que los energizan. También protegen contra incendios ocasionados por fallas eléctricas, sobrecalentamiento de herramientas o electrodomésticos y daños al aislamiento de los cables. Los códigos de la construcción exigen el uso de los GFCI en lugares “húmedos”, tales como cocinas y baños.

Bajo condiciones normales, la electricidad pasa por un circuito cerrado, Este inicia por el conductor llamado “vivo” o “fase” y regresando por el “neutro” o “retorno”, completando así el circuito. Una falla a tierra ocurre cuando la corriente eléctrica no completa su circuito, sino que pasa a la carcasa de los equipos en un lugar inesperado. Las fallas a tierra pueden ocasionar incendios y son peligrosas cuando pasan a través de una persona en su trayecto.

La principal meta es mantener a la gente a salvo. Nuestra amplia gama de productos incluye todos los dispositivos residenciales GFCI, además de una serie de soluciones verdaderamente innovadoras diseñadas para llenar las exigencias más altas. Entre estas podemos mencionar:

Borne de tierraInterconectado al con-tacto de tierra y al chasis del tomacorriente

Ensamble de partesReforzado para evitar el desensamble ac-cidental

Bornes de conexiónPermite la conexión de dos cables calibre 10AWG (6mm²)

Sistema de sujeciónDe triple contacto para una mejor retención de la clavija

Polo de conexión fábrica de una sola piezaMayor duración gracias a su integridad estructural

Art. AM5028GHR

comelectricidad

REVISTA

Año 16, N°90

Tecnología

com22

Botón TestPermite verificar el correcto funcionamiento del interruptor

Cámaras de extinción de arcoExtinción efectiva del arco eléctrico

Mirilla indicadoraPermite verificar el estado del interruptor

C. Accesorios Eléctricos para seguridad eléctrica

MATIX, mediante la integración de un binomio muy particular, como lo son el sentido de la estética y la tecnología, refuerza el concepto actual de las protecciones eléctricas. Este nuevo concepto se basa en la premisa de convertir cualquier espacio en uno especial.

Protecciones como los interruptores termomagnéticos en una versión bipolar con un polo protegido; proporciona protección contra sobrecarga y corto

circuito desconectando también el hilo de neutro. Un indicador de color rojo/verde indica la posición de los contactos (cerrado o abierto) con capacidades de corte de 10 ó 16Amp.

El Interruptor diferencial “salvavidas” (2 módulos), además de una protección contra sobrecarga y corto circuito, proporciona una protección a personas contra descargas eléctricas (contactos indirectos). Este dispositivo tiene una electrónica que permite reducir la necesidad de intervenciones debidas a interferencias de la red y mantiene una corriente diferencial de umbral de disparo de 10 mA. Dicho interruptor diferencial tiene las características de contar con contactos con punto de plata para mayor duración y mejor conducción, bobinas de disparo y un toroide diferencial el cual me permite una intervención rápida en caso de cortocircuito y asegurando el disparo del interruptor por falla a tierra.

El objetivo es, una vez más, satisfacer las exigencias de todos los usuarios que día a día escogen los productos Bticino.

Corriente diferen-cial de umbral de disparo de 5± 1mA

Botón de prueba (test)Permite verificar el correcto func-ionamiento del interruptor contra falla a tierra

Resistencia al ambientePara prevenir corrosiones de los contactos y elementos internos

Art. AM5028GFR

Botón de restablecimiento (reset)Permite restablecer el interruptor después de una intervención de prueba de funciona-miento

Chasis de toma de corriente unido al borne de tierraEl chasis se conecta automáticamente a la caja de empotrar asegurando la puesta a tierra del todo el sistema

Prevención de errores de cableadoEn el caso de error en la conexión de los cables de línea y carga, el botón de reset no opera.

Led indicador de disparo

Bornes de conexiónPermite la conexión de dos cables calibre 10AWG (6mm²)

Bobina de disparoRápida interven-ción en caso de corto circuito

Contacto con punto de plataPara mayor duración y mejor conducción

Elemento bimetalProtección por sobrecargas

Toroide diferencialAsegura el disparo del interruptor por falla a tierra

electricidadREVISTA

Tecnología

Año 16, N°90com 23

El señor Vïctor Leandro Machado labora como técnico electricista en la Empresa Abonos Superior S.A.. También como instructor de electricidad en la Dirección de Educación Comunitaria Técnica (DECAT) del Colegio Universitario de Cartago.

Es miembro de la Asociación de Electricistas y Fiscal ante la Junta Directiva de la Seccional de Cartago.

Preocupado por la falta de una normativa nacional sobre simbologías eléctricas se ha dado a la tarea de recopilar una base y presentarla ante diversos organismos. Finalmente en el CIEMI, donde se le informó que la habían recibido con beneplácito para su estudio. Don Víctor es consciente de que se trata de un primer paso para llenar esa laguna y que ese documento requiere de una elaboración colectiva, que incluya por ejemplo los diferentes disyuntores, las acometidas y las disposiciones de la ley 7600 de accesibilidad del entorno físico.

También se entiende que en cada plano el profesional de diseño puede incluir símbolos específicos pero la idea es que exista un marco vinculante para toda la población, producto de un reglamento y no de una norma que como se sabe, es de acatamiento voluntario. La propuesta de don Víctor llega en momentos en que avanza la discusión del primer Código Eléctrico de Costa Rica, es decir en un momento oportuno para regular todo lo atinente a las instalaciones eléctricas.

La revista electricidad felicita a don Víctor por su loable esfuerzo y ofrece a los lectores su Email para cualquier comunicación que quieran hacerle:

vleandro@agrosuperior.com

Proyecto de simbología para electricidad residencial

Tecnología

com

Tecnología

Año 16, N°90 electricidadREVISTA24

Salida tomacorriente de pared sencillo (125V / 15A-20A) Polarizado: hendidura grande neutra y hendidura pequeña fase o vivo, sin tierra, altura 30 cm SNPT. Nombre común: “Tomacorriente sencillo”

Salida tomacorriente de pared doble (125V / 15A-20A) Polarizado: hendidura grande neutra y hendidura pequeña fase o vivo, sin tierra, altura 30 cm SNPT. Nombre común: “Tomacorriente doble”

Salida tomacorriente de pared doble con puesta a Tierra (125V / 15A-20A) Trifilar(Tres hilos) hendidura grande neutro, hendidura pequeña fase o vivo y hendidura semiredonda tierra, altura 30 cm SNPT. Nombre común: “Tomacorriente Polarizado”

Salida tomacorriente de pared doble con puesta a tierra para intemperie (125V / 15A-20A) Tomacorriente igual al “Polarizado” pero con placa especial para intemperie WP (Water Protección), altura 30 cm SNPT. Nombre común: “Tomacorriente de intemperie”

Salida tomacorriente de pared doble tipo GFC’I (125V / 15A-20A)Trifilar: fase, nuetro y tierra Botón Test (prueba) Botón Reset (restablecer)Altura 90 cm SNPT, para áreas húmedas, grado hospitalario Nombre común: “Tomacorriente falla a tierra”

Salida tomacorriente de pared especial (250V / 50A) Trifilar (Tres hilos) hendiduras inclinadas fases o vivos y hendidura recta neutro. Adicionar hilo de tierra enlazado con herraje del accesorio, altura 60 cm SNPT . Nombre común: “Salida para cocina o 240V”

Salida especial para Termoducha (120V / 40A) Trifilar: fase, neutro y tierra altura 190 cm SNPT Nombre común: “Salida de ducha”

Salida especial para Tanque agua caliente (240V / 50A) Trifilar: dos fases y neutro Adicionar línea tierra, altura 60 cm SNPT .Nombre común: “Salida de tanque agua caliente”

Salida especial para Secadora de ropa (240V / 40A) Trifilar: dos fases y neutro Adicionar línea tierra, altura 60 cm SNPT .Nombre común: “Salida de secadora”

Accesorio Símbolo Detalle

Simbología Salidas Tomacorrientes

com

Tecnología

electricidadREVISTA

Año 16, N°9025

Base para medidor o contador de energía

clase 100, para 100A Monofásico 120/240V . Altura 200 cm máximo y 175cm mínimo SNPT. Nombre común: “Base redonda”

Base para medidor o contador de energía

clase 200, para 200A Monofásico 240V, altura. Igual

que el clase 100. Nombre común: “Base cuadrada”

Interruptor Principal

Dos Tipos: Cuchilla Porcelana 250V/100A, fusibles 60 0 70A. Interruptor Termomagnético. Breaker 240V / 60 o 70A, Para calibre mínimo # 6 AWG. Nombre común: “Cuchilla o Piña de Breaker”

Centro de Carga

Llamado también caja, Breaker, centro distribución eléctrica, caja disyuntores. Su capacidad va de dos, Posiciones hasta cuarenta y dos posiciones; su altura Coloración va a 160 cm SNPT. Nombre común: “Caja de Breaker”

Salida Interruptor Sencilla (125V / 15A) Líneas: Roja alimentación y negro para retorno, ibre utilizado #14 AWG o #12 AWG. Altura 125 cm SNPT. Nombre común: “Apagador sencillo”

Salida Interruptor Doble (125V / 15A)

Líneas, calibres y altura igual al sencillo, dos retornos Cuando hay letras existe orden predefinido y se debe indicar las luces controladas con mismas letras Nombre común: “Apagador doble”

Salida Interruptor Triple (125V / 15A)

Líneas, calibres y altura igual al sencillo, tres retornos. Cuando hay letras existe orden predefinido y se debe indicar las luces controladas con mismas letras. Nombre común: “Apagador Triple”

Accesorio Símbolo Detalle

Simbología Bases para Medidor Energía, Interruptor Principal y Tablero

Simbología Salidas de Interruptores Accesorio Símbolo Detalle

com

Año 16, N°90 electricidadREVISTA

Tecnología

com26

Salida Interruptor Especial Tipo Tree Way o Tres Vías (125V / 15A)

Líneas: Roja alimentación y azul para puentes, en caja de entrada; para caja de salida será el negro retorno y el otro extremo de las líneas azules. Calibre utilizado #14 AWG o #12 AWG Altura 125 cm SNPT . Nombre común: “Tree Way”

Salida Interruptor Especial Tipo Four Way o Cuatro Vías (125V / 15A)

Como es un circuito que depende del tree way, para funcionar correctamente, sus colores de entrada y salida serán los mismos del tres vías, se intercambian los colores en los puentes según sean de entrada o salida de estos y la cantidad de interruptores utilizados. Calibre utilizado #14 AWG o #12 AWG. Altura 125 cm SNPT.Nombre común: “Four way”

Salida de luz para techo Comúnmente tipo incandescente de superficie o colgante; aunque aplica a la Luz fluorescente compacta (CFL) y aquellas cuya rosca es tipo E27

Salida de luz de pared Tiene las mismas caracteristicas que la anterior, su diferencia radica es que su ubicación es sobre las paredes y no en los cielos

Salida de luz tipo Fluorescente Usualmente se utiliza la de dos tubos empotrable. Sus caracteristicas técnicas variaran según su uso y diseño, así como su tipo de balasto o balastro.

Salida de luz tipo Spot o empotrables Pequeños reflectores dirigibles, por lo general halógena, usada para decoración y con preferencia dimerisadas. Llamadas comúnmente: “Ojo de Buey”

Salida de luz tipo Intemperie sencilla Especial para aleros e instalación de reflectores. Comúnmente llamado: “Cachera Sencilla”

Salida de luz tipo Intemperie doble Igual que la anterior especial para aleros e instalación de reflectores. Nombre común: “Cachera doble”

Accesorio Símbolo Detalle

Simbología Salidas de Interruptores

Simbología Salidas de Luz Accesorio Símbolo Detalle

com

Año 16, N°90electricidadREVISTA

com 27

Línea Continua Interconexión de circuitos aérea Son todos aquellos circuitos que se instalan sus tuberías en cielos o dicho de otra forma van por arriba de la estancia, se deben indicar la cantidad de lineas que necesitan. Se utilizan tanto para circuitos de luces como para circuitos de tomacorrientes

Linea Semi-segmentada Interconexión de circuitos de piso Son todos aquellos circuitos que se instalan sus tuberías subterráneas o enterradas, también se indican la cantidad de líneas en ellas. También se utilizan tanto para circuitos de luces como para circuitos de tomacorrientes

Línea Completamente Segmentada Interconexión de Retornos Son líneas que unen las salidas de luz con su respectivo interruptor o apagador (punto de control), por lo que solo estarán presentes en los circuitos de luz.

Tablero distribución para salidas telefónicas

Se instalaran regletas de 10 a 20 pares para la conexión de los circuitos de teléfono, saliendo de este tablero al punto donde se necesita o instalara la conexión final (de punto a punto), altura de instilación igual que tablero eléctrico a 160 m SNPT

Telefónico

Se utilizaran para salida final y conexión de accesorio telefónico, que por lo general será de sistema modular a cuatro o seis pines. Su altura será igual que las salidas de tomacorrientes generales a 30 cm SNPT.

Tablero distribución para salidas televisión

Se instalaran splitter o distribuidores para cable RG o coaxial de 4 o mas salidas, su altura de instilación igual que los otros dos tableros (eléctrico y teleónico)

Salida Toma para Televisión

Se utilizaran para salida final y conexión de aparato de televisión, que por lo general será de conector F hembra llamado “Feteen” Su altura será igual que las salidas de tomacorrientes generales a 30 cm SNPT.

Botón pulsador Timbre

Ubicado por lo general en el frente de la casa por linderos de la acera y la propiedad su altura de instalación es la misma que cualquier otro interruptor a 125 cm SNPT

Accesorio Timbre

Comúnmente el mas usado es el tipo Din Don o Zumbador, su instalación se prefiere ajustado a altura de cielos; se rescata, que actualmente se estan sustituyendo por intercomunicadores sencillos o video porteros.

Símbolo Detalle

Simbología Lineas de Interconexión

electricidadREVISTA

Tecnología

Año 16, N°90 com

Presentan nuevas etiquetadoras portátiles PL100, PL200 y PL300K

Ideal para implementar en el país la cultura de rotulación que es tan importante y necesaria.

Los tiempos actuales demandan agilidad, facilidad y seguridad en el campo laboral y es por esta razón que la Compañía 3M introdujo al país las etiquetadoras o impresoras portátiles ideales para la codificación de las áreas industrial y eléctrica.

Se trata de un novedoso equipo que lo ayudará a codificar sus proyectos de manera rápida, eficiente y ordenada.

Esta etiquetadora está disponible en tres presentaciones que funcionan en diferentes superficies como: alambres y cables, páneles eléctricos, puertos de datos, contenedores de uso general, placas frontales y de seguridad.

Un detalle importante es que estas tanto las PL100, PL200 y PL300k cuentan con botones de acceso rápido que facilitan al usuario operarlas en forma sencilla, en el caso de la PL200 y 300 su puerto USB permite conectar y descargar la información de la etiquetadora a cualquier computador.

“Con estas impresoras portátiles logramos que los usuarios hagan un trabajo más profesional a un costo muy accesible”, comentó Ralph Lavine, experto de la compañía Dymo Estados Unidos.

Son 6 materiales distintos de etiqueta: vinil, nylon flexible, polyester, tubo termo contráctil (heat shrink), no adhesiva y auto laminable que se ajustan cada una a las diferentes necesidades, están disponibles en colores distintos.

El lanzamiento de las PL tuvo lugar en el hotel Crowne Plaza Corobicí, donde asistieron representantes del área industrial y eléctrica.

CONTACTO DE PRENSA: Carol Cordero InfanteIMACORPccordero@imacorpasesores.comTel: 2253 5362 / 83 46 56 86

28

La Compañía 3M distribuye en el país este novedoso equipo

electricidadREVISTA

Año 16, N°90com

Los motores eléctricos ... mejorando su control y protección

Los motores asíncronos trifásicos Este capítulo está dedicado a la presentación de los motores asíncronos trifásicos, que son los más utilizados para el arrastre de las máquinas. El uso de estos motores se impone en gran námero de aplicaciones debido a sus ventajas: normalizados, robustos, sencillos de mantener, fáciles de instalar y de bajo coste.

1.1 Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del motor asíncrono se basa en la creación de una corriente inducida en un conductor cuando éste corta las líneas de fuerza de un campo magnético, de ahí el nombre de «motor de inducción». La acción combinada de la corriente en el inducido y el campo magnético crea una fuerza motriz en el rotor del motor.

Supongamos una espira ABCD en cortocircuito, situada en un campo magnético B, y que puede girar alrededor de un eje xy (figura 1).

Si, por ejemplo, hacemos girar el campo magnético en el sentido de las agujas del reloj, la espira queda sometida a un flujo variable y se crea en ella una fuerza electromotriz inducida que origina una corriente inducida (ley de Faraday).

Por la ley de Lenz, el sentido de la corriente es tal que se opone, mediante su acción electromagnética, a la causa que la ha creado. La presentación de los otros tipos de motores se desarrolla en el capítulo 2.

En el capítulo 3 se describen y comparan los principales dispositivos de arranque, regulación de velocidad y frenado que se pueden asociar a estos motores.

Tecnología

29

electricidadREVISTA

Año 16, N°90 com30

Cada uno de los dos conductores queda por tanto sometido a una fuerza F de Laplace (de Lorentz, para los Anglosajones), de sentido opuesto a su desplazamiento relativo respecto al campo inductor.

La regla de los tres dedos de la mano derecha (acción del campo sobre la corriente, figura 2) permite definir fácilmente el sentido de la fuerza F aplicada a cada conductor.

El pulgar se coloca en el sentido del campo del inductor.

El índice indica el sentido de la fuerza.

El dedo corazón o de en medio se coloca en el sentido de la corriente inducida. Por tanto, la espira queda sometida a un par que provoca su rotación en el mismo sentido que el campo inductor, llamado campo giratorio. Por tanto también, la espira gira y el par electromotor se equilibra con el par resistente.

2 Otros tipos de motores eléctricos

2.1 Motores asíncronos monofásicos

El motor asíncrono monofásico, aunque menos utilizado en la industria que su homólogo trifásico, representa sin embargo una parte muy importante de los motores utilizados para pequeñas potencias y en aplicaciones domésticas que utilizan la red monofásica de 230 V. A igual potencia, es más voluminoso que un motor trifásico.

Por otra parte, su rendimiento y su coseno φ son mucho menores que en el caso del motor trifásico y varían considerablemente en función de la potencia y del constructor.

Los motores monofásicos hasta una decena de kW son de normal utilización en los Estados Unidos.

Constitución El motor monofásico, como el motor trifásico, está compuesto de dos partes: el estator y el rotor.

• El estator Se compone de determinado número de pares de polos y sus bobinados que se conectan a la red de alimentación.

• El rotor Es normalmente de jaula de ardilla.

Principio de funcionamiento

Consideremos un estator que tiene dos arrollamientos conectados a la red de alimentación L1 y N (figura 9).

La corriente alterna monofásica crea en el rotor un campo magnético alterno, simple, H que es la superposición de dos campos giratorios H1 y H2 del mismo valor y de sentido contrario.

Con el motor parado y el estator alimentado, estos campos tienen el mismo deslizamiento respecto al rotor y producen por tanto dos pares iguales y opuestos. El motor no puede arrancar.

Tecnología

electricidadREVISTA

Año 16, N°90com 31

Cualquier impulso mecánico en el rotor desequilibra estos deslizamientos opuestos.

Uno de los pares disminuye mientras que el otro aumenta. El par resultante provoca el inicio del arranque del motor en el sentido al que ha sido empujado.

Para resolver este problema de par durante el arranque, se coloca en el estator un segundo arrollamiento defasado en 90o. Esta fase auxiliar se alimenta mediante un sistema que provoque un defasaje (condensador o bobina); una vez efectuado el arranque esta fase auxiliar puede desconectarse.

Nota: Un motor trifásico puede también utilizarse en monofásico; el condensador de arranque se conecta en serie o en paralelo con el arrollamiento no utilizado.

2.2. Los motores síncronos

Constitución

El motor síncrono, como el asíncrono, se compone, de un estator y de un rotor separados por un entrehierro. La diferencia consiste en que el flujo en el entrehierro no está creado por una componente de la corriente estatórica: lo crean o unos imanes permanentes o la corriente del inductor suministrada por una fuente de corriente continua exterior que alimenta el arrollamiento situado en el rotor.

• El estator El estator consta de una carcasa y un circuito magnético constituidos generalmente por unas láminas de acero al silicio y un bobinado trifásico similar al de un motor asíncrono alimentado en corriente alterna trifásica para producir el campo giratorio.

• El rotor El rotor tiene unos imanes o unas bobinas de excitación recorridas por una corriente continua

3 Utilización de los motores asíncronos 3.1 Motores de jaula

Consecuencias de una variación de tensión

• Efecto sobre la corriente de arranque La corriente de arranque varía en función de la tensión de alimentación. Si ésta es muy elevada durante la fase de arranque, la corriente absorbida en el instante de conexión aumenta.

Este aumento de corriente se agrava por la saturación de la máquina.

• Efecto sobre la velocidad Cuando varía la tensión, la velocidad de sincronismo no se modifica, pero en un motor cargado, un aumento de la tensión provoca una ligera disminución del deslizamiento.

Concretamente, esta propiedad es inutilizable debido a la saturación del circuito magnético del estator; la corriente absorbida aumenta mucho y es de temer un calentamiento anormal de la máquina incluso con baja carga. Por el contrario, si la tensión de alimentación disminuye, el deslizamiento aumenta, y para poder proporcionar el par necesario, la corriente absorbida ha de aumentar, con el riesgo de calentamiento que de ello resulta. Por otra parte, como el par máximo disminuye con el cuadrado de la tensión, es posible un desenganche (calado) del motor si se produce una pérdida importante de la tensión.

Consecuencias de una variación de frecuencia

• Efecto sobre el par Como en toda máquina eléctrica, el par de un motor asíncrono sigue la expresión:

com

Año 16, N°90 electricidadREVISTA32

Tecnología

C = K I Φ (K = coeficiente constante dependiendo de la máquina)

En el esquema equivalente de la figura 17, el bobinado L es el que produce el flujo e I0 es la corriente magnetizante.

En una primera aproximación, despreciando la resistencia frente a la inductancia magnetizante (es decir, para frecuencias de algunos hercios) la corriente I0 se expresa:

I0 = U / 2π L f; el flujo tendrá la expresión: Φ = k I0; el par de la máquina será: C = K k I0 I I0 e I son las corrientes nominales para las que estádimensionado el motor.

Para no sobrepasar los límites hay que mantener I0 en su valor nominal, lo que no puede conseguirse si la razón U/f es constante.

Por tanto, es posible obtener el par y las corrientes nominales mientras que la tensión de alimentación U puede ajustarse en función de la frecuencia.

Cuando no es posible este ajuste, la frecuencia siempre puede aumentar, pero la corriente I0 disminuye y el par útil también, puesto que no es posible sobrepasar sistemáticamente la corriente nominal de la máquina sin riesgo de calentamiento.

Para obtener un funcionamiento a par constante, independientemente de la velocidad, hay que mantener la razón U/f constante ... que es lo que hace un convertidor de frecuencia.

• Efecto sobre la velocidad La velocidad de rotación de un motor asíncrono es

proporcional a la frecuencia de la tensión de alimentación. Esta propiedad se utiliza normalmente para hacer funcionar a gran velocidad motores especialmente diseñados para ello, por ejemplo con una alimentación a 400 Hz (rectificadoras, aparatos de laboratorio o quirúrgicos, etc.). También es posible obtener una variacón de velocidad ajustando la frecuencia, por ejemplo de 6 a 50 Hz (rodillos de cintas transportadores, aparatos de elevación, etc.).

Ajuste de velocidad de motores asíncronos trifásicos (Estudio detallado en el Cuaderno Técnico no 208) Durante mucho tiempo, las posibilidades de regulación de velocidad de los motores asíncronos han sido mínimas. Los motores de jaula se utilizaban la mayor parte de veces a su velocidad nominal. En la práctica, sólo los motores con conmutación de polos o con arrollamientos estatóricos separados, todavía frecuentemente utilizados hoy en día, permitían disponer de varias velocidades fijas.

electricidadREVISTA

Tecnología

Año 16, N°90 com

OBJETIVOS

Conocer los tipos de fallas y perturbaciones a las que están expuestos los circuitos eléctricos y sus efectos sobre éstos.

Apreciar la importancia de las protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos.

Conocer las caracterÌsticas de los tipos de protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos.

Dimensionar adecuadamente las protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos que requiere una instalación eléctrica.

Efectuar adecuadamente la selectividad y coordinación de las protecciones para proveer eficienternente a los circuitos eléctricos contra sobrecargas y cortocircuitos.

INTRODUCCION

La electricidad es innegablemente un factor que contribuye al desarrollo de la nación y un elemento facilitador de la vida de las personas, pero al mismo tiempo, puede ser causa de accidentes e incluso de muerte si no se respetan los procedimientos para su manejo eficiente.

Esta unidad explica los tipos de fallas que pueden presentarse en una instalación eléctrica y describe los diferentes elementos protectores que aseguran la integridad de las personas y de los equipos.

Por esto es de gran importancia el conocimiento que los profesionales eléctricos tengan sobre el correcto dimensionarniento y utilización de las protecciones eléctricas, para la seguridad de los bienes y los usuarios a los que servirá una instalación determinada.

Características operativas de una instalación eléctrica

Durante su funcionamiento, toda instalación eléctrica puede presentar dos estados operativos:

Estado de operación normal.

Es el estado de funcionamiento de una instalación en el cual todos los parámetros del circuito (voltaje, consumo, corriente, frecuencia, temperatura de los conductores, etc.), se encuentran dentro de los márgenes previstos.

Estado de operación anormal.

Cuando uno o más parámetros de la instalación eléctrica exceden las condiciones previstas, decimos que el circuito está operando anormalmente. En este caso ocurren situaciones como el sobreconsurno, el aumento de temperatura en los conductores, variaciones de voltaje, cortocircuitos, etc.

Según la gravedad que presentan las anormalidades, éstas a su vez se clasifican en:

Perturbaciones

Corresponden a las anormalidades de breve duración que no constituyen riesgo para la operación de una instalación eléctrica. Por ejemplo, son perturbaciones de este tipo las variaciones momentáneas de voltaje o frecuencia, o las sobrecargas de corriente de corta duración, que si bien pueden tener un efecto pasajero en la instalación y los artefactos conectados a ella, una vez que la perturbación cesa todo vuelve a la normalidad.

Fallas

Estas son anormalidades en las cuales se pone en peligro la integridad de la instalación eléctrica, de los bienes materiales y la vida de las personas. Debido a la gravedad extrema de la situación anormal, el sistema eléctrico no puede continuar operando. Los tipos de fallas más comunes son las sobrecargas permanentes, los cortocircuitos, las fallas de aislamiento, el corte de conductores, etc.

Protecciones eléctricas

34

35

TIPOS DE FALLAS

Las fallas, según su naturaleza y gravedad, se clasifican en:

Sobrecarga:

Se produce cuando la magnitud del voltaje o corriente supera el valor previsto como normal para la instalación (llamado valor nominal).

Las sobrecargas de corriente más comunes se originan en el exceso de consumos en la instalación eléctrica.

Debido a esta situación de mayor demanda, se produce un calentamiento excesivo de los conductores eléctricos, lo que puede conducir a la destrucción de su aislamiento, provocando incluso su inflamación, con el consiguiente riesgo para las personas y la propiedad.

Cortocircuito:

Es la falla de mayor gravedad para una instalación eléctrica. En los cortocircuitos el nivel de corriente alcanza valores tan altos, que los conductores eléctricos se funden en los puntos de falla, produciendo calor, chispas e incluso flamas generando un alto riesgo de incendio del inmueble.

Los cortocircuitos se originan por la unión fortuita de dos líneas eléctricas que han perdido su aislamiento, entre las cuales existe una diferencia de potencial (fase y neutro).

Fallas de aislamiento:

Las fallas de aislamiento no siempre dan origen a un cortocircuito. En muchos casos una falla de aislamiento en algún equipo eléctrico (el tablero, un electrodoméstico, etc.) provoca que la carcaza metálica de dicho equipo se energice, con el consiguiente peligro para la vida de las personas al sufrir una descarga eléctrica.

El origen de las fallas de aislamiento está en el envejecimiento del mismo, los cortes de algún conductor, uniones mal aisladas, mala ejecución de las reparaciones, uso de artefactos en mal estado, etc.

Como hemos visto, la instalación eléctrica se debe diseñar para que en situaciones de mal funcionamiento, ante una perturbación, sea capaz de soportar esta anormalidad pasajera y volver a operar correctamente, sin arriesgar la integridad de las personas, los bienes o la propia instalación.

Sin embargo, ya que es posible que ocurran anormalidades más extremas, es decir fallas, es necesario incorporar medidas que protejan a las personas y a los bienes frente a los cortocircuitos y sobrecargas, dotando a las instalaciones de un sistema de protecciones destinadas a minimizar los efectos de las fallas, de tal manera que al presentarse alguna, la instalación dañada pueda ser aislada para su posterior reparación.

PROTECCIONES CONTRA SOBRECARGA Y CORTOSCIRCUITO

Cualquier instalación eléctrica debe estar provista de protecciones, cuyo objetivo es reducir al máximo los efectos producidos por un cortocircuito o una sobrecarga. Para que esto sea posible, las protecciones deben ser dimensionadas adecuadamente según las características del circuito. Las protecciones más comunes que existen son:

Los fusibles Los disyuntores magneto-térmicos Los fusibles son aparatos de protección de las instalaciones o sus componentes, diseñados para interrumpir la corriente por la fusión de uno de sus elementos integrantes, cuando los valores de corriente en el punto protegido exceden de cierto valor establecido durante un tiempo preestablecido.

Año 16, N°90electricidadREVISTA

com

electricidadREVISTA

Año 16, N°90 com

Tecnología

Los fusibles están compuestos por un hilo conductor de bajo punto de fusión, el que se sustenta entre dos cuerpos conductores, en el interior de un envase cerámico o de vidrio, que le da su forma característica al fusible.

Este hilo conductor permite el paso de corriente por el circuito mientras los valores de ésta se mantengan entre los límites aceptables. Si estos lÌmites son excedidos, el hilo se funde, despejando la falla y protegiendo asÌ la instalación de los efectos negativos de este exceso.

La sección que debe tener un hilo fusible para fundirse a una determinada corriente, se puede establecer recordando la Ley de Joule.

de donde: S = Sección del hilo fusible en mml 1 = Corriente en amperes r = Resistividad específica del hilo conductore = Calor específico del hilo conductor d = Peso específico del hilo conductor t = Tiempo de fusión en segundo qf = Temperatura de fusión en ‘C qa = Temperatura ambiente en ‘C

Para que la protección brindada por un fusible a una instalación o artefacto en particular sea efectiva se le debe seleccionar de modo que la magnitud de la corriente que lo haga operar, el tiempo en que dicha operación se produzca y la capacidad de ruptura del fusible sean las adecuadas a las características del consumo y de la instalación en el punto que el fusible esté colocado.

Las características de operación de los fusibles, están dadas por las curvas tiempo-corriente y existe una para cada tipo y capacidad de fusible; estas curvas muestran el tiempo que el fusible demora en despejar una falla en función del valor de la corriente.

CLASIFICACIÓN DE LOS FUSIBLES

Los fusibles utilizados en instalaciones de baja tensión se clasifican según sus características de funcionamiento.

Fusible L: Para uso doméstico, son empleados para la protección de cables y conductores, protegen los circuitos contra las bajas y altas sobrecargas, y por supuesto, contra los cortocircuitos.

Fusible M: Para uso industrial, protegen instalaciones y aparatos de conexión contra las elevadas sobrecargas y los cortocircuitos; ellos están calculados para resistir a ciertas sobrecargas como, por ejemplo, arranque de motores. Estos fusibles deben pues estar obligatoriamente asociados a un dispositivo de protección térmica contra las débiles sobrecargas. Fusible R: De uso general y para protección de semiconductores.

El tipo de fusible más ampliamente utilizado es el L, que provoca una desconexión del circuito, tanto para sobrecarga como frente a situaciones de cortocircuito.

CURVA CARACTERISTICA DE LOS FUSIBLES

En los fusibles de la clase M, la corriente de interrupción es cuatro veces su intensidad nominal, por lo que se utilizan sÛlo para la protección contra cortocircuitos y no contra sobrecargas. Por ejemplo, si la capacidad nominal del fusible M es de 10 amperes, su hilo conductor se funde a los 40 amperes.

36

La operación de un fusible, es decir, la intensidad de corriente frente a la cual actúa la protección, se refleja en la curva característica para cada tipo de fusible. Esta curva es un gráfico en el cual se indica el tiempo que demora el hilo en fundirse, según el nivel de corriente que exista. En la figura se muestra la curva característica de un fusible de la familia L.

En esta curva se distinguen claramente tres zonas, que delimitan la operación del circuito que el fusible está protegiendo:

Zona 1: Es la zona en condiciones normales de operación. La protección fusible no actúa, porque la intensidad de corriente de operación es menor a la corriente nominal (In ) del fusible.

Zona 2: zona bajo condiciones anormales de operación, en situación de sobrecarga. La protección fusible actúa en tiempos superiores a los 10 segundos, dando la posibilidad de que la sobrecarga desaparezca antes de ese tiempo y el sistema continúe operando. Esto es útil cuando en un circuito existen artefactos que momentáneamente generan una sobrecarga, por ejemplo, la partida de motores pequeños como el del refrigerador, el encendido de iluminación incandescente, etc.

Zona 3: zona en condiciones anormales de operación, en situación de cortocircuito. La protección fusible actúa en tiempos inferiores a 10 segundos, pudiendo llegar a tiempos de operación de milésimas de segundos, según la magnitud de la falla. Si el aumento de intensidad es muy violento, el fusible se funde casi instantáneamente.

SECCION DE UNA PROTECCION FUSIBLE

Para dimensionar una protección fusible que resulte eficiente y adecuada a un circuito eléctrico determinado, hay que considerar que la protección no debe actuar para condiciones normales de funcionamiento, pero sí debe operar frente a condiciones anormales. Para ello es necesario tener presente la siguiente información sobre el fusible que vamos a usar:

1. Intensidad mínima (1 rnín ): Corriente mÌnima de operación que origina la fusión del hilo fusible (este valor se sitúa entre 1,6 a 2 veces la corriente nominal del fusible). 2. Tiempo de operación ( top. ): Tiempo en que el hilo fusible demora en fundirse, 3. Intensidad nominal (In): Corriente nominal del protector fusible

Como criterio de dimensionamiento, debemos elegir la protección fusible que cubra los requerimientos antes descritos. Por ejemplo, si se tiene un circuito de alumbrado de 10 amperes, elegiremos un fusible con In = 10 A, de manera que para valores inferiores de corriente que 1 mín (aproximadamente 16 A.), la protección no actuará, pero si lo hará para valores superiores.

Los fusibles se caracterizan en su operación, por: Alta seguridad de protección. - Pérdidas reducidas (calentamiento). - Bajo costo de mantenimiento y reposición. - Gran capacidad de ruptura (corriente máxima que la protección puede despejar en un cortocircuito).

La principal desventaja de este tipo de protección es que son fácilmente alterables, lo que puede ocurrir al reemplazarlos cambiando los valores apropiados, por ejemplo, reemplazar un fusible de 10 amperes por uno de 20 amperes. Otra desventaja, lamentablemente muy frecuente, es que pueden ser “reparados”, lo que no debe hacerse ya que dejan de prestar el servicio para el cual fueron diseñados.

Continuará en la próxima edición.

37Año 16, N°90electricidad

REVISTA

com

ry&'MmF 'ffiW

* Alamhrms y cahlne TH\Afi*S, THH\Á/-l-$ y THWI$-THHM . Almmbre TWtl n

, tnrdón dúplnx flexihle SFT. taldnnss T&J

ASú*r&& lf4shr Faa CelMrfF

Tr* {mc} 23FArr*Fü: {gF}UUti}úfFg

I

I

I

i

I

I

;

sÍ)tuill.rlvtH}(ú.*Eütgis