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1. Introduccin a electricidad bsica

1.1. Definicin

1.2. parmetros elctricos, voltaje, corriente, potencia1.2.1. Corriente Contnua

1.2.2. Corriente Alterna1.3. ley de ohm1.4. Magnetismo

1.5. Voltajes estndares de la Planta.

2. Equipos elctricos mas usados

2.1. Variadores de Frecuencia (VFD)

2.2. Arrancadores de Estado slido

2.3. Centros de Control de motores

2.4. Motores elctricos C.A y C.D.

2.5. Interruptores termo magnticos2.6. Contactores

2.7. relevadores de control

2.8. relevadores de sobrecarga

2.9. fusibles

2.10. conductores elctricos2.10.1. ampacidad

2.10.2. seccin transversal

2.10.3. aislamiento

2.10.4. tipos de conductores de acuerdo a su aplicacin

2.11. Instrumentacin

2.11.1. Definicin equipos analgicos y digitales.

2.11.2. sensores inductivos de proximidad

2.11.3. sensores de Presin y de flujo

2.11.4. transmisores de presin2.11.5. visita al rea, para identificacin prctica3. Ingeniera

3.1. Interpretacin de planos lay-outs3.2. Simbologa elctrica.3.3. Diagramas de control y diagramas de potencia.3.4. Tableros elctricos

4. Criterios de Seguridad4.1. Acceso a cuartos elctricos

4.2. manejo de equipos energizados4.3. Uso de Tarjetas de Libranza.Captulo 1. Introduccin a la Electricidad Bsica

1.1 DefinicinLa electricidad es un fenmeno fsico originado por cargas elctricas, estticas o en movimiento, y por su interaccin. Cuando una carga se encuentra en reposo produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza produce tambin fuerzas magnticas. Hay dos tipos de carga elctrica, llamadas positiva y negativa.

Carga.

Toda la materia de la que estn constituidas las cosas est formada en su parte ms pequea por partculas llamadas tomos, que, pese a que su nombre indica que no se pueden dividir, si estn constituidas por tres tipos de partculas an ms pequeas, las cuales conocemos bajo el nombre de protones, neutrones y electrones.

Dos de ests partculas atmicas tienen una propiedad elctrica a la que llamamos carga, la cual constituye la base de la electricidad. Mientras que los protones tienen carga positiva, los electrones tienen una carga de igual magnitud de polaridad contraria, es decir, negativa. Es por ello que un tomo, al tener la misma cantidad de electrones como de protones tiene una carga neutra.

La carga no se crea ni se destruye, solo se transfiere, y al tenor de esta propiedad, puede transferirse de un lugar a otro, por medio del movimiento de los electrones. Esto debido a que, a diferencia de los protones que se encuentran fijos en el ncleo de los tomos, ellos se encuentran en constante movimiento alrededor del ncleo, y as mismo, pueden desplazarse de un tomo a otro en cuanto reciben un impulso que lo saque de su rbita.

La unidad de medida de la carga es el Coulomb (C), cada electrn posee una carga de 1.602x10-19C, por lo tanto, un Coulomb equivale a 6.24x1018 electrones.

1.2 Parmetros Elctricos

Corriente

Al desplazarse en masa los electrones, se dice que existe un flujo de carga, es decir, una corriente elctrica. Por lo tanto, la corriente elctrica es la tasa de cambio de la carga en el tiempo, la medimos en Amperes.

Pese a que son los electrones los que saltan de un tomo a otro, por convencin consideramos el flujo de corriente como el movimiento de las cargas positivas, es decir, las que se oponen al moviendo de las cargas negativas.

Cuando la corriente no es cambiante en el tiempo, si no que conserva su valor constante decimos que se trata de una corriente directa, sin embargo, es comn encontrarla de forma cambiante en el tiempo, cuando la corriente varia senoidalmente en el tiempo la llamamos corriente alterna.

Tensin

Como se explic anteriormente, para generar el movimiento de los electrones es necesario un impulso que lo saque del tomo en el que se encuentra, a esta fuerza la conocemos como tensin elctrica y la medimos en Volts (V). En una batera podemos encontrar fcilmente una diferencia de potencial (o tensin) capaz de realizar este trabajo.

Esto debido a que en su composicin bsica, una batera contiene dos elementos cargados de manera opuesta el uno del otro, entonces, al colocarse un alambre u otro conductor entre ambos, la carga negativa se trasladar hacia el lugar donde se encuentra la carga positiva para poder volver a su estado natural, es decir, una carga neutra.

Potencia y Energa

La energa es la capacidad para realizar un trabajo y se mide en Joules (J), mientras que la potencia se refiere a la variacin con respecto al tiempo de la entrega o absorcin de esta energa por un elemento y la medimos en Watts (W). En un circuito elctrico podemos determinar la potencia absorbida por un elemento en un instante por medio de la relacin p=vi.

De ser negativo el resultado de la anterior expresin entonces decimos que la potencia est siendo entregada. De esta forma podemos decir que potencia entregada = -potencia absorbida.

De esta manera, en un circuito elctrico se puede observar fcilmente el cumplimiento de la ley de la conservacin de la energa dado que la suma algebraica de las potencias de los elementos de un circuito en cualquier instante siempre ser 0.

1.2.1 Corriente Contnua

Se ha dicho que las cargas elctricas pueden moverse a travs de diferencias de potencial. Naturalmente, debern de hacerlo por medio de los conductores (excepto en el caso especial de las vlvulas de vacio, pero tambin stas estn terminadas en conductores).

A este movimiento de cargas se le denomina corriente elctrica. La causa que origina la corriente elctrica es la diferencia de potencial. Las cargas "caen" del potencial ms alto al ms bajo. Las nicas partculas que pueden desplazarse a lo largo de los conductores, debido a su pequeo tamao, son los electrones, que como se sabe, son cargas de signo negativo. Entonces, la corriente elctrica se mueve desde el potencial negativo, que es la fuente de electrones, hacia el positivo, que atrae las cargas negativas. Esta circulacin recibe el nombre de CORRIENTE ELECTRONICA, para distinguirla de la CORRIENTE ELECTRICA, que fluye al revs, de positivo a negativo. Este ltimo acuerdo fu tomado en los principios de la electricidad, por considerar que las cargas "caen" del potencial ms alto al ms bajo, cuando se crea que eran las cargas positivas las que se desplazaban. En la actualidad, coexisten ambos criterios, uno real y otro ficticio. A la hora de resolver circuitos puede aplicarse uno u otro, ya que, tratndose de convenios, ambos dan el mismo resultado.

Es evidente que no en cualquier circunstancia, circular el mismo nmero de electrones. Este depende de la diferencia de potencial y de la conductividad del medio. Una forma de medir el mayor o menor flujo de cargas es por medio de la INTENSIDAD DE CORRIENTE (o tambin, simplemente, CORRIENTE), que se define como la cantidad de carga que circula por un conductor en la unidad de tiempo (un segundo). Segn esto:

I = Q / t Q = I x t

La intensidad de corriente elctrica se expresa en AMPERIOS que, por definicin, es el nmero de culombios por segundo.

Debe existir alguna relacin entre la diferencia de potencial aplicada en los extremos de un conductor y la corriente que atraviesa ese conductor. Ohm encontr experimentalmete que esta relacin era proporcional, es decir, que para un conductor dado, cuando, por ejemplo, se duplica o se triplica la diferencia de potencial, se duplica o se triplica la coriente, respectivamente.

Dicho de otro modo, cuando una corriente elctrica atraviesa un conductor, cra en ste una diferencia de potencial directamente proporcional a la corriente. A esta constante de proporcionalidad se le llama resistencia. La mayor o menor resistencia de un conductor es la mayor o menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y as tendremos buenos y malos conductores de la corriente en funcin de que tengan pequea o alta resistencia respectivamente. Obviamente, los aislantes ( no conducen la corriente) tendrn una resistencia altsima.

Si se representa la resistencia del conductor por la letra R, la diferencia de potencial en los extremos del conductor por la letra V, y la corriente que circula por l, con la letra I la ley de Ohm puede formularse como:

V= I x R

que es lo mismo que decir I = V / R R = V / I

1.2.2 Corriente Alterna

Hasta ahora se ha considerado que la corriente elctrica se desplaza desde elpolo positivo del generador al negativo (la corriente electrnica o real lo hace al revs: los electrones se ven repelidos por el negativo y atrados por el positivo).

Fig.1 : Corriente continua

En una grfica en la que en el eje horizontal se expresa el tiempo y en el vertical la tensin en cada instante, la representacin de este tipo de corriente, que llamaremos CORRIENTE CONTINUA, es el de la figura 1, si el valor de la tensin es constante durante todo el tiempo y ...

Fig.2 : Corriente continua variable

la de la figura 2 si dicho valor vara a lo largo del tiempo ( pero nunca se hace negativa)

Fig.3 : Corriente alterna

Ahora bien, existen generadores en los que la polaridad est constantemente cambiando de signo, por lo que el sentido de la corriente es uno durante un intervalo de tiempo, y de sentido contrario en el intervalo siguiente. Obsrvese que siempre existe paso de corriente; lo que varia constantemente es el signo (el sentido) de sta.

Naturalmente, para cambiar de un sentido a otro, es preciso que pase por cero, por lo que el valor de la tensin no ser el mismo en todos los instantes. A estetipo de corriente se le llama CORRIENTE ALTERNA, y, por el mismo motivo, se habla de TENSION ALTERNA. La figura 3 muestra un ejemplo de corriente alterna. La corriente contnua se abrevia con las letras C.C.(Corriente Continua) o D.C. (Direct Current), y la alterna, por C.A. (Corriente Alterna) o A.C.(Alternated Current)

1.3 Ley de OhmResistencia

Todos los materiales presentan oposicin a la presencia de un flujo de electrones a travs de ellos, es decir, oponen Resistencia a la corriente elctrica, esta propiedad que elctrica de todos lo materiales aumenta al incrementarse la longitud del mismo y se reduce al ampliarse su seccin y es diferente en cada material obedeciendo a su Resistividad.

Resistividad

La Resistividad es un coeficiente que determina la resistencia de un elemento elctrico aunado con la relacin existente entre las dimensiones del mismo, se expresa se simboliza con y se mide en ohm-metro, es baja en materiales como el cobre, el aluminio, y el oro, por lo tanto, estos materiales son tambin buenos conductores de corriente elctrica.La resistencia (R) de un elemento se obtiene mediante la expresin:

Donde R es la resistencia del elemento medida en ohms, es la resistividad especfica del material del elemento, L es la longitud y A es rea de la seccin del elemento.

Resistor

Un resistor es el elemento ms bsico de un circuito elctrico, esto debido a que tiene la nica propiedad de tener un valor resistivo especfico.

Figura 2.1 Smbolo de un Resistor

La Ley de Ohm establece que: la tensin entre las terminales de un resistor es directamente proporcional a la corriente que circula a travs de ella, es decir:

La virtud de est ley estriba en que ohm establece un coeficiente de proporcionalidad entre el voltaje y la corriente al deducir que:

Al establecer que un ohm () permite pasar un ampere de corriente a travs de l cuando se aplica a sus terminales un volt de tensin.

1.4 MagnetismoCAMPO MAGNETICO CREADO POR UNA CORRIENTE RECTILINEA

Una corriente rectilnea I crea un campo magntico cuyas lneas de fuerza son circunferencias que estn contenidas en un plano perpendicular a I y siguen el sentido del sacacorchos que avanza en el sentido de la I, y cuyo valor es: I

I H = ---------- 2 rb) CAMPO MAGNETICO CREADO POR UNA ESPIRA PLANA

Una espira plana recorrida por una corriente I crea un campo magntico perpendicular a la espira, cuya direccin es la del sacacorchos que gira en el sentido de la corriente, y cuyo valor es:

I H = ---------- 2 rb) CAMPO MAGNETICO EN EL INTERIOR DE UN SOLENOIDESe llama solenoiede a un conjunto de espiras planas recorridas todas ellas por la misma corriente I. En la prctica, un solenoiede es un carrete de hilo con las espiras bobinadas muy juntas unas a otras.

El valor del campo para un punto situado en el eje, y en el interior del solenoide es:

n I H = ------- LAplicaciones del solenoide:Por medio de solenoides se construyen los electroimanes: bobinas que, al ser excitadas por una corriente elctrica, atraen los cuerpos ferromagnticos. Un caso tpico de aplicacin es el relevador o rel

1.5 Voltajes estndares de la Planta

230 KV

El voltaje de Acometida a la planta es de 230 KV, este voltaje llega en dos lneas areas a la SE-21 desde la SE Veracruz II (Dos Bocas) de CFE, all se transforma a tensiones de transmisin para el resto de las subestaciones de la planta y para utilizacin de los hornos de Acera34.5 KV

Los hornos de la acera (de fusin y afinacin) se alimentan a 34.5KV, son los nicos equipos en la planta que se alimentan con esta tensin, son alimentados desde la SE-21.

13.8 KV

13.8 KV es el voltaje de transmisin de la planta entre las subestaciones que hay en la misma, Las subestaciones de Tamsa 1 se alimentan a travs de un anillo de 13.8 KV que inicia en la SE-2 mientras que las subestaciones de Tamsa 2 tienen un sistema de alimentacin radial que tiene su origen en la SE-21.4160 V

Este voltaje es utilizado nicamente en motores de 2000 a 4000 Hp

2300 VEste voltaje es utilizado nicamente en motores de 200 a 2000 Hp480 V

Toda la maquinaria de la planta, llmese motores, tornos, centros de maquinado, etc. Trabajan a 480V, es as que la relacin de transformacin ms comn en las subestaciones de tamsa es 13.8/0.48 KV.

220/127 VEste es el voltaje utilizado para los servicios al interior de la planta, los equipos de aire acondicionado de hasta tres toneladas de refrigeracin y el alumbrado de vialidades por ejemplo utilizan el voltaje obtenido entre fases de 220 V, mientras que el equipo de cmputo, alumbrado interior general y otros servicios utilizan la tensin de fase a neutro de 127 V.

115-120VEsta tensin es utilizada para alimentar los circuitos de control de alumbrado exterior, de bombeo y muchas ms aplicaciones que implican el uso de relevadores ya que sus bobinas actuadoras operan a este voltaje

125 VDC

Algunos equipos auxiliares como las bobinas de disparo de los interruptores en vaco utilizados en 13.8 KV utilizan este voltaje de alimentacin24 VDC

Los sensores y dems instrumentos utilizados para la operacin de las mquinas utilizadas en la planta utilizan esta tensin de alimentacin.Captulo 2 Equipos ms utilizados en la planta

2.1 Variadores de Frecuencia

El variador de frecuencia es utilizado para gobernar la velocidad de los motores de CA, operan bajo el principio de que la velocidad de los motores de CA depende directamente de la frecuencia de la tensin que lo alimenta el cual se expresa como:

Donde RPM es la velocidad de giro del rotor de motor en Revoluciones por minuto, f es la frecuencia de la tensin de alimentacin en Hertz y p es el nmero de polos del motorAdems de gobernar la velocidad del motor pueden proporcionar un arranque suave del mismo a tensin plena.

2.2 Arrancadores de Estado Slido

Los arrancadores de estado slido son utilizados para proporcionar un arranque suave y lento. En lugar de operar los motores directamente a plena tensin, se arrancan con aumentos graduales de voltaje. Los arrancadores de estado slido evitan disturbios de la red elctrica y picos de corriente as como esfuerzos mecnicos que causan desgaste en el motor y la mquina en la que este acta.2.3 Centros de Control de motoresLos centros de control de motores son utilizados para concentrar en un solo gabinete el control de varios motores remotos al mismo, permiten controlar motores que se ubican en alturas como sistemas de extraccin de aire o humos o en reas de acceso controlado como equipo de pruebas en laboratorios.Cuentan con una seccin de alimentacin comn para los motores que controle, una seccin de medicin de los parmetros elctricos de la lnea que lo alimenta, y tantas unidades de control como motores o grupos de motores que opere, las cuales tienen lmparas piloto para indicar el estado del mismo y permitir su arranque, paro y cualquier otra aplicacin particular a dicho control.

2.4 Motores Elctricos de CA y CD

El Motor elctrico es una mquina elctrica rotativa que convierte la energa elctrica en energa mecnica rotativa.

Esta energa mecnica rotativa es utilizada en la planta de muchas maneras, por ejemplo:

Acoplado a un dispositivo diferencial de poleas permite elevar las cargas de una gra.

Acoplado a los rieles de una gra viajera permite el desplazamiento de la misma.

Acoplado con una banda a un ventilador permitir extraer vapores y humos de las naves

Permite el funcionamiento de los equipos de aire acondicionado al hacer circular aire y/o agua en los equipos que funcionan con agua helada

La lista es interminable, la operacin la mayora de los motores de la planta son en CA, sin embargo las mquinas-herramientas como los tornos tienen regularmente motores alimentados con CD.2.5 Interruptores Termomagnticos

Los interruptores termomagnticos son los elementos de proteccin y desconexin ms utilizados actualmente, esto debido a que proporcionan 3 cualidades muy tiles para cualquier aplicacin: Proporcionan un medio de cierre y apertura de circuito en una sola caja moldeada acoplable a diversos gabinetes, por lo cual es utilizado como interruptor de maniobra Proporciona proteccin contra sobrecargas al tener un dispositivo trmico que se dispara al llegar a una temperatura que puede ser preestablecida o ajustable

Proporciona proteccin contra corto circuito al tener un dispositivo magntico que se dispara al circular a travs de l una corriente que puede ser preestablecida o ajustable.2.6 ContactoresEl contactor es un elemento de conexin y desconexin de circuitos que, a diferencia de un interruptor en caja moldeada o un seccionador de cuchillas, se puede operar a distancia.En su interior se localizan una bobina unida a un ncleo magntico y una armadura mvil separada de los dos primeros mediante la fuerza de un sistema de muelles o resortes.Sobre la parte fija se localizan dos elementos fijos de los contactos que cierran el circuito hacia la carga, mientras que en la armadura se ubica un tercer elemento conductor.

Al aplicarse tensin de control (115-120 VCA en Tamsa) en las terminales de la bobina el campo magntico resultante une la armadura con el ncleo magntico uniendo as tambin los tres elementos de los contactos y conectando el circuito en cuestin.Su tamao de construccin siempre ir de acuerdo a la magnitud de la corriente que circular a travs de sus contactos.2.7 Relevadores de Control

El principio de operacin de estos relevadores es exactamente el mismo que el de los contactores, y es comn que puedan ser confundidos con estos por que son muy parecidos fsicamente cuando se trata de pequeos contactores, la difrencia entre estos y los primeros es su capacidad de conduccin de corriente y la disposicin de sus contactos.

A diferencia de los contactores que comnmente conectan tres conductores de fase (para cargas trifsicas) los relevadores de control pueden conectar o desconectar elementos de control segn convenga, adems de que se les pueden agregar contactos auxiliares en su parte frontal o en sus laterales dependiendo las necesidades del sistema de control.Su tamao de construccin es reducido debido a que est diseado para conectar y desconectar nicamente elementos de control.

2.8 Relevadores de SobrecargaLos relevadores de sobrecarga son elementos que se conectan entre los contactores y su carga (normalmente motores u otras inductivas), para proteger a esta ltima de operar en condiciones de altas temperaturas que puedan daarla.El elemento actuador es variado, son de uso comn los elementos bimetlicos y los de aleacin fusible, solo por mencionar algunos, este elemento se conecta en serie a la bobina del contactor que opera la carga y realiza una apertura cuando la corriente que circula a travs los conductores de lnea ha provocado una temperatura determinada en el mismo. De esta forma se desconecta la bobina y la carga queda desconectada.Despus de una accin de apertura por sobrecarga, el elemento actuador se enfra en un determinado tiempo y puede volver a operar normalmente, su nueva puesta en marcha puede ser automtica o manual, por seguridad, el reestablecimiento automtico se utiliza nicamente en circuitos cuya puesta en marcha sea manual.La temperatura de disparo es ajustable en funcin a la corriente nominal de la carga y la velocidad de disparo del elemento ser inversamente proporcional a la magnitud de la corriente que lo produzca.

2.9 Fusibles

El Fusible, es un dispositivo de seguridad utilizado para proteger un circuito elctrico de un exceso de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una banda de metal que se derrite a una determinada temperatura. El fusible est diseado para que la banda de metal pueda colocarse fcilmente en el circuito elctrico. Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el circuito.Un fusible cilndrico est formado por una banda de metal fusible encerrada en un cilindro de cermica o de fibra. Unos bornes de metal ajustados a los extremos del fusible hacen contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible se coloca en un circuito elctrico de modo que la corriente fluya a travs de la banda metlica para que el circuito se complete. Si se da un exceso de corriente en el circuito, la conexin de metal se calienta hasta su punto de fusin y se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y, de ese modo, protege al circuito.En aplicaciones especiales que requieren de una alta capacidad interruptiva se utilizan fusibles especiales, algunos, por ejemplo, tienen el elemento conductor rodeado de arena, la cual se encargar de eliminar el arco elctrico que se pueda crear al abrirse el circuito por la fusin del elemento fusible.2.10 Conductores Elctricos

2.10.1 Ampacidad (Capacidad de Conduccin de Corriente)Cuando pasa corriente a travs de un conductor elctrico se genera calor, si este conductor elctrico tiene adems una pantalla metlica conectada a tierra, tambin esta generar calor, si el conductor se aloja en ducto metlico est tambin generar calor por la corriente que conduzca. Este calor se debe disipar al medio ambiente a travs de las resistencias trmicas del cable y del medio que lo rodea.Es por ello que la determinacin de la capacidad de conduccin de corriente de un conductor elctrico es un problema de transferencia de calor.

El calor que se puede generar est limitado por la temperatura mxima que puede alcanzar el conductor para evitar la degradacin acelerada del aislamiento. Como el calor generado es funcin de la corriente que circula en el conductor, la temperatura mxima permisible de operacin es el conductor determina la corriente que puede transmitir el cable.2.10.2 Seccin Transversal

La resistencia a la corriente directa de un conductor elctrico, formado por un alambre de cualquier material, est expresada por la frmula:

En donde:

L = longitud del conductor

A = rea de la seccin transversal del conductor

= resistividad volumtrica del material del conductor en unidades compatibles con L y AObservando la frmula podemos decir que la resistencia de un conductor elctrico es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su seccin transversal.

Cuando transmitimos energa elctrica las longitudes de cable son un factor que difcilmente podemos reducir, sin embargo s podemos seleccionar la seccin transversal del mismo para poder reducir su resistencia a niveles adecuados para la transmisin de energa que se necesita.

La seccin transversal de los conductores se rige comercialmente por nmeros de calibres, la escala de calibres ms utilizada es la American Wire Gage (AWG) y tiene la propiedad de que sus dimensiones representan aproximadamente los pasos sucesivos del proceso de estirado del alambre, adems de que sus nmeros son regresivos. Un nmero mayor representa un alambre de menor dimetro, correspondiendo a los pasos de estirado.

La escala se form fijando dos dimetros y estableciendo una ley de progresin geomtrica para dimetros intermedios. Los dimetros base seleccionados son 0.4600 pulgadas (calibre 4/0) y 0.0050 pulgadas (calibre 36), existiendo 38 dimensiones entre estos dos. La razn entre dos dimetros consecutivos en la escala es constante e igual a 1.1229.

Para secciones superiores a 4/0 se define el cable directamente por rea en el sistema ingls de medida. Las unidades adoptadas en Estados Unidos con este fin son:

Mil, para dimetros, siendo una unidad de longitud igual a una milsima de pulgada. Circular mil para reas, unidad que represntale rea del circulo de un mil de dimetro. Tal crculo tiene un parea de 0.7854 mils cuadrados

Kcmil, para secciones mayores se emplea la unidad designada por las siglas kcmil (anteriormente MCM o KCM), que equivale a mil circular mils.2.11 InstrumentacinEntendemos como instrumentacin a toda la diversidad de dispositivos que nos permiten medir, ajustar, registrar o regular un proceso.De acuerdo a su operacin estos pueden ser analgicos o digitales.

2.11.1 Equipos Analgicos y Digitales

Analgicos

Como instrumentos de medicin los dispositivos analgicos convierten la magnitud que se desea medir y la convierten en otra magnitud que sea interpretable para el operador, o para otro equipo remoto al dispositivo, un ejemplo del primer caso es un termmetro analgico, el cual consiste en un tubo con mercurio con una escala numrica, el volumen del mercurio es directamente proporcional a su temperatura, por lo que se puede tomar la medicin de forma visual.En el segundo caso mencionado un instrumento de medicin analgico puede convertir la magnitud que esta midiendo en una seal elctrica variable en proporcin a la medicin, esta seal elctrica puede llegar hasta un equipo remoto para ser utilizada con finalidades de medicin y control, una de las seales elctricas ms usadas con esta finalidad es la de 4 20 mA.

Como instrumentos actuadores, los instrumentos analgicos toman esta misma seal de control que puede ser elctrica o neumtica y la convierten en una accin de control cierre y apertura, por ejemplo, en una electrovlvula que puede ser del tipo todo o nada o bien proporcional a la seal de control segn el tipo de dispositivo.

DigitalesComo instrumentos de medicin los dispositivos digitales convierten la magnitud que se desea medir en una seal digital que puede ser interpretada por el mismo aparato y ser mostrada mediante un display o bien enviada a un equipo remoto que adems de mostrar el valor medido tambin lo puede procesar y realizar tareas preprogramadas con los valores recibidos, desde solo almacenarlos hasta tomar decisiones de control y gestionar sistemas de alarma y contingencia si lo amerita el valor recibido.De manera inversa los elementos actuadores reciben seales digitales que convierten en acciones control.Los instrumentos digitales adems de ser ms exactos y de terminar los problemas de paralaje de los instrumentos de lectura visual, han determinado la creacin de tecnologas de comunicacin entre instrumentos, equipos de control y sus operarios, tales como FieldBus y Device Net.

2.11.2 Sensores Inductivos de Proximidad

Se compone de un circuito tanque donde el inductor es el elemento detector, y un capacitor tiene un valor tal que pone al sistema en resonancia. Un circuito comparador mide la tensin del capacitor con respecto a una tensin patrn prefijada.

Cuando el circuito tanque est en resonancia, la tensin en el capacitor es mxima. En esas condiciones, el comprador no entrega salida. Si se acerca una elemento metlico al inductor, se producen en l corrientes de Foucault que lo sacan de resonancia. En esas circunstancias, la tensin en el capacitor cae, y el comparador entrega una salida proporcional a la diferencia entre la mxima y la que ahora existe en el capacitor.

Detecta cualquier tipo de metal porque inducen corriente en el elemento que se acerca.

2.11.3 Sensores de Presin y de Flujo

Las mediciones de la presin encuentran una gran aplicacin en las industrias de proceso o de manufactura y sus principios son utilizados para formar base para otros instrumentos como termmetros de presin, los indicadores de nivel de lquido y los medidores de presin diferencial.

El control de la presin en los procesos industriales de condiciones de operacin seguras. Cualquier recipiente o tubera posee cierta presin mxima de seguridad, variando esto de acuerdo con el material y la construccin.Debido a que los rangos de presin a medir en los diferentes procesos industriales son amplios (por ejemplo de varios mm. de Hg. a varias centenas de Kg. /cm) es muy difcil medir con un solo tipo de sensor, dichos rangos, as que se consideran los diferentes que existen, los cuales son los ms usuales, teniendo en cuenta sus caractersticas, materiales y rangos:

Los tipos generales son: 1. Hidrulicos (de columna lquida)

2. Elsticos (tipo mecnico).

Un de sensor utilizado en la planta es el de diafragma que corresponde a los de tipo elstico

Este es esencialmente un disco flexible que puede ser metlico o de plstico, ya sea con su superficie plana o corrugada. En la figura No. P-6, se puede apreciar el principio bsico de operacin, El diafragma est soldado por su permetro a una placa metlica, .que le sirve de soporte. En esa placa de soporte, por la parte media tiene una conexin adecuada para aplicar la presin por la parte interior. El fluido entrante llega al volumen contenido entre la placa de soporte y el diafragma y como contiene una presin sta incide sobre la superficie interior del diafragma, el cual tiende a moverse hacia arriba. En la parte media de la cara superior hay una conexin la cual tiene eslabones que accionan un puntero, ste se mueve sobre una escala, la cual puede estar graduada en unidades de presin (Kg/cmlb/pulg.). El movimiento del puntero indicador es proporcional al movimiento del diafragma, que a su vez es proporcional a la presin aplicada.

La medicin de flujo es un importante proceso a ser considerado para la operacin de una instalacin con sistemas que manejan fluidos. La medicin de flujo es necesaria para la operacin eficiente y econmica de estos sistemas.

Los medidores de flujo por presin diferencial operan sobre el principio de poner una restriccin en la lnea para ocasionar una presin diferencial. La presin diferencial se mide y se convierte a una medicin de flujo. Las aplicaciones industriales de los medidores de flujo por presin diferencial incorporan un sistema transmisor neumtico o elctrico para la lectura remota del flujo. Generalmente, el instrumento indicador extrae la raz cuadrada de la presin diferencial y muestra el flujo en un indicador lineal.

Hay dos elementos en un medidor de flujo por presin diferencial; el elemento primario que es la restriccin en la lnea, y el elemento secundario que es el dispositivo medidor de la presin diferencial.

La restriccin en la trayectoria de flujo, tal como una placa de orificio, ocasiona una presin diferencial a travs de la placa. Esta diferencial de presin es medida por un manmetro de mercurio o por un detector de presin diferencial. Desde esta medicin, el valor del flujo es determinado desde leyes fsica conocidas.

2.11.4 Transmisores de Presin

Los transmisores de presin son instrumentos que toman la seal obtenida de un medidor de presin y la convierten a una seal elctrica que pueda viajar hacia un equipo de control remoto, esta seal, puede ser de 4 a 20 mA, de 1 a 5 VDC o una seal digital acorde a los protocolos de comunicacin vigentes como profibus o HART.

Los dispositivos que actualmente se encuentran en el mercado son capaces de realizar la medicin, la transduccin de seal y la codificacin de esta de analgico a digital.

Captulo 3. Ingeniera

3.1 Interpretacin de Planos Lay out s

El propsito de este plano es ubicar los equipos involucrados en el proyecto en el sitio de trabajo, tambin se le conoce como plano de disposicin de equipos o de localizacin de equipos.El elemento ms importante de este plano es la vista de planta en la que se debern ubicar todos los equipos con una nomenclatura y un nmero progresivo. Estos se representan en su dimensin real y con el mayor detalle posible.Esta vista de planta contiene un smbolo de orientacin Norte para facilitar la ubicacin de la zona, el plano adems contar con una localizacin general para la misma finalidad as como cotas de los principales ejes y equipos objeto del plano referenciados al sistema de coordenadas TAMSA

Este plano contiene adems una lista de equipos en la que se encuentra la descripcin de los equipos objeto del plano, sus principales caractersticas elctricas, un nombre, un nmero consecutivo y un nmero de plano de plano como referencia de los equipos mencionados en la lista de equipos.Cada equipo mostrado en la vista de planta tiene un llamado que contiene un nmero consecutivo y un nombre, el cual nos ayudar a ubicar rpidamente su funcin y caractersticas en la lista de equipos.

Anexo a la vista de planta se podrn observar los cortes y o elevaciones que sean necesarios para observar la disposicin de los equipos contra objetos que se puedan considerar interferencias para su instalacin u operacin. Sin perder de vista los equipos elctricos, por lo que los elementos presentes en el rea de trabajo que no se puedan considerar como interferencias o relevantes en la operacin del equipo no sern ubicados, mientras que los equipos elctricos objeto del plano se encontrarn siempre resaltados.3.2 Simbologa Elctrica

3.3 Diagramas de Control y de PotenciaCuando se va a agregar, modificar o nicamente intervenir un equipo elctrico es necesario conocer el sistema elctrico en el que opera y de esta forma, el impacto que tiene esta accin en dicho sistema, para ello contamos con los diagramas de control y de potencia, en ellos se resume la informacin ms importante que delimita un sistema elctrico ya sea de potencia o de control.

Los diagramas de control los podemos localizar en los documentos que describen el funcionamiento de sistemas de alumbrado o de equipos particulares como gras, transportadores de viruta, entre otros.Entre estos diagramas de control podemos encontrar elementos de control como contactores, relevadores, foto celdas, etc. En diagramas de escalera. Tambin podemos encontrar diagramas de bloques para el identificar la interconexin de diversos equipos en procesos que involucran a varios equipos mecnicos.

En estos diagramas se pueden observar las conexiones de fuerza, control, e instrumentacin.

En los diagramas de potencia podemos nombrar principalmente a los diagramas unifilares, los cuales nos muestran la conexin elctrica de una determinada red de equipos, su conductor de alimentacin, potencia nominal, tensin de operacin, medios de proteccin y/o desconexin y cualquier otra informacin elctrica relevante.

3.4 Tableros ElctricosLos Tableros Elctricos son los equipos encargados de concentrar los dispositivos de proteccin y/o desconexin de un grupo de equipos elctricos que tienen como elementos comunes su voltaje de operacin y el ubicarse en una misma zona cuya carga se concentrar en el mencionado tablero.De esta forma podemos clasificar a los tablero de acuerdo a su voltaje de operacin:

Los tableros de distribucin tipo Metal Clad contienen dispositivos de proteccin y/o desconexin de equipos que operan a tensiones de 13.8 y 34.5 KV y se componen por secciones que contienen una o ms celdas que pueden alojar interruptores de potencia o equipo de medicin. Los tableros de distribucin en baja tensin contienen dispositivos de proteccin y/o desconexin de equipos que operan a tensiones de 460 VCA Los tableros de alumbrado y distribucin contienen dispositivos de proteccin y/o desconexin de equipos que operan a tensiones de 220/127 VCA o 125 VDC_1264973251.unknown

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