INSTALACIONES ELECTRICAS

SISTEMAS CONST. E INSTALACIONES COMPLEJAS

ProfesorAlfredo Iturriaga

AlumnosCristian Cáceres Karen Gutiérrez Aldo González

DESCRIPCIÓN GENERAL

¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD?•

La electricidad es una forma de energía. Energía es poder... el poder de hacer, de hacer por ejemplo que las cosas se muevan y de hacer que las cosas funcionen.

Para entender qué es la electricidad debemos comenzar con los átomos.

•Un átomo está compuesto por protones, electrones y neutrones. El centro de un átomo, al cual se llama “núcleo”, tiene al menos un protón.

Alrededor del núcleo viajan los electrones (en igual cantidad que los protones) a gran velocidad.

Los protones y electrones tienen una propiedad llamada carga, la de los protones es de signo positivo y la de los electrones es de signo negativo. Los neutrones no tienen carga. Los protones y electrones se atraen entre sí porque tienen cargas de distinto signo. En cambio las partículas que tienen cargas del mismo signo se repelen.

La fuerza que actúa entre ellos es la fuerza eléctrica.

COMPOSICION

Un hecho real es que todo objeto se compone de átomos y cada átomo posee igual número de electrones y protones . La electricidad o energía eléctrica se produce porque la materia se puede cargar eléctricamente.

¿Qué significa esto?

Los electrones poseen una carga negativa y los protones una carga positiva. Estas cargas se contrarrestan unas a otras para que el objeto resulte neutro (no cargado). Pero al frotar, por ejemplo, un globo sobre un polerón los electrones saltan del polerón al globo y éste se carga de electricidad. El globo pasa a tener más electrones que protones y se carga negativamente; mientras el polerón, con más protones que electrones, se carga positivamente.

Al tratar de equilibrarse las cargas el traspaso de los electrones a través de un conductor produce energía eléctrica, por lo tanto podemos decir que la composición de la electricidad es fundamentalmente electrones.

Un amperio (A) es aproximadamente equivalente a 6,24150948 × 1018 cargas elementales, como electrones, moviéndose a través de un límite en un segundo.

PRODUCCION

Los combustibles fósiles.

Los combustibles fósiles han sido históricamente la base sobre la que se han edificado las sucesivas revoluciones industriales y hoy día continúan siendo a pesar de todo, el principal recurso energético de las sociedades industrializadas. Se consideran combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural.

Su origen es el siguiente: en etapas tempranas de la historia biológica del planeta Tierra, la fotosíntesis sobrepasó, en determinados periodos, la actividad de los organismos consumidores y descomponedores. En consecuencia, enormes cantidades de materia orgánica, se acumularon en el fondo de ciénagas y mares poco profundos. Gradualmente, fueron sepultadas bajo capas de sedimentos y después de millones de años, se convirtieron en carbón, petróleo y gas natural en función de las condiciones geológicas específicas.

Este proceso dio lugar a las actuales reservas de combustibles fósiles, en base a las cuales se ha desarrollado en gran medida nuestra civilización industrial. La energía solar captada por los ecosistemas de épocas remotas, quedó en parte almacenada en forma de energía química en estas reservas de gas, petróleo y carbón. De su combustión obtenemos gran parte de nuestra energía hoy día, pero también se derivan graves afecciones medioambientales como el calentamiento global o la polución de la atmósfera, el suelo y las aguas.

Como es fácilmente observable, los combustibles fósiles son fuentes de energía no renovables ya que sus existencias no pueden reponerse o por lo menos no en un plazo de tiempo asumible a escala humana.

La energía nuclear.

La energía nuclear es de todas, la que despierta una mayor polémica en el mundo. En el año 2000, casi el 20% de la electricidad se producía en centrales nucleares. Incluso en algunos países como Francia el porcentaje asciende al 76%, o en el caso de Suecia al 51%. Su crecimiento se ha visto sin embargo detenido en Europa y Norteamérica tras la catástrofe de Chernobil.

El principio con el que funciona es totalmente diferente a la quema de combustibles o cualquier otra reacción química. En estas los materiales envueltos no se ven alterados a nivel atómico, aunque se produzcan recombinaciones de átomos para formar otros compuestos distintos, liberando energía. La energía nuclear implica cambios en los átomos en dos formas: la fisión o la fusión nuclear.

La energía solar.

La energía solar es la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La cantidad de energía que se recibe del sol anualmente se estima en 1,49·108 KWh. Se trata de una energía limpia, que utiliza una fuente, o combustible, inagotable y que no cuesta.Sin embargo el problema en relación a esta forma de energía radica en como poder aprovecharla de forma eficiente.Dos son las direcciones actualmente utilizadas: conversión eléctrica y conversión térmica. Ambas dan lugar a los dos tipos de aprovechamiento hoy existentes:

Energía solar fotovoltaica. Energía solar térmica.

La energía solar como fuente de energía presenta ciertas ventajas e inconvenientes en función de las cuales llegará a asentarse de manera mas regular. Entre las ventajas destacamos la elevada calidad energética, el nulo impacto ecológico y su carácter inagotable a escala humana. Por otra parte, la forma semialeatoria en la que la tenemos disponible (sometida a ciclos de día-noche y estacionales), su forma dispersa de llegar a la tierra y que al no poderse almacenar de forma directa requiere una transformación energética, restringen moderadamente su uso.

La energía solar fotovoltaica es un tipo de energía solar renovable basada en la aplicación del llamado efecto fotovoltaico, que se produce al incidir la luz sobre unos materiales denominados semiconductores, de tal modo que se genera un flujo de electrones en el interior del material, y ,en condiciones adecuadas , una diferencia de potencial que puede ser aprovechada. Como el resto de las energía renovables se caracteriza por presentar un impacto ambiental muy limitado y por ser inagotable a escala humana. Como ventajas adicionales presenta una elevada calidad energética y una ausencia total de de ruidos en los procesos energéticos. Debido a su sencillez , fiabilidad y operatividad , la energía solar fotovoltaica se emplea comercialmente para la generación eléctrica en el mismo lugar de la demanda, satisfaciendo pequeños consumos. Además , tiene la ventaja de no necesitar ningún suministros exterior ni la presencia de otro tipo de recursos.

Atendiendo a sus aplicaciones actuales, podemos dividir este tipo de energía en tres grandes grupos:Aplicaciones tradicionales, como el suministro eléctrico en emplazamientos de difícil acceso para la red eléctrica convencional o con áreas de difícil abastecimiento eléctrico: electrificación de viviendas o explotaciones rurales o suministro de diferentes sistemas de telecomunicaciones, señalización... Aplicaciones conectadas a la red: centrales de potencia o centrales fotovoltaicas y pequeñas instalaciones asociadas a consumidores domésticos o industrias. Aplicaciones singulares, dedicadas a la alimentación energética de objetos particulares, y que abarcaría desde los satélites artificiales a las pequeñas aplicaciones de objetos de bolsillo.

La energía solar térmica se basa en el efecto térmico producido por la luz solar. La naturaleza de la energía solar hace posible que el hombre la utilice directamente mediante diferentes dispositivos artificiales que concentran los rayos solares y transfieren la energía a los fluidos que le interesan.Se distinguen tres clases en función del nivel de temperatura alcanzado:Baja: (T < 100 º C). Media: (100 º C < T < 400º C). Alta: (T > 400º C). Existe otra clasificación equivalente a la anterior, en función de la necesidad de seguimiento y concentración del sol en el colector:Sin seguimiento y pequeña concentración (baja temperatura). Con seguimiento continuo del sol en uno de los ejes y concentración de la energía solar en un eje (media temperatura). Con seguimiento en dos ejes y foco puntual (alta temperatura). En el primer caso, los que emplean fluidos de baja temperatura, los colectores empleados son de placa plana, seguidos de tubos de vacío y colectores de baja concentración. Para las aplicaciones de media temperatura, se emplean colectores cilindro parabólicos. Y para la alta temperatura, discos parabólicos o centrales de torre con helióstatos.Hay que hacer constar que la principal aplicación de la energía solar térmica de media y alta temperatura es la producción de vapor que se emplea en diferentes fines, fundamentalmente la producción de energía eléctrica de modo similar a las centrales convencionales. Las aplicaciones de los sistemas de baja temperatura son la producción de agua caliente sanitaria. Por último existe una variedad de la energía solar térmica de baja temperatura, consistente en su aprovechamiento pasivo. Consiste éste en introducir modificaciones en su diseño y los materiales empleados, para que se convierta en un instrumento de captación, acumulación y distribución de energía.

Eólica.

El viento es consecuencia de la radiación solar. Las diferencias de insolación entre los distintos puntos de la tierra generan diferentes áreas térmicas y los desequilibrios producen diferencia de densidad en las masas de aire que se traducen en diferencias de presión.

Como todo gas, por tanto también el aire, se mueve desde las zonas de alta presión a las de baja presión y esto provoca el desplazamiento que origina el viento (aire en movimiento). Sin embargo, es el conjunto de las fuerzas (fuerza ejercida por las diferencias de presión, fuerza gravitacional, de rozamiento o de fricción, de coriolis) que intervienen en las masas de aire lo que determina su circulación en la atmósfera, que es de dos tipos:

Circulación planetaria: es debida a la incidencia de los rayos del sol sobre la tierra y al efecto de rotación de esta, teniendo en cuenta también el movimiento de translación y la presencia de las masas continentales y oceánicas. Circulación a pequeña escala: es la producida por la orografía del terreno, que puede alterar el movimiento en las capas bajas de la atmósfera.

En síntesis, los factores que determinan los vientos de un punto determinado pueden resumirse en: situación geográfica, características climáticas locales, estructura topográfica de la zona, irregularidades puntuales del suelo, altura sobre el nivel del suelo.

De la energía solar que llega a la tierra, aproximadamente el 2% se convierte en energía eólica, un 35% de esta se disipa en la capa inferior de la atmósfera, y se considera que solo un 10% del total de energía eólica es aprovechable. Sin embargo estos datos son optimistas para la energía eólica, pues ese, aparentemente, pequeño porcentaje supone un potencial energético de 1,3·1011 Kw. que equivale a 20 veces la producción mundial de energía.

Hidráulica.

El papel del sol en esta fuente renovable de energía es indirecto, actuando sobre el ciclo hidrológico.

Este ciclo comienza cuando el sol calienta el agua de los mares, ríos y lagos, produciendo su evaporación. Después, el agua evaporada es distribuida por el aire caliente, formando las nubes. Al enfriarse estas el agua cae y vuelve a ríos lagos y mares; y el ciclo hidrológico comienza de nuevo. La energía que circula por un río se presenta en forma de energía cinética y potencial.

Esta ultima, que es la que se utiliza en la práctica, no se puede aprovechar en su totalidad debido a que parte se disipa con el rozamiento. Por ello, cuando se crea una instalación de aprovechamiento de este tipo de energía se suele modificar el recorrido natural del agua. La cantidad de energía aprovechable de una corriente de agua depende de la altura disponible y de la cantidad de agua. Sin embargo no es fácil calcular el potencial disponible de esta fuente de energía, ya que habríamos de conocer el caudal total de los ríos recorridos, etc.

Biomasa.

El término biomasa hace referencia al material vivo presente en un organismo u organismos, incluidas también las partes de material inerte, es decir, es toda la materia viva existente en un momento determinado. Por otra parte, biomasa energética alude a todo aquello que siendo biomasa es susceptible de ser utilizado con fines energéticos.

La biomasa, como el resto de las energías renovables (salvo la geotermia), proviene en ultima instancia de la energía solar ya que cualquier tipo de biomasa (animal o vegetal) tiene su origen en la fotosíntesis, proceso gracias al cual se producen moléculas de alto contenido energético, en forma de energía química, cuyo coste de almacenamiento es nulo y sin pérdidas.

Energía solar|

V 6 CO2 + 6 H2O -----> C6H12O6 + 6 O2

Así pues, la actividad fotosintética de los vegetales produce la masa viviente vegetal que, transformada, da lugar a los distintos niveles de seres vivos que se conocen. De este modo, podemos hablar de biomasa vegetal cuando se produce como consecuencia directa de la fotosíntesis y de biomasa animal para designar aquella que producen los seres que utilizan en su alimentación biomasa vegetal y, finalmente, biomasa fósil (que no se tratara en este apartado por ser una fuente de energía no- renovable: carbón gas natural, petróleo: combustibles fósiles.

Por otra parte los animales utilizan solo una parte de la biomasa energética a su disposición, constituyendo el resto un residuo orgánico no utilizado que abarca tanto a los residuos de producción y de consumo, y que da lugar a un cuarto tipo de biomasa la biomasa residual. La obtención de energía a partir de la biomasa se consigue indirectamente, a través de su transformación en productos industriales que sustituyan a otros, o directamente, utilizándola como combustible. En este ultimo caso se abren dos interesantes posibilidades:

Utilización de residuos como fuente de biomasa. Los distintos tipos de residuos se pueden clasificar según el tipo de actividad en: residuos agrarios, industriales y urbanos. El desarrollo de esta fuente de energía resulta muy interesante ya que tiene en cuenta aspectos y rendimientos económicos, sociales y medioambientales.

Utilización de los cultivos energéticos como fuente de biomasa.

Actualmente solo se obtienen pequeñas cantidades de energía procedentes de esta fuente y por diversos motivos solo podrá alcanzar una importancia significativa a medio o largo plazo. Los cultivos que se pueden aprovechar con fines energéticos se dividen en:

Cultivos tradicionales. Cultivos poco frecuentes. Cultivos acuáticos. Cultivos de plantas productoras de combustibles líquidos.

Gran parte de la biomasa, ya sea recolectada directamente o recuperada de los residuos, no es adecuada para reemplazar a los combustibles fósiles, debido a su baja densidad física y energética y a su alto contenido en humedad, por esta razón se hace necesaria una transformación de la biomasa en combustibles de mayor densidad energética y física. De esta forma, aunque algunos combustibles pueden obtenerse dela biomasa directamente por extracción, lo más frecuente es someterla a distintos procesos para su transformación en combustible. Estas transformaciones pueden realizarse a través de procesos termoquímicos de conversión (combustión, gasificación o pirolisis) o mediante procesos bioquímicos (fermentación alcohólica o digestión anaerobia) en el caso de la biomasa con alto grado de humedad. En resumen la biomasa puede tener una aplicación directa como combustible por extracción, o elaborándola a través de procesos termoquímicos (biomasa seca) o bioquímicos (biomasa húmeda).

Marina.

Parte de la energía contenida en la radiación solar que incide sobre la superficie de la tierra es absorbida por el mar. Aunque esta energía es intermitente y de baja densidad suponen una acumulación energética bastante superior a las necesidades actuales. Como los océanos actúan tanto como sistemas captadores como acumuladores de energía, muestran varias facetas respecto al aprovechamiento de esta como son: los gradientes de térmicos y salinos, corrientes de agua, el fenómeno de las mareas, las olas, los vientos oceánicos y la bioconversion. De este modo, podemos clasificar y analizar la energía de origen marino en tres grandes tipos:

Energía maremotérmica. Energía mareomotriz. Energía de las olas.

La energía maremotérmica es la procedente de la radiación del sol es absorbida en una estrecha franja de agua superficial que se calienta, creándose un gradiente térmico con la profundidad. Como los gradientes térmicos son bajos, no se obtienen rendimientos elevados en las instalaciones desarrolladas (generalmente se recurre al uso de motores térmicos que operan entre los dos focos de calor que los océanos ofrecen. Sin embargo, se han realizado estudios sobre posibles diseños para instalaciones maremotérmicas que permiten mejorar su rendimiento que se concretan en el desarrollo de dos sistemas: los de ciclo abierto (ciclo de Claude) y los de ciclo cerrado(ciclo de Anderson. Por otro lado la gran inercia térmica de los océanos hacen que estos tengan una gran estabilidad térmica independientemente de momento del día, lo que evita la necesidad de un sistema de almacenamiento.

La energía mareomotriz es la energía marina asociada a las mareas. Estas se originan debido a la variación de las fuerzas de atracción ejercida por la luna y la tierra sobre un punto concreto de la tierra a medida que esta va girando. En este caso se intenta aprovechar la energía potencial del agua, que se puede evaluar en unos 3·1012W, aunque la técnicamente explotable se reduce a 53·109 W . El aprovechamiento de la energía mareomotriz requiere una variación en la altura del nivel del mar de al menos 5 m, siendo necesario la existencia de un estuario, que permita la recogida y almacenamiento de agua cuando la marea sube, y que dicho estuario tenga la situación geográfica, extensión y profundidad que permitan el establecimiento de la instalación.

La energía de las olas, que son producidas por la acción del viento sobre la superficie del mar, tienen energía mecánica que, a diferencia de lo que le ocurre a otras fuentes de energía renovable, tiene una alta densidad de energía. Esto repercute en los dispositivos que se utilizan para la transformación energética, haciendo que presenten una alta densidad de potencia. Por otra parte, al contrario de lo que sucede con la energía maremotermica, el valor de la amplitud y la frecuencia de las mismas varia de un punto a otro y de un instante a otro, lo que dificulta el diseño de maquinas e instalaciones que permitan su aprovechamiento. Sin embargo se han desarrollado diversos sistemas para convertir la fuerza de las olas en energía mecánica de rotación en un eje para accionamiento de maquinas.

Aunque existen numerosas clasificaciones de dichos dispositivos (convertidores) solo destacaremos las mas utilizadas. La primera clasificación tiene en cuenta el modo de funcionamiento basado en si el convertidor es susceptible o no al movimiento de las olas; en este caso podremos distinguir entre convertidores activos y pasivos.

La segunda clasificación tiene en cuenta su posición respecto al frente de olas. En este caso distinguimos entre: Totalizadores. Se encuentran en paralelo con el frente de la ola, absorbiendo la energía de la ola de una sola vez. Atenuadores. Se encuentran en dirección perpendicular a la del movimiento de la ola, absorbiendo la energía del frente de modo progresivo.

Absorbedores puntuales. Capta la energía no solo del frente de la ola, sino también de una porción de mar que rodea al dispositivo.

Geotérmica.

Se denomina energía geotérmica a aquella derivada del calor almacenado en el interior de la tierra. Este calor se produce, principalmente por la desintegración espontánea, natural y continua de los isótopos radioactivos que existen en muy pequeña proporción en todas las rocas naturales.

En el núcleo de la tierra el nivel térmico es muy superior al de la superficie. En él se pueden alcanzar temperaturas de hasta 4000ºc , disminuyendo a medida que se asciende hacia la superficie. Se denomina gradiente térmico a la variación de la temperatura con la profundidad, siendo el valor medio normal 3ºc por cada 100 metros. La diferencia de temperatura entre el núcleo y la superficie da lugar a un flujo de calor transfiriéndose la energía térmica por conducción. Las temperaturas que se alcanzan en el interior de la Tierra justifican el interés por utilizar su energía térmica, Sin embargo, el bajo flujo de calor, debido a la baja conductividad de sus materiales, hace que sea muy difícil su aprovechamiento. Por otra parte, hay zonas donde se producen anomalías geotérmicas que dan lugar a un gradiente de temperatura superior al habitual y constituyen una excepción; estas reciben el nombre de yacimientos geotérmicos (generalmente son zonas volcánicas.

La forma de extraer la energía térmica del yacimiento es por medio de un fluido que pueda circular por las proximidades del mismo, calentándose, y que después pueda alcanzar la superficie donde se aprovechara su energía térmica. Sus aplicaciones dependerán del estado en que se encuentre el fluido, vapor o mezcla de ambas fases. Según el yacimiento, fluido formara parte de él o será inyectado artificialmente.De este modo podemos clasificar los sistemas de obtención de energía geotérmica según las diferentes posibilidades de yacimientos:

Sistemas hidrotérmicos. Sistemas geopresurizados. Sistemas de roca caliente.

Sistemas hidrotérmicos: Tienen en su interior el fluido portador de calor (agua procedente de la lluvia o deshielos), pudiendo encontrarse este en estado liquido o gaseoso en función del calor y/o presión del yacimiento. Estos son los únicos que se encuentran en etapa comercial de los tres que se exponen.

Sistemas geopresurizados: Son similares a los anteriores con la salvedad de que se encuentran a mayor profundidad. Este tipo de sistemas presentan una serie de inconvenientes que dificultan la explotación y el desarrollo de una tecnología apta para su uso, como son: su difícil acceso, alto grado de minerales disueltos y su bajo nivel térmico. Por otra parte, también ofrece la ventaja de una variedad de energías diferentes de manera simultanea: energía de presión del agua, energía térmica del agua y el gas natural.

Sistemas de roca caliente: Están hechos por formaciones rocosas impermeables que tienen una temperatura elevada (150-300ºC) sin que exista en su interior ningún fluido que las recorra. Aunque estos sistemas tienen un alto potencial térmico, la profundidad a la que se encuentran y el carácter impermeable de la roca dificultan su aprovechamiento, y aun se encuentra en vías de desarrollo.

• La forma más usual es generar vapor a alta presión, que mueve una turbina conectada a un generador (turbogenerador). La energía generada por la combustión de los combustibles fósiles como el carbón o el petróleo y la producida en un reactor nuclear son las fuentes primarias más utilizadas para ello con una abrumadora diferencia. Pero cada vez cobra más importancia el empleo de fuentes renovables como la biomasa, la solar de alta temperatura o la geotérmica.

• Las turbinas propulsadas por agua o gas. En el primer caso la energía potencial almacenada en el agua embalsada en un salto de agua acciona el turbogenerador. En el segundo son los gases producidos por la combustión de gas los que mueven la turbina.

• Los aerogeneradores movidos por el viento (energía eólica).

• Las células fotovoltaicas que transforman la energía de la luz solar en electricidad.

ALMACENAMIENTO

Actualmente, en nuestro mundo, la necesidad cotidiana de emplear los aparatos eléctricos o los medios de transporte requiere la utilización creciente de unos sistemas que nos

permitan conseguir electricidad de una forma fácil, cómoda y duradera. Muchos de los aparatos que normalmente usamos

funcionan con pilas y condensadores que almacenan pequeñas cantidades de esa energía. Estos dispositivos, gracias a sus diferentes componentes, producen corriente eléctrica cuando se conectan a un circuito y se distinguen

principalmente en dos tipos (pilas secundarias y primarias), en función de que sean o no recargables.

LAS PILASEstos dispositivos convierten laenergía química en eléctrica yestán formados por uncompuesto químico, unelectrodo positivo y otronegativo. Resultan fácilmentetransportables y los productosde su interior provocan unasreacciones químicas que setransforman en electricidadhasta que esas sustancias segastan. Las cargas positivas seacumulan en uno de los polosy las negativas en el otro.

REACCIONESELECTROQUÍMICASAl clavar por separado dosobjetos metálicos en un limón, lapresencia del zumo propicia unareacción química que generaelectricidad y se puede conducirpor cables hasta encender unabombilla. En una pila, la corrienteeléctrica se produce de unaforma similar.

CONDENSADORESEn estos sistemas, dos láminasmetálicas separadas por unacorta distancia almacenanpequeñas cantidades de energíaeléctrica. Cuando una de lasplacas se conecta a ungenerador, se carga e induceuna carga contraria en la otralámina. Los condensadores seutilizan junto con las bobinas enequipos electrónicos y existende capacidad fija o variable.

PILAS SECASEste tipo de pilas se compone de un recipiente exteriorde cinc que funciona como electrodo negativo, de unavara de carbono y una pasta química que forman elelectrodo positivo, y de una mezcla intermedia decloruro de amonio y cloruro de cinc que permite lareacción química responsable de la corriente eléctrica.

PILAS RECARGABLESCuando se descargan, las pilassecundarias o acumuladorespueden recargarse de nuevo parasu uso posterior. Para ello, lacorriente eléctrica pasa en sentidoopuesto al normal e invierte lasreacciones químicas, de maneraque el producto que genera laelectricidad vuelve a su formaoriginal. Actualmente, el acumuladorde Planté sigue empleándose encoches, camiones y aviones.

ACUMULADORESEn 1859, el físico francés Gaston Planté inventó las pilassecundarias o acumuladores, que contienen un grupo deelementos conectados en serie, compuestos por una placade plomo, otra de óxido de plomo y una disoluciónelectrolítica de ácido sulfúrico que, debido a las reaccionesquímicas, se convierte en agua y sulfato de plomo

DISIPACION

RELACIÓN METAL ELECTRICIDAD

• Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.

• Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es el oro pero es muy caro, así que el metal empleado universalmente es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión

CONDUCTORES ELECTRICOS

INTEGRACION

En las fábricasLa electricidad tiene muchos usos en las fábricas: se utiliza para mover motores, para obtener calor y frío, para procesos de tratamiento de superficies mediante electrólisis, etc.Una circunstancia reciente es que la industria no sólo es una gran consumidora de electricidad, sino que, gracias a la cogeneración, también empieza a ser productora.

En el transporteGran parte del transporte público (y dentro de él los ferrocarriles y los metros) emplea energía eléctrica. No obstante, se lleva ya tiempo trabajando en versiones eléctricas de los vehículos de gasolina, pues supondrían una buena solución para los problemas de contaminación y ruido que genera el transporte en las ciudades. Incluso es posible (aunque no habitual) emplear la electricidad para hacer volar un avión.

En la agricultura

Especialmente para los motores de riego, usados para elevar agua desde los acuíferos, y para otros usos mecánicos.

En los hogares

La electricidad se utiliza en los hogares para usos térmicos (calefacción, aire acondicionado, agua caliente y cocina), en competencia con otros combustibles como el butano, el gasóleo, el carbón y el gas natural, siendo la única energía empleada para la iluminación y los electrodomésticos.

En el comercio, la administración y los servicios públicos

De manera similar a como se utiliza en el hogar, en estos sectores se ha ampliado su uso con la cada vez mayor aplicación de sistemas de procesamiento de la información y de telecomunicaciones, que necesitan electricidad para funcionar.

En medicina

"Tendencias", una revista electrónica de Ciencias, publicó el 14 de marzo de 2008 lo siguiente:"Aceleran la curación de heridas utilizando la electricidad"Un equipo de científicos ha descubierto que aplicando señales eléctricas a las heridas se puede controlar el proceso natural de las células que actúan en estas situaciones, lo que significa que es posible dirigir el movimiento celular y la manera de curar las lesiones. Este equipo ha conseguido identificar los genes y moléculas que las células utilizan para detectar los campos eléctricos que “emiten” las heridas.”

La electricidad puede utilizarse para producir calor y frío: calefacción, refrigeración, aire acondicionado, agua caliente y cocina.

La gran resistencia que opone un cable muy fino al paso de la corriente eléctrica genera calor. Esta propiedad se usa en todo tipo de estufas y radiadores. Los hornos de microondas son algo más sofisticados: la corriente eléctrica induce la formación de ondas de alta frecuencia al pasar por un magnetrón.

Para producir frío, la electricidad debe seguir un camino distinto: un motor eléctrico que hace funcionar un compresor, parte de un circuito cerrado de circulación de un gas. El gas comprimido, al expandirse en otro compartimiento del circuito, roba calor de su entorno (por ejemplo, del interior de un frigorífico), provocando un enfriamiento. El gas es nuevamente comprimido y cede el calor que robó al exterior del aparato. El ciclo expansión-compresión prosigue indefinidamente.

Se define como empalme eléctrico a la conexión de un sistema eléctrico interior a la red pública, estos deben ser proyectados y construidos de acuerdo a la Reglamentación Vigente.

Empalmes Eléctrico

Empalme Monofásico:

Suministro de energía eléctrica que se realiza con una fase y un neutro (220 voltios).

Empalme Trifásico:

Suministro de energía eléctrica que se realiza con tres fase y un neutro

Empalmes provisorios para faenas de construcción

2.1.1 Certificado de Factibilidad

El objetivo de este certificado es contar con la certezaque el proyecto se encuentra en la zona de concesiónde una empresa distribuidora autorizada y disponer de un documento que acreditela factibilidad de brindar un suministro eléctrico definitivo.

Informe de Condiciones Previas

El objetivo de este informe es que el solicitante conozca los requisitos técnicos para que Chilectra entregue el servicio.Previo a la emisión de Informe de Condiciones Previas, Chilectra revisa las instalaciones de la zona donde se solicita el suministro, considerando aspectos como el grado de saturación de los espacios públicos y la existencia de desarrollo aéreo o subterraneo.

EMPALMES PROVISORIOS PARA FAENAS DE CONSTRUCCIÓNInformación requerida

• Dirección del Suministro

• Croquis de ubicación de la propiedad

• Informe de condiciones previas

• Planos de emplazamiento y subterráneos en el caso de los edificios y de ubicación solicitada para el empalme provisorio.

• Plano de la planta en caso de loteo y de ubicación solicitada para el empalme provisorio.

• Planos de servicios (agua, gas, etc.) para que no interfieran con las obras. (optativo)

• Tipo de empalme solicitado (aéreo / subterráneo)

• Nivel de Voltaje

• En el caso de suministro en MT, el cliente debe especificar como se mide, si en MT o en BT

• Potencia Solicitada (debe ser en Kw.)

• Tipo de Tarifa solicitada, que puede ser BT-2, BT- 3, BT 4.3, AT-2, AT-3 y AT 4.3

• Datos del cliente (Nombre, Rut, giro, dirección comercial, fono, representante)

• Datos del Solicitante (Nombre, Rut, giro, dirección comercial, fono)

• Fecha en que requiere disponer del suministro de la potencia solicitada

• En el caso que la potencia sea escalonada, debe indicar las fecha de toma de carga (incrementos)

• Croquis de emplazamiento del equipo de medida

• El Equipo de Medida debe estar inmediatamente en el acceso a la propiedad. Se debe cumplir la normativa de la Compañía.

• Si se instalará a futuro como servicio común dentro del edificio, el cliente debe informar la potencia requerida para el Faena y la del Empalme Definitivo.

• En el caso que el cliente construya parte del empalme o equipo de medida, debe especificar que elementos aportan a la obra.

PLAZOS DE ELABORACIÓN DE ESTUDIOS Y PROYECTO

Los plazos para la elaboración del estudio y proyectos, consideran la realización de una visita previa, en conjunto con el cliente, para verificar la factibilidad y establecerlas condiciones necesarias para brindar el servicio, que culmina con la entrega de una carta presupuesto y plano del proyecto.

Los plazos son en días hábiles y son los siguientes:

• Empalme Faena/Provisorio de construcción Aéreo: 19 días

• Empalme Faena/Provisorio de construcción Subterráneo: 21 días

CONTRATACIÓN

Para la contratación se debe formalizar la aceptación del presupuesto, aportar los antecedentes para la elaboración del contrato de suministro, formalizar la forma de pago, emisión de facturas de ventas, entrega de Anexo TE-1 SEC (por el plazo requerido).

De acuerdo con las disposiciones del DFL Nº 1/82, todo suministro requiere de la suscripción de un Contrato de Suministro entre la Empresa Distribuidora y el Cliente.

El Artículo 150 letra q) del mencionado decreto, define al cliente como: "La persona natural o jurídica que acredite dominio sobre un inmueble e instalaciones que reciben servicio eléctrico.

En este inmueble o instalación quedarán radicadas todas las obligaciones derivadas del servicio para con la empresa suministradora".

Documentación requerida

• Certificado de dominio vigente de la propiedad o Declaración Jurada ante notario de Dominio dePropiedad.

• Si el propietario es una Sociedad, se debe acreditar mediante la Declaración Jurada la constitución de la Sociedad, adjuntado copia autorizada de la escritura pública en la cual consta la personería del representante de dicha Sociedad.

• Certificado de número Municipal. (Este certificado es el que acredita la dirección que está dando para la instalación solicitada).

• Firma de Contrato de Suministro Eléctrico.

• Fotocopia Cédula de Identidad del propietario o representante legal

• Fotocopia de RUT de la empresa o sociedad propietaria.

• Carta con Nº de RUT y fotocopia del RUT donde se indique a quien se deben emitir las facturas por los valores del presupuesto y por futuros consumos de energía.

• No debe existir un empalme eléctrico en el inmueble.

• En el caso que haya existido un empalme en esta propiedad, no deben haber deudas por suministro eléctrico.

Duración del empalme

La Norma 4 Eléctrica de la SEC en el artículo 19.0.1 dice:

Se denominarán instalaciones provisionales a aquellas destinadas a alimentar cualquier servicio por un períodode tiempo definido, generalmente corto, entendiéndose por tal a un período no superior a seis meses.

Se considerará como un caso particular de instalaciones provisionales, a aquellas destinadas a faenas de construcción, en este caso el período de vigencia será de once meses y será renovable por una única vez y por el mismo plazo. En este caso el empalme provisional podrá transformarse en definitivo con las adecuaciones necesarias a las condiciones de consumo definitivas una vez que sea fiscalizado por la SEC.

PLAZOS DE EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

El plazo para la ejecución de las obras, considera la realización de una inspección previa para obras ejecutadas por el cliente, para verificar que estén correctas y establecer las condiciones necesarias para brindar el servicio.

Esta programación puede variar dependiendo del tipo de suministro solicitado, las obras requeridas y la comuna donde se ejecuta. Esto principalmente por las exigencias de permisos municipales.

Los plazos estimados son los siguientes:

• Empalme Faena/Provisorio de construcción Aéreo: 25 días hábiles

• Empalme Faena/Provisorio de construcción Subterráneo: 40 días hábiles

• Empalme Faena/Provisorio de construcción Subterráneo: 65 días hábiles (comunas de Santiago, Providencia, Las Condes,Vitacura)

Estos plazos estimados son referenciales y se consideran a partir de que estén dada las condiciones en terreno, para realizar los trabajos (terreno despejado, facilidad de acceso, obras previas del cliente ejecutadas y recepcionadas por Chilectra).

Estos plazos están condicionados a las restricciones que imponga la Municipalidad a las obras civiles y eléctricas que se deban ejecutar en BNUP así como la coordinación con otros servicios en el uso de BNUP.

La energización de los empalmes sólo se podrá realizar si se cuenta con el Certificado de Inscripción de Instalación Eléctrica Interior (TE-1), debidamente autorizado por SEC

TARIFAS

Para empalmes de faenas es posible solicitar BT-2, BT-3, BT 4.3, AT-2, AT-3 y AT 4.3

Tarifa BT-2, AT-2

Esta corresponde a una tarifa de Potencia Contratada, el cliente tiene la libertad de utilizar la potencia contratada las 24 horas del día. La facturación se compone de la suma del cargo fijo, al cargo por potencia contratada y al cargo por energía, Se paga el cargo fijo más el cargo por potencia contratada aun cuando no exista consumo.

Tarifa BT-3, AT-3

Esta corresponde a una tarifa de Demanda Máxima Leída, se requiere un medidor con registrador de demanda máxima, este almacena mensualmente la lectura de consumo de potencia máxima ocurrida entre intervalos de 15 minutos; además el medidor registrael consumo de energía.

Tarifa BT-4.3; AT-4.3

Esta corresponde a una tarifa horaria, esta favorece con precios más bajos de suministro a quienes disminuyen en forma considerable su demanda en horas punta, esta es conveniente cuando la demanda en horas punta es inferior a la demanda de potencia en otras horas.

Este es la tarifa sugerida para los empalmes de faena,se debe verificar su conveniencia en cada caso.

FACTOR DE POTENCIA

El factor de potencia se puede definir como la relación que existe entre la potencia activa (KW) y la potencia aparente (KVA) y es indicativo de la eficiencia con que se está utilizando la energía eléctrica para producir un trabajo útil. El origen del bajo factor de potencia son las cargas de naturaleza inductiva, entre las que destacan los motores de inducción, los cuales pueden agravarlo si no se operan en las condiciones para las que fueron diseñados.

El bajo factor de potencia es causa de recargos en la cuenta de energía eléctrica, los cuales llegan a ser significativos cuando el factor de potencia es reducido.

Un bajo factor de potencia limita la capacidad de los equipos con el riesgo de incurrir en sobrecargas peligrosas y pérdidas excesivas con un dispendio deenergía.

El primer paso en la corrección del factor es el prevenirlo mediante la selección y operación correcta de los equipos.

Los compensadores de factor de potencia son la forma más práctica y económica para mejorar el factor de potencia, sobre todo en instalaciones existentes.

El costo de estos compensadores se recupera rápidamente, tan sólo por los ahorros que se tienen al evitar los recargos por bajo factor de potencia en elrecibo de energía eléctrica.

Para un factor de potencia entre 0.93 y 1 no existe cobro adicional, para factores bajo 0.93 Chilectra cobra un cargo por mal factor de potencia.

Para minimizar el mal factor de potencia, los equipos contratados en obra deben contar con un compensador de factor de potencia, no todos los tienen, en caso que los equipos no tengan este compensador es necesario instalar en obra uno. El equipo es un condensador que se puede reutilizar en varias obrasy el costo es recuperado en corto plazo.

RECOMENDACIONES ALSOLICITAR LOS

EMPALMES DE FAENA

Definición de la capacidad del empalme de faena

Es recomendable determinar la capacidad del empalme considerando todos los equipos y herramientas que se va a utilizar en la obra, pero no sobredimensionar el automático permitiendo que se pueda utilizar en forma irracional la energía, ya que por el sistema detarifas 3 y 4, la potencia máxima leída en un intervalo de 15 minutos en período de invierno fija por un año su cobro, es conveniente limitar el automático.

Edificios

En el caso de edificios, es conveniente instalar los equipos de medidas con capacidad para el consumo de los Espacios Comunes, limitando su capacidad en el automático acorde a los requerimientos de la obra considerando la recomendación del punto anterior.

Una vez terminada la obra, el equipo de medida se traslada al lugar definitivo para dar servicio a los Espacios Comunes.

Viviendas en extensión

En el caso de proyectos en extensión, en que no existe alimentación eléctrica a Espacios Comunes se puede arrendar el equipo de medida a Chilectra, dejando una boleta bancaria en garantía o comprar uno.

Para Constructoras que tienen obras en extensiónconstantemente, es recomendable comprar y trasladar de obra en obra.

Elección de la tarifa

La elección de la tarifa se debe realizar en función de los requerimientos de la obra, de la época del año en que tendrá su consumo máximo de potencia, de la distribución en el tiempo del consumo. Para ello se debe asesorar con un proyectista eléctrico y con suejecutivo en Chilectra.

Plazo de obtención del empalme de faena

Para minimizar los plazos de obtención del empalme de faena y tenerlo en obra oportunamente, se debe considerar lo siguiente:

• Anticiparse en la solicitud en los plazos estimados entregados por Chilectra.

• Utilizar el Portal Chilectra Inmobiliario que permite el seguimiento de la solicitud en la etapa de proyecto.

• Entregar la información completa requerida para el estudio.

• Investigar en la Municipalidad restricciones para los permisos de obra, en algunas fechas existen calles en las cuales las Municipalidades no otorganpermisos para faenas en la calzada o aceras.

• Instalar en la obra el tablero general, líneas generales, gabinetes tierras de protección y de servicio con las especificaciones definidas antes de solicitar el TE 1, Declaración de instalación eléctrica interior.

• Solicitar TE 1 con la anticipación necesaria para tenerlo disponible en la fecha de conexión.

• Revisar antes de la fecha programada para ejecutar el Empalme las obras necesarias, ya que el pedir una nueva fecha, esta no será antes de 15 días,por el aviso que se debe enviar a los vecinos del sector que verá interrumpido el suministro eléctrico durante las obras de conexión.

Empalmes definitivos en edificios

Información requerida

Planos de planta de subterráneos y de vertical eléctrica, arquitectónicos del o los edificios y de ubicación solicitada para los empalmes

Documentación requerida

Certificado de número Municipal con información de cada departamento.

Antecedentes para confección de contrato de servidumbre, en caso de transformadores dentro de la propiedad del edificio.

Tarifa Hogar Plus

Esta corresponde a una tarifa preferencial, destinada a clientes con equipamiento que permita hacer un buen uso del consumo de energía en horarios diferenciados. El cliente tiene la libertad de utilizar la potencia disponible en su empalme las 24 horas del día, pero se privilegia el uso en horas de menor demanda del sistema. Esta tarifa requiere medidores especiales, como los concentradores de medida, que permitan registrar la energía consumida en Kwh., dependiente del tramo horario y el día en que se haga.La facturación se compone de la suma del cargo fijo y el cargo por energía consumida en los tres tramos horarios. El cliente no esta afecto a cargos por Límite de Invierno. Se paga solo el cargo fijo en los meses donde no exista consumo.

EJEMPLO INSTALACION DOMICILIARIA

http://www.sec.cl/

De acuerdo a lo que se refiere la Ley Orgánica Constitucional de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles tiene por misión vigilar la adecuada operación de los servicios de electricidad, gas y combustibles, en términos de su seguridad, calidad y precio.

Consecuentemente con su misión, y en torno a la última modificación realizada a la Ley Nº 18.410 en Mayo de 2005, el objeto de la SEC será fiscalizar y supervigilar el cumplimiento de las disposiciones legales y reglamentarias, y normas técnicas sobre generación, producción, almacenamiento, transporte y distribución de combustibles líquidos, gas y electricidad, para verificar que la calidad de los servicios que se presten a los usuarios sea la señalada en dichas disposiciones y normas técnicas, y que las operaciones y el uso de los recursos energéticos no constituyan peligro para las personas o sus cosas.

FORMULARIOS SEC

PLANOELECTRICO