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FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
CURSO PARA OPERADORES DE ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES
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ELECTRICIDAD
• Introducción.
• Conceptos básicos de electricidad.
• Distribución eléctrica.
• Sistemas de distribución.
• Aparamenta en A.T.
• Transformadores.
• Aparamenta en B.T.
• Instrumentación de medida.
• Diagnosis de averías.
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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD
• Aparamenta
• Tensión
• Corriente eléctrica
• Corriente nominal
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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD• Aparamenta:
Aparamenta eléctrica es el conjunto de aparatos de maniobra, de regulación y control, de medida, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas, utilizados en las instalaciones eléctricas, cualquiera que sea su tensión.
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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD
•Tensión:Es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica.
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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD
• Corriente eléctrica:
La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material.
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CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRICIDAD
• Corriente nominal:
Es la corriente eléctrica, que será observada (o medida) en un determinado aparato, cuando este esté operando adecuadamente.
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DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA
230-400 V.
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DISTRIBUCIÓN B.T.
• Una instalación eléctrica en B.T. es un
conjunto de elementos que tiene como
finalidad el uso de la energía eléctrica y cuyas
tensiones nominales son iguales inferiores a
1000 v para corriente alterna.
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DISTRIBUCIÓN B.T.
Circuitos de distribución
C.T. C.G.B.T. C.S.(30mA)
C.S.(300mA)
MOTORES.
EDIFICIO.
MOTORES(gran potencia).
C.T. C.G.B.T. C.S.(30mA)
C.S.(300mA)
MOTORES.
EDIFICIO.
MOTORES(gran potencia).
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Sistema de distribución
1. Cuadros eléctricos
– Descripción
– Tipos de cuadros
2. Cables y canalizaciones
– Definición
– Marcado según normativa
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Sistema de distribución
1.- Cuadro eléctrico:
Es el encargado de distribuir la energía eléctrica a
todos los motores, elementos de mando y demás
receptores de la planta, a la vez que se encarga de
proteger toda la instalación eléctrica minimizando
los riesgos por sobrecarga o cortocircuito.
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Tipos de cuadros
• CGBT (cuadro general baja tensión)
Distribuye la electricidad proveniente del C.T. a resto de cuadros
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Sistema de distribución
• CCM (cuadro control motores)
Contiene los dispositivos necesarios para poner en marcha los distintos receptores así como para protegerlos.
Además contiene pilotos de señalización y selectores.
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Sistema de distribución
• En cada cuadro se
deberá enumerar todos
los hilos, etiquetar todos
los equipos, disponer de
una cartera interior de
chapa donde se
depositará esquema
unifilar revisado del
mismo.
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Sistema de distribución
2.- Cables y canalizaciones
La distribución eléctrica entre los distintos cuadros y equipos se realiza mediante cables aislados o mediante canalizaciones.
La función básica de un cable consiste en transportar energía eléctrica en forma segura y confiable desde la fuente de potencia a las diferentes cargas.
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Cables y canalizaciones
• Conductor: Al, Cu La
identificación de
éstos debe cumplir
tres reglas.
• Cable: unipolar,
bipolar, etc.
• Canalización:
cables+medios
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Código de colores
INSTALACIÓN Nº CONDUCTORES COLORES
Monofásica Bipolar (F + N) ma-az o n-az
Monofásica Tripolar (F + N + CP) ma-az-vdam
Trifásica Tripolar (3F) n-gr-ma
Trifásica Tetrapolar (3F + CP) n-gr-ma-vdam
Trifásica Tetrapolar (3F + N) n-gr-ma-az
Trifásica Tetrapolar (3F + CPN) n-gr-ma-az (con marcas vdam en extremos, y viceversa)
Trifásica Pentapolar (3F + N + CP) Negro, gris, marrón, azul, verde-amarillo
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La principal función del cable de tierra es proteger a los usuarios ante las eventualidades en el paso de la corriente. Sirve para descargar el exceso de corriente a la tierra.
Función del cable de protección
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Es para tener 220 volt, pero en cambio, la función principal, del neutro, es la seguridad del entorno, y la estabilidad, del campo eléctrico, del transformador, y de las instalaciones, que estarán conectadas. Nosotros, sabemos que somos conductores, y si formamos parte de algún circuito, o campo eléctrico, o electromagnético fuerte, puede inducir en nuestro cuerpo corriente peligrosas, para nuestra salud, e inclusive, nuestra vida.
Función del neutro
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TIPOS Y UBICACIÓN DE APARAMENTA
1. Aparamenta en A.T. (T>1000 V)
2. Transformadores
3. Aparamenta en B.T.(T< 1000 V)
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Aparamenta en A.T.
• T>1.000 V
• Instrumentación en A.T.según función:
– Maniobra (seccionadores, Interruptores y
Conmutador)
– Protección (fusibles, seccionador-fusible y
descargadores de tensión)
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Transformadores
• Es el encargado de recibir la corriente de la red en Alta tensión y transformarla en Baja tensión para que pueda ser tomada por los receptores.
• Se emplean para el transporte de energía eléctrica a largas distancias, a tensiones altas.
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Transformadores
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Aparamenta en B.T.
• T<1000 V
• Se divide en cuatro grupos:
– Corte
– Protección eléctrica
– Mando
– Medida
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CORTE
• Seccionador: conexión-desconexión a
voluntad.
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CORTE
• Fusible: interrumpe la corriente.
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CORTE
• Seccionador-fusible: los fusibles abren y
cierran los contactos.
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PROTECCIÓN
• Circuitos: disyuntor, relé térmico, relé
electromagnético, guardamotores.
– sobrecarga
– cortocircuito
• Personas: interruptor diferencial
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DISYUNTOR
Disparo por efecto térmico
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DISYUNTOR
Disparo por efecto electromagnético
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DISYUNTOR
• Aparatos que
protegen a los
circuitos porque
interrumpen
automáticamente la
alimentación si
detentan una
sobreintensidad.
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Relés térmico y electromagnético
• Funcionamiento similar
int.magnetotér
• mico cuando actúa por
ef.térmico
• Funcionamiento similar
int.magnetotérmico
cuando actúa por
ef.magnético
• Guardamotores
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INTERRUPTOR DIFERENCIALEs un interruptor que testea la corriente que entra al sistema eléctrico y la
que sale del mismo. Cuando no hay diferencia es un circuito equilibrado, pero cuando se produce la diferencia de corrientes (I de entrada e I de salida), a la que el mismo esta calibrado, generalmente 30 mA, se produce una corriente en el anillo en el cual están las bobinas de la I entrada e I salida. Esta corriente se induce en una tercera bobina la cual activa el dispositivo de disparo.
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL• Protección frente a contactos
• Criterios de elección
– Sensibilidad: 6 mA – 30 A
• Quirófanos: 10 mA
• General (zonas accesibles): 30 mA
• Motores (masas sin acceso): 300 mA
• Alumbrado exterior: 300 - 1000 mA
– Intensidad nominal < I admisible
– Poder de corte
• Posee botón de comprobación
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CONTACTOS INDIRECTOS
CONTACTO INDIRECTO: Es el contacto de personas o animales con elementos puestos accidentalmente bajo tensión.
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CONTACTOS INDIRECTOS
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MANDO
COLOR SIGNIFICADO EXPLICACIÓNROJO Emergencia En caso de condiciones
peligrosas o de emergenciaAMARILLO Anomalía En caso de condiciones
anormalesVERDE Normal Para iniciar las condiciones
normalesAZUL Obligatorio En caso de condiciones que
requieren una acción obligatoriaBLANCO Sin significación Para un inicio general deGRIS específica las funciones excepto la paradaNEGRO atribuida de emergencia
ARRANQUEPUESTA EN TENSIÓN/ON
PARADAPUESTA FUERA TENSIÓN/OFF
ON/OFFARRANQUE/PARADA
ARRANQUE/ONPARADA/OFF
Pulsador: nos permite conectar o desconectar un
equipo
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MANDO• Interruptor: seta de
emergencia. Situado en cada puesto de mando del operador así como en otros emplazamientos donde la parada de emergencia pueda ser requerida.
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MANDO
• Conmutador:
dispositivo eléctrico
que permite
modificar el camino
de los electrones.
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MANDO
• Contactor: es un
elemento conductor
que tiene por
objetivo establecer o
interrumpir el paso
de corriente.
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MANDO
• Relés: dispositivo electromecánico que funciona como un interruptor controlado por un cierre eléctrico en el que , por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
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MANDO
• DETECTORES: funcionan de manera
automática ante un factor, como puede ser la
temperatura, posición, presión…
– FINAL DE CARRERA
– PRESOSTATOS
– INTERRUPTOR DE NIVEL (boya)
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Interruptores de posición
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Presostato
Es un aparato que cierra o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido.
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Interruptor de nivel
• Instrumento de
mando empleado
para controlar el nivel
de un pozo.
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Caudalímetro electromagnético
• Instrumento
empleado para la
medición de un fluido
a través de una
tubería
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Caudalímetro ultrasonido
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Secc.
Seccionamiento en carga
Seccionamiento
Prot.cortocircuito
Protección sobrecarga
Control
ContactorIntegral
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Int.en carga
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Int porta fusibles
Relé Térmico
Relé electromagnético
Disyunt. Magnetotérmico
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Instrumentación de medida
• Amperímetros
• Voltímetros
• Medida en bornas
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EQUIPOS COMPLEMENTARIOS
• Fuente de alimentación
• PLC
– Fuente de alimentación
– CPU
– Entradas y salidas
• Pantalla del operador
• Panel sinóptico
• SAI (sistema de alimentación ininterrumpida
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DESCRIPCIÓN FISICA PLCRACKs
modulares4 / 6 / 8 / 12
slotsextensibles o no
MóduloAlimentación CPU´́́́s
Módulos DedicadosTOR, ANA, Comunic., Contaje ...
NuevosFinales de
línea
CablesBus X
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Equipos complementarios
• Pantalla operador
• Panel sinóptico
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Otros dispositivos
Tipos de arranque
• Arranque directo:
Se dice que un motor arranca en forma directa cuando a sus bornes se
aplica directamente la tensión nominal a la que debe trabajar.
Si el motor arranca a plena carga, el bobinado tiende a absorber una
cantidad de corriente muy superior a la nominal, lo que hace que las
líneas de alimentación incrementen considerablemente su carga y
como consecuencia directa se produzca una caída de tensión. La
intensidad de corriente durante la fase de arranque puede tomar
valores entre 6 a 8 veces mayores que la corriente nominal del motor.
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Otros dispositivos
Tipos de arranque
Arranque de estrella-triángulo:
• El arranque estrella-triángulo es el procedimiento más empleado para el
arranque a tensión reducida debido a que su construcción es simple, su
precio es reducido y tiene una buena confiabilidad.
• El procedimiento para reducir la tensión en el arranque consiste en
conmutar las conexiones de los arrollamientos en los motores trifásicos
previstos para trabajar conectados en triángulo en la red de 3 x 380 V.
• Los bobinados inicialmente se conectan en estrella, o sea que reciben la
tensión de fase de 220 V, y luego se conectan en triángulo a la tensión de
línea de 380 V; es decir que la tensión durante el arranque se reduce 1,73
veces.
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Otros dispositivos
Tipos de arranque
Arrancadores de motores:
• Los mismos consisten básicamente en un convertidor estático alterna-
continua-alterna o alterna-alterna, generalmente de tiristores, que
permiten el arranque de motores de corriente alterna con aplicación
progresiva de tensión, con la consiguiente limitación de corriente y par de
arranque. En algunos modelos también se varía la frecuencia aplicada.
• Al iniciar el arranque, los tiristores dejan pasar la corriente que alimenta
el motor según la programación realizada en el circuito de maniobra, que
irá aumentando hasta alcanzar los valores nominales de la tensión de
servicio.
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Diagnosis de averías
• Diagnosticar una
avería en un CCM
a partir del
disparo de un
diferencial o un
interruptor
magnetotérmico