redes electricas
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Presentacion sobre redes electricasTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHOFACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTOMENCIÓN: INDUSTRIAL
ASIGNATURA: INSTALACIONES ELÉCTRICAS
UNIDAD I REDES ELÉCTRICAS
Prof.: Ing. MSC Freddy Díaz
REDES ELÉCTRICAS
El sistema eléctrico del país ESTADO
El ESTADO es el encargado:
-Producción Generación
-Transporte Alta-tensión
-Distribución Centro de consumo
Producción + Transporte + Distribución= SUBSISTEMA ELÉCTRICO
SISTEMA ELÉCTRICO
SUBSISTEMA ELÉCTRICO
-Subsistema de producción
-Subsistema de transporte
-Subsistema de distribución
Centrales generadoras
(generar potencia que demanda el
país)
Líneas de muy alta tensión
hasta las subestaciones
Líneas que parten de la subestación
a los demandantes
Características de un sistema eléctrico
-Nº de fase
-Tensión de servicio
-Frecuencia de servicio
Tensiones de servicio normalizado
Redes eléctricas de distribución
Redes primarias: estación transformadora la une con subestación de transformación de alta a media tensión
Redes secundarias: subestación transformadora hasta los centros o caseta de transformación de media y baja
tensión hasta el abonado
Redes públicas de distribución: es la red secundaria encargada de enlazar con las acometidas de los edificios.
Diagrama unifilar de un edificio típico
Centro de transformación
- Se construye a nivel de superficie - subterránea
- Según reglamento
- Encargado de reducir: tensión de servicio de la red de distribución (64 Kv - 34,5 Kv – 13,5 Kv) a los valores de consumo de baja tensión (120 – 220 V)
Normas de Construcción
Líneas aéreas: transporta la energía eléctrica
Los conductores: transporta esta energía y están soportados por un conjunto de elementos:
1. Cruceta2. Aisladores3. Soporte (poste) Madera
Los postes: se apoyan en el terreno Hormigón Acero
Elementos esenciales de constitución de una línea aérea:
1. Apoyos2. Conductores
Esfuerzos que están sometidos los apoyos para las líneas aéreas
1. Esfuerzos verticales: debido al peso del conductor que soporta (sobrecarga - hielo)
2. Esfuerzos transversales: acción del viento sobre los apoyos
Acción resultante de las tracciones de los conductores
3. Esfuerzos longitudinales: al principio y final de la línea
Clasificación de los apoyos según sus funciones
- Apoyo de alineación: se emplea en tramo recto del sistema eléctrico
Soporta: (Esfuerzos verticales y transversales)
- Apoyo de ángulo: se emplea en tramo con ángulo en su trayecto.
Soporta: (Esfuerzos verticales, transversales debido al viento y debido a la tracción de los conductores)
-Apoyo de anclaje: se emplean en tramo recto cada 2 o 3 Km.
Proporciona punto firme
Soporta: (Esfuerzos longitudinales excepcionales , verticales y transversales)
-Apoyo de fin de línea: se emplea al inicio o final de la línea.
Soporta: (Esfuerzos de todos los conductores, cable a tierra y eventualmente los manguito de hielo)
-Apoyos especiales: diferentes funciones. En cruce – en cruce de línea (para este vano), vías ferrocarril y comunicación.
Conductores de líneas aéreas
- Baja resistencia eléctrica: pérdida por calentamiento - se reduce
-Elevada resistencia mecánica: esfuerzo que soportan estas líneas
- Bajo costo de adquisición : línea rentable
“Resulta difícil encontrar materiales para conductores que cumplan con lo anteriores características”
Materiales mas utilizados para conductores de líneas aéreas
COBRE
ALEACIONES DE COBRE
ACERO
ALUMINIO
ALEACIONES DE ALUMINIO
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS CABLES UTILIZADOS EN LAS LÍNEAS
AÉREAS
- Cable de hilos de la misma calidad
- Cable alrededor de un hilo central (alma o núcleo)
Tipos de conductores
El conductor utilizado con mayor frecuencia en nuestro país es ARVIDAL que es una aleación de aluminio
AAAC CON ALEACION
ACSR CON REFUERZO DE ACERO
ACAR CON REFUERZO DE ALEACIÓN
CONDUCTORES DE ALUMINIO (ACC)
-AAAC: tiene mayor resistencia a la tensión que los conductores eléctricos de aluminio de tipo ordinario
-ACSR: consiste de un núcleo central de alambre de acero rodeado por capas de alambre de aluminio
-ACAR: tiene un núcleo central de aluminio de alta resistencia rodeado por capas de conductor eléctrico de tipo especial
Distancia de conductores desnudos con zona de protección de edificio
Los conductores desnudos deben instalarse respecto al suelo y edificaciones a las distancias que se indica a continuación y que como mínimo será:
-Respecto al suelo: 4 mts.
-Sobretejados: 1,80 mts del mismo cuando se trata de conductores puesta a tierra y a 1,50 mts cuando no están.
-Si la inclinación del tejado es superior a 45ºsexagésima. El plano límite de la zona de protección debe ser 1mts de separación entre ambos:
. Sobre terraza y balcones: a 3 mts de la terraza o balcón. . Sobre fachada: esta zona queda limitada por un plano vertical paralelo al muro de fachada, situado a 0,20 mts del mismo y por plano vertical paralelo al muro de fachada a 1mt de las ventanas, balcones, terrazas u otra abertura.
Distancia mínima entre conductores desnudos y los muros de edificios
Los conductores desnudos con polaridad diferente deben guardar las distancias mínimas como se indica en la tabla:
Vanos Distancia
Hasta 4 mts 0, 10 mts
4-6 mts 0,15 mts
6-30 mts 0,20 mts
30-50 mts 0,30 mts
50-75 mts 0,35 mts
> 75 mts 0,90 mts
“Si los conductores se colocan sobre soporte sujeto a las fachadas de los edificios, la distancia a éstas será de 20 mts
como mínimo”
Distribución subterránea
- En área urbana el tendido de línea aérea a alta tensión no es posible (alto riesgo para sus habitantes - Efecto estático)
- Surge la distribución de energía eléctrica subterránea:
. Los centros de transferencia: ubicado en diferentes sectores de la ciudad
. Alimentado por cable subterráneo
Constitución de un cable subterráneo
Cable: conjunto formado por uno o varios conductores adecuamente aislados
Cable Subterráneo
En la parte central conductores cableado (conduce la corriente)
Cada conductor tiene aislamiento propio
Cintura aislante común: se aplica a las almas esta puede ser sustituida
por materiales conductores (pantallas metálicas)
Aislamiento los huecos – cintura – las almas se hacen de material de relleno –
de un espesor. Evita perforaciones a causa de
campos eléctricos entre conductor y conductor-tierra
Recubrimiento de protectores del cable
No tiene función esencialmente eléctrica
Para los esfuerzos mecánicos, químicos, etc.
Entre los que podemos encontrar:
-Las envolturas metálicas: cable aislado con sustancia higroscopia. Evitar el paso de la humedad, generalmente esta envoltura es de metal blando (plomo, aluminio)
-Las armaduras: envolturas metálicas de metal duro (hierro, acero, etc.). Protege contra acción mecánica. (Cable armado)
- La cubierta: recubre exteriormente al cable. Es derivado de materiales textiles, caucho, etc. Existe peligro de corrosión y otros agentes químicos.
Materiales aislantes empleados en los cables
subterráneos
PAPEL IMPREGNADO
Resina – aceite (primeros años)
Materiales orgánicos-artificiales-vidrio-amianto
A base de celulosa (al mas utilizado)
AISLANTE SECO
Termo plástico (polietileno)
Termo estable (polietileno reticulado)
Elastómero (caucho natural-etileno-propileno)
Magnitudes características del cable
VALOR NOMINAL: indica características de funcionamiento, condiciones de ensayo y límite.
VALORES PRESCRITOS: en lo que me refiere a sus dimensiones y propiedades. (cumpliendo las normas vigentes)
VALORES ORIENTADORES: este no viene impuesto por las normas. Objeto: para determinar por cálculo las dimensiones y así garantizar el funcionamiento en condiciones normales.
Funcionamiento del cable
Tensión nominal de la red (Vn): es el valor eficaz de la tensión entre conductores de la línea para la cual la red fue diseñada. Es el valor especifico.
Tensión mas elevada de la red: este puede ser mantenido en condiciones normales. Valor eficaz mas elevado. (incluye variaciones temporales y transitorias)
Tensión nominal del cable: (Eo/E) tensión-nominal a frecuencia industrial- de su diseño.
Eo: Tensión entre cada uno de los conductores y la envoltura mecánica de pantalla y tensión entre dos cualquiera de los conductores (E)
Tensión de impulso: valor de cresta de la tensión entre cada uno de los conductores y la pantalla o envoltura metálica.
Grado de aislamiento: designación empírica tiene en cuenta características constructivas y de prueba de cable, valores coinciden a frecuencias industriales.
Nivel de aislamiento: designación empírica que tiene cuenta características constructivas y de prueba en relación con posibles sobretensiones de origen atmosférico.
Configuración general de los cables subterráneos
Pueden ser : unipolares, bipolares y multipolares
Unipolares
Un solo conductor (sección circular- casi siempre)Con aislamiento-recubrimiento necesarioPuede o no ser armado
Dos o mas conductores independientes Multipolares Aislamiento Protección
Destinado a transportar corriente
continua o alterna monofásica
Bipolares
Aspectos relacionados con el mantenimiento
Red eléctrica - ÁreaBase fundamental: Inspección
Componente del sistema red – área (sometido a constante esfuerzos internos y externos, agentes químicos y otros.) Poste – aisladores – empalme – herraje.
Personal especializado en Mtto.: correctivo y predictivo.
Tanto los conductores – postes y herraje. Son de larga duración (20, 30, 50 años)
*Pero todos los elemento del sistema tienen una vida útil.
Aspectos relacionados con el Mantenimiento de red subterránea
• Inspección visual es casi nula exceptuando la subestación.
•El conducto es elemento principal a Inspección. Esta conformado por: Empalme, Estructura que lo aloja.
•Se hace difícil localizar su falla (sale cuando el sistema eléctrico comienza a fallar). Métodos:
- Bucle de Murray (fuente de corriente, galvanómetro), - Caída de tensión (3 voltímetro, reóstato)
La zanja o bancada: esta viene predeterminada por el Nº de cable que se hayan de tender.
Los pozos de registros: para asegurar el desagüe. Permite: la instalación, empalme, reposición y reparación.
Plano de cable: Trayectoria inicial Anotar los correctivos Reparaciones
UNIDAD IIElementos de una
instalación eléctrica residencial
Prof.: Ing. MSC Freddy Díaz
Elementos de una instalación eléctrica
residencialComponentes del sistema eléctrico residencial:
-Canalización eléctrica: embutido y a la vista (E.M.T. – P.V.C., Conduict)
-Cajetines, cajas de paso y tapas: ubicación se intercala al inicio o final de los circuitos.
-Cajetines: Metálicas y Plásticas (orificios) Rectangulares
Cuadradas
Octogonales
Redondas
Caja de paso: se fabrica con láminas de acero (Normas - C.E.N.)
Tuberías: donde se alojan los conductores
Ductos: (bandeja). Pueden ser abiertas o cerradas. Instalaciones industriales.
Obras civiles: subestaciones e industrias o similares. Canales en piso con pared, fondo de concreto – tapas metálicas. Construirse con cierta pendiente. (agua)
C.E.N. Y LAS NORMAN DEL MOP
Tablas de escogencia: sección de la canalización requerida (sección 5 veces que la ocupada por los conductores)
Tanquillas: es un recipiente para la canalización subterránea (Amplia). Tipos:
-Alumbrado públicos
-Baja y alta tensión
-Tanque o sótano: cámara de empalme. Paredes de concreto armado (pared de piso y techo), tapas metálicas y fosa de drenaje.
Caseta: se construye para alojar transformadores, protección y seccionadores, etc.
Conductores eléctricos: materiales metálicos, foma de varilla, transporta la corriente. Los conductores mas importantes son:
-Plata: 100%-Cobre: 94%-Aluminio: 57%-Hierro: 16% Costo de producción bajo: cobre y aluminio.
Aislamiento del conductor: (esta diseñado)-Agentes mecánicos-Agentes químicos
Tipos de aislante: lo mas usados en el país:
-TW - TTU-THW
Calibre de conductor eléctrico
Normas COVENIN, A.W.G (SISTEMA DE CABLE AMERICANO)
Nº: 24……4/0 250…2000MCM
Cable de control: Nº 24 – 18 (21 conductores hasta 60 en códigos de colores)
Cable para teléfonos: desde un par hasta 5000 pares Nº 24-18
Cable para comunicación: calibre diverso de 75 ohmio, para uso residencial (antena de radio y T.V)
Cable sonido: pares de cable retorcidos, aislante TW, calibre 2 x 18 – 2 x 16 o bien 2 x 14
Identificador del conductor
Colores:
-Neutro: Blanco y gris -Puesta a tierra: Verde o verde con franja amarilla-Conductor activo: monopolares (negro, rojo, azul o amarillo)
En todo proyecto se debe señalar el código de color a utilizar.
Empalme: une los extremos de dos o mas conductores. Tipos: hasta Nº 10 (retorcidos) – soldaduras – conectores (aceptados por el C.E.N.)
Tableros: distribuidor de corriente, nivel de tensión, construido de material no inflamable. Barras conductoras y neutras protecciones
UNIDAD IIIElementos de una
instalación eléctrica industrial
Prof.: Ing. MSC Freddy Díaz
ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
INDUSTRIALDiferencias entre instalaciones residenciales e industriales con respecto a los motores:
-Para los residenciales, oficinas y comerciales no existe personal de mantenimiento para esto.
-Su esquema eléctrico es sectorizado.
-El suministro de energía eléctrica: Monofásico en dos hilos en 13800 V. Trifásicos en tres hilos en 13800 V.
Aspectos importantes del sistema eléctrico industrial
- Subestación:
CasetaTransformadorCorta corrientePara rayosAterramientoBreaker principal
- Tableros:
Barras Protección Aterramiento
- Motores:
Tipos de motorProteccionesConductor Conexión Aterramiento
Según la potencia de cada motor y números de equipos y disposiciones dentro de un área determinada se puede distinguir 3
casos de distribución de motores