guía destrezas y principios básicos de electricidad

GUÍA DE ESTUDIO

INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVA

NIVEL: FORMACIÓN BÁSICA

VENEZUELA 2015

Cabimas, Marzo 2015

INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIÓN EDUCATIVAGERENCIA REGIÓNAL INCE ANZOÁTEGUIDIVISIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONALUNIDAD DE TECNOLOGÍA EDUCATIVA

NIVEL: Formación BásicaMODO: Habilitación

GUÍA DE ESTUDIO

Especialista en Contenido:

Ing. José Luis Moreno – Instructor

Gerencia Regional INCE Anzoátegui (Programa Construcción)

Elaboración y Diagramación:

T.S.U. Roger Solórzano – Analista Productor de Medios

Gerencia Regional INCE Anzoátegui

Diseñadora Instruccional

Lic. Mariela Araguache


Supervisión y Revisión:

Lilian Cedeño- Jefe de Apoyo Técnico


Validación:

Ing. Hilde Molina – Coordinador (Centro Formación Industrial)

Armando Molina – Instructor (Centro Formación Industrial)

Ing. Orlando Narváez – Supervisor (Programa Construcción)

Ing. Eduardo Sánchez Instructor (Centro Formación Industrial)

Coordinación Técnica Estructural

División de Recursos para el Aprendizaje

Coordinación General

Gerencia General de Formación Profesional

Gerencia de Tecnología Educativa

1° Edición Marzo 2015

Copyright INCE

CONTENIDO

INTRODUCCIÓNOBJETIVO

HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL..........................................................7Accidentes Laborales...................................................................................7

Responsabilidad en la Prevención de Accidentes....................................7Cómo Prevenir Accidentes.......................................................................9Control de Actos Inseguros......................................................................9Condiciones Inseguras...........................................................................10Tipos de Accidentes...............................................................................11Causas de Accidentes Laborales...........................................................15

Organización del Área de Trabajo..............................................................15Cómo Organizar el Área de Trabajo..........................................................16

Orden y Limpieza....................................................................................16La Iluminación.........................................................................................17Ventilación..............................................................................................18La Temperatura y la Humedad...............................................................19

Tipos de Herramientas de Apriete, Corte, Impacto y de Roscado.............20Herramientas de Apriete.........................................................................20Herramientas de Corte...........................................................................21Herramientas de Impacto.......................................................................23Herramientas de Roscar.........................................................................24

Normas de Seguridad e Higiene para cada una de las Herramientas.......25

Origen de la Electricidad................................................................................27Electricidad.................................................................................................27El Átomo.....................................................................................................27

Estructura Atómica................................................................................28Ionización...................................................................................................28Electrones Libres........................................................................................29Conductores Eléctricos..............................................................................29

Tipos.......................................................................................................29Uso de los Conductores.........................................................................31

Aislante Eléctrico........................................................................................31Corriente Eléctrica......................................................................................33

Tipos.......................................................................................................33Fuentes Básicas de Electricidad................................................................35

Tipos de Fuente......................................................................................35La Ley del Ohm..........................................................................................38

Formula para el Cálculo de la Variable...................................................38

Resistencia Eléctrica..................................................................................39Tipos de Resistencias Eléctricas............................................................40Código de Colores para Resistencia de Carbón.....................................41

Circuito Eléctrico........................................................................................42Clasificación............................................................................................43

Planos........................................................................................................46Tipos.......................................................................................................46

Simbología Utilizada en la Elaboración de Planos de Instalaciones Eléctricas....................................................................................................49Instrumentos de Medición de Parámetros Eléctricos.................................50

Tipos.......................................................................................................50Utilidad....................................................................................................53Principio de Funcionamiento..................................................................54

Procedimiento Técnico para el Uso de los Instrumentos de Medición.......56Normas de Seguridad e Higienes cuando se Utilizan los Instrumentos de Medición.....................................................................................................58Empalmes..................................................................................................58

Tipos.......................................................................................................58Procedimientos para Realizar Empalmes...............................................59

Normas de Higiene y Seguridad para Realizar Empalmes........................62

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................

INTRODUCCIÓN

La Guía de Estudio “Destrezas y Principios Básicos de Electricidad” tiene por

finalidad Realizar instalaciones eléctricas siguiendo el

procedimiento técnico establecido en el código eléctrico nacional y

cumpliendo las normas de seguridad e higiene.

El material instruccional está constituido por los siguientes puntos: Higiene y

seguridad industrial, accidentes laborales, organización del área de trabajo,

origen de la electricidad, fuentes básicas de electricidad, la Ley de OHM,

calculo de la Ley de OHM, circuitos eléctricos, conexiones de circuitos

eléctricos, planos, instrumentos de medición de parámetros eléctricos,

luminarias, tipos, empalmes, procedimiento técnico para elaborar empalmes,

cinta aislante, accesorios para circuitos eléctricos, canalizaciones, tipos,

entre otros puntos que veremos a medida que avancemos en el curso.

El oficio de electricista posee destrezas y habilidades que son requeridas en

cualquier empresa, independientemente de su rama. Debemos resaltar que

también son solicitados para realizar trabajos domésticos, brindándole al

trabajador una gama de oportunidades de empleo.

Por eso, esperamos que la guía de estudio sea un material de apoyo muy

valioso, desarrollado de una manera didáctica y sencilla, asimismo le

invitamos a profundizar sus estudios a través de la investigación y lectura de

material relacionado con el tema con el fin de reforzar los conocimientos

obtenidos.

OBJETIVO GENERAL

Realizar instalaciones eléctricas, siguiendo el

procedimiento técnico establecido en el código

eléctrico nacional y cumpliendo las normas de

seguridad e higiene.

Destrezas y Principios Básicos de Electricidad

HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

Es el conjunto de conocimientos acerca de la prevención, reconocimiento,

evaluación y control de los factores ambientales, que surgen en el lugar de

trabajo y que causan enfermedad, deterioro de la salud y del bienestar

personal, o incomodidad entre los trabajadores y los miembros de la

comunidad.

La seguridad industrial surge de la necesidad de reducir la frecuencia de los

accidentes, a través de la prevención. Por medio de ésta se espera el control

múltiple de la actuación humana, de la acción mecánica de los materiales y

del medio ambiente.

Accidentes Laborales

Para los efectos de la Norma Venezolana COVENIN 2260-88, se define

Accidente de Trabajo como “todo suceso imprevisto y no deseado que

interrumpe o interfiere el desarrollo normal de una actividad y origina una o

más de las siguientes consecuencias: lesiones personales, daños materiales

y/o pérdidas económicas”.

RESPONSABILIDAD EN LA PREVENCIÓN DE ACCIDENTES

La prevención de accidentes es responsabilidad común de todos los que

laboran en una empresa: la Dirección o Gerencia (a), los supervisores (b) y

los trabajadores (c).

La dirección o gerencia tiene la responsabilidad de:

7

a b c


1. Proveer sitios de trabajo sanos y libres de riesgos físicos, químicos o

biológicos.

2. Proveer equipos y herramientas seguras.

3. Establecer normas y reglas de seguridad para las distintas operaciones.

4. Organizar programas de seguridad.

Los supervisores tienen la responsabilidad de:

1. Mantener los sitios de trabajo, los equipos y herramientas en buenas

condiciones de funcionamiento y seguridad.

2. Enseñar a su personal los métodos correctos de trabajo, las normas y

reglas de seguridad en las distintas fases de las operaciones.

3. Insistir en el cumplimiento de las normas y reglas de seguridad en el

trabajo.

El trabajador tiene la responsabilidad de:

1. Aprender y aplicar las normas y reglas de seguridad concernientes a su

trabajo.

2. Velar por su propia protección y la de sus compañeros contra los

accidentes en el trabajo.

3. Informar a su supervisor las condiciones y situaciones inseguras en el

trabajo, cuando estas situaciones no puedan ser corregidas por él mismo.

8


CÓMO PREVENIR ACCIDENTES

Hemos hablado de la necesidad de prevenir los accidentes, y las

responsabilidades de cada quien en este sentido; ahora haremos énfasis en

que los accidentes puedan ser prevenidos, eliminando los actos inseguros y

las condiciones inseguras.

Vamos a considerar las medidas específicas que el trabajador debe tomar

para resguardar su bienestar físico en el trabajo. Debido a que los accidentes

son causados por actos y condiciones inseguras, vamos a proponer algunas

reglas básicas para controlar estos dos tipos de riesgo.

CONTROL DE ACTOS INSEGUROS

Pensar antes de actuar: Esta es la regla más importante de todas, porque

la gran mayoría de los accidentes resultan de un método inseguro de

operar o actuar.

Si no se conoce la manera correcta de ejecutar cualquier trabajo: Debe

preguntarse al supervisor inmediato o a otro que tenga experiencia en el

proceso correcto.

Mantenerse alerta: Falta de atención o distracción es una de las causas

más comunes de los accidentes.

Evitar la precipitación y la cólera: Cuando se pierde la serenidad, se

queda sumamente propenso a accidentarse.

Aprender a aplicar las reglas de seguridad para las operaciones: Estas

reglas han sido establecidas para la propia protección de los

trabajadores.

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Evitar los juegos de mano en el trabajo: El sitio de trabajo no es

apropiado para tales diversiones infantiles.

Utilizar su equipo de seguridad.

No fumar en el área de trabajo. (Fig. 1)

CONDICIONES INSEGURAS

Es el estado en que se encuentra el medio ambiente de trabajo y todos

aquellos factores relacionados con las condiciones físicas que rodean al

trabajador y pueden contribuir a un accidente.

Entre ellas tenemos:

Ausencia de equipos de protección personal.

Ruido.

Polvo, humo, gases en el ambiente.

10

Fig.1


Falta de protección en las partes peligrosas y móviles de una máquina.

Resguardos o protecciones de las máquinas mal elaboradas o colocadas

en forma indebida.

Condiciones defectuosas de máquinas, pisos, paredes, etc. en un

ambiente de trabajo (áspero, filoso, resbaloso, desgastado o agrietado).

Amontonar en forma desordenada los materiales o productos elaborados

(almacenamiento inadecuado, falta de salidas despejadas, sobrecarga de

vehículos, disposición de mercancías).

Iluminación inadecuada (por ser deficiente o por no ser apropiada para el

tipo de trabajo que se efectúe).

Ventilación insegura (poca renovación del aire, poca circulación, aire

impuro, atmósfera pesada).

TIPOS DE ACCIDENTES

El tipo de accidente se refiere a la forma como se establece el contacto del

lesionado con el objeto, sustancia, o bien es la exposición del trabajador a

una condición particular del medio que lo rodea.

A continuación se dan los principales tipos de accidentes:

Golpes dados por un objeto. Como consecuencia de caída de objetos o

sustancia líquida en movimiento, también por objetos que son lanzados al

aire, por ejemplo:

Salpicaduras de cualquier sustancia líquida que represente un peligro.

Caídas de herramientas sobre trabajadores (figura 2).

Magulladuras por parte de máquinas en movimiento.

11


Desprendimiento de partes (pedazos) de algún objeto o de una

máquina defectuosa.

Quedar atrapado entre dos objetos. Se refiere a la forma en que puede

quedar aprisionada cualquier parte del cuerpo por la acción de dos objetos

o de uno solo, por ejemplo:

Mordeduras por puertas o por herramienta.

Aprisionamiento de algún miembro del cuerpo o parte de este por

máquinas o por objetos pesados, causando posiblemente

amputación de la parte afectada.

Caída de diferente nivel. Corresponde como su nombre lo indica, a las

caídas sufridas de un nivel a otro, es decir, de un plano superior a otro

inferior o a uno más bajo, por ejemplo:

Caídas de escalera (figura 3).

Caídas de vehículos en movimiento.

Caídas de andamios.

Caídas de postes.

Caídas de una silla.

12

Fig.2


Caídas de una plataforma, entre otros.

Caídas en el mismo nivel. Se considera a las caídas ocurridas en una

misma superficie, en un mismo plano, por ejemplo:

Caída sobre el piso, producto de un resbalón o tropiezos a

causa de objetos o materiales regados en el suelo

(herramientas, grasas, tornillos, etc.) o materiales mal

almacenados.

Sobreesfuerzo. Producto del levantamiento o movilización de objetos o

materiales pesados, sin la adecuada ayuda de otras personas o equipos

apropiados para tal fin. Vea la figura 4.

Contacto con corriente eléctrica. Se origina cuando se produce un

contacto de cualquier parte del cuerpo con objetos cargados

eléctricamente, por ejemplo:

13

Fig.3

Fig.4


Contactos con líneas energizadas o con materiales buenos

conductores de la electricidad. (Figura 5)

Exposiciones a temperaturas extremas. Consiste en someter el cuerpo, o

partes de él a la acción de altas o muy bajas temperaturas que pueden

producir lesiones tales como: quemaduras, congelación o agotamiento por

calor o frío excesivo en el medio ambiente, por ejemplo:

Contactos con objetos extremadamente calientes o sumamente fríos,

sin tomar en cuenta las precauciones necesarias.

Desfallecimiento debido a mucho calor en locales mal ventilados y en

industrias con ambientes cálidos.

Inhalación, absorción e ingestión. Corresponde a la acción de respirar,

absorber e introducir en nuestro organismo sustancias peligrosas para la

salud. Son accidentes productores de asfixia, envenenamiento,

intoxicación, ahogamiento, etc., por ejemplo:

14

Fig.5


Las intoxicaciones y asfixias producidas por las manipulaciones de

sustancias peligrosas que originan desprendimiento de vapores

tóxicos.

El ahogamiento y asfixia producida en ambientes poco ventilados y

cargados de humos y gases.

Quedar atrapado por un objeto. Es cuando cualquier parte del cuerpo es

atrapada por los engranajes de una máquina o equipo en funcionamiento.

Resbalón sin caída. Es el deslizamiento sin caída producido

generalmente por pisos húmedos o resbaladizos. Usualmente puede

causar distensiones o esfuerzos exagerados que originan torceduras,

hernias, fisuras, etc.

CAUSAS DE ACCIDENTES LABORALES

Los accidentes dependen del comportamiento del trabajador, es necesario

una sola persona para causar un accidente y la cooperación de todos para

evitarlo.

Una de las causas que generan los accidentes son los actos inseguros.

Los actos inseguros, son actividades imprudentes donde el trabajador no

está actuando con precaución, lo cual puede producir un accidente de trabajo

o una enfermedad profesional.

Organización del Área de Trabajo

Por área de trabajo entendemos todas las condiciones materiales y

psicológicas existentes en el sitio o lugar dentro del cual el trabajador se

15


desenvuelve al ejecutar su jornada de trabajo diaria.

Todo lo que se haga para mejorar el ambiente va a redundar en beneficios,

no solamente para el trabajador, sino de la propia empresa que logrará

mejores resultados económicos y simultáneamente una dignificación del

trabajo.

El área de trabajo está constituido entonces por elementos que van desde la

ventilación del taller hasta las personas y los animales que eventualmente se

encuentran en el mismo, cuando se persigue crear un buen ambiente de

trabajo será menester valerse de todos aquellos factores capaces de crearlos

favorablemente en lo que se refiere a la prevención de accidentes y a la

producción.

Cómo Organizar el Área de Trabajo

ORDEN Y LIMPIEZA

En un taller sucio y desordenado, los trabajadores se exponen a sufrir

accidentes, debido a que tropiezan con objetos sueltos en los pisos, en las

escaleras o en las plataformas; los golpean objetos que caen desde el techo;

resbalan en los pisos grasosos o impregnados de aceite; chocan contra

materiales que sobresalen, que están mal acomodados o que se encuentran

en lugares inadecuados; pisan tornillos o salientes en los pisos se lastiman

las manos al retirarlos.

Un lugar se encuentra ordenado y limpio:

No dejar objetos innecesarios en el taller.

Colocar los materiales y herramientas en el sitio que corresponde.

Mantener los pisos libres de grasas, aceite.

Limpiar las ventanas.

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Colocar las máquinas y equipos en el lugar que corresponde.

Recoger los desperdicios y colocarlos en recipientes adecuados.

Llevar la vestimenta limpia y apropiada.

LA ILUMINACIÓN

Es la utilización racional de la luz para permitirnos la percepción visual del

mundo exterior de la manera más fiel.

Las estadísticas ponen de manifiesto que gran número de accidentes son

debidos a una iluminación defectuosa. La iluminación de los locales de

trabajo debe ser abundante pero sin producirse deslumbramiento. Por lo

tanto debe ser uniforme, es decir, no producirse contrastes violentos entre

los sitios iluminados y los no iluminados debe buscarse la forma más

correcta de colocar la maquinaria y de situar los puestos de trabajo. Una

iluminación escasa, además de perjudicar la vista, causa accidentes. Los

sitios pocos iluminados son propicios para arrumar en ellos toda clase de

desperdicios que pueden ser origen de combustión espontánea, la cual a su

vez puede producir un incendio.

La iluminación puede ser natural o artificial; siempre que se pueda , es

preferible utilizar la iluminación natural debido a ser menor su costo de

utilización, representado solamente por la ubicación de los ventanales,

claraboyas, puertas, etc. y el mantenimiento que a ellos debe dárseles para

que se encuentren siempre en posibilidad de dejar pasar la mayor cantidad

de luz.

Para la mejor utilización de la luz, tanto natural como artificial, es

conveniente pintar las paredes en tonos claros, ya que así reflejan mejor la

luz, y por lo tanto será mejor su aprovechamiento.

17


La iluminación artificial se debe utilizar cuando no se puede emplear

iluminación natural, como en el caso de los trabajos nocturnos o en sitios

encerrados, o en los casos en que se necesite dar mayor iluminación a

ciertos puestos de trabajo. Por ejemplo, cuando se trabaja debajo de un

vehículo o debajo de la capota del motor, se emplean comúnmente las

lámparas de extensión.

El ideal de la iluminación artificial es aproximarse todo lo posible a la natural,

lo cual se ha logrado prácticamente con un tipo de iluminación fluorescente

llamado luz de día. Actualmente la iluminación artificial se obtiene casi

exclusivamente por la energía eléctrica, aun cuando también, en casos

excepcionales, se recurre a procedimientos antiguos para obtener luz

artificial por la llama lograda de la combustión de materiales como la cera,

aceites minerales, vegetales, alcohol, gases, entre otros.

VENTILACIÓN

Parte esencial del área de trabajo lo constituye la atmósfera del taller la

cual se contamina no sólo con los gases, humos, vapores y polvo que se

originan en las distintas operaciones que en el taller se ejecutan, sino que

también se contamina con los productos que se expelen de los mismos

trabajadores en la respiración y transpiración. Para mantener la atmósfera

del taller en condiciones y composición normales es necesario una

adecuada ventilación, entendiéndose por este término la circulación y

renovación del aire, lo cual se puede lograr por medios naturales o

mecánicos. Como se ha dicho mediante una buena ventilación se logra la

eliminación de las impurezas que contaminan la atmósfera y por lo tanto un

ambiente sano y agradable en los sitios de trabajo.

La respiración humana exige de 500 a 2.000 litros de aire puro por hora con

18


una proporción de 21 % de oxigeno, 78% de Nitrógeno y no más de 0,1 % de

anhídrido carbónico.

La necesidad de aportar oxigeno y evacuar el anhídrido carbónico, los malos

olores, gases, vapores, humos y otros contaminantes del ambiente de

trabajo hacen necesario crear condiciones de ventilación tales, que permitan

la respiración de las personas que ocupan el taller de trabajo. La función de

la respiración en los talleres requiere entonces el suministro de 20.000 lts.

(20 m3) de aire fresco por hora y por persona aun cuando para determinados

procesos este valor puede aumentar hasta 60.000 (60 m3.) de aire fresco por

hora y por persona. Según el Reglamento de la Ley del Trabajo, el volumen

de los locales de trabajo no debe ser menor de diez metros cúbicos por

persona, luego para los casos de mantener suministros de aire en los

órdenes considerados, es necesario hacer varias renovaciones de aire por

hora de acuerdo a los procesos involucrados.

Es necesario distinguir entre ventilación natural y ventilación artificial; en el

primer caso, el aire se renueva sin el auxilio de medios mecánicos, en el otro

caso la renovación se hace por medios artificiales y se emplea comúnmente

cuando la ventilación natural es insuficiente para asegurar continuamente

las condiciones óptimas en la atmósfera requerida para la respiración de los

trabajadores.

LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD

No basta solamente la renovación del aire para que la atmósfera de un

taller se mantenga en condiciones normales; es necesario que la

temperatura y humedad de la atmósfera del taller correspondan a la que el

cuerpo humano requiere.

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En las zonas tropicales, como es el caso de Venezuela, se presenta una

temperatura promedio del orden de los 30ºC. lo que hace que el trabajo se

vuelva pesado en aquellos sitios donde el ambiente está saturado de

humedad.

Estas condiciones pueden ser modificadas, pero los costos que ello

envuelve por lo general son muy elevados y hasta prohibitivos inclusive para

empresas económicamente fuertes.

Tipos de Herramientas de Apriete, Corte, Impacto y de

Roscado

HERRAMIENTAS DE APRIETE

Entre las herramientas de apriete que se utilizan en las instalaciones

eléctricas están:

Alicate de punta plana

Muy útiles para realizar las maniobras necesarias y facilitar el montaje y desmontaje de componentes. Se emplean habitualmente para preformar o conformar los terminales. Durante el proceso de soldadura son muy útiles para ejercer la atracción necesaria de los terminales con objeto de levantar el componente del circuito. También se utilizan para sujetar los cables o hilos conductores

Alicate Universal

20


Se usan para entorchar y cortar

alambres. Se fabrican de acero y

sus longitudes varían entre 4“ y

10” provistas de brazos aislados.

Alicate de punta redonda

Los alicates de punta redonda se

fabrican de acero, se emplean

exclusivamente en la confección

de argollas metálicas.

HERRAMIENTAS DE CORTE

Entre las herramientas de corte que se utilizan en las instalaciones eléctricas

están:

Alicate de corte lateral

Los alicates de corte lateral se

fabrican de acero y sus longitudes

oscilan entre 4” y 10”.

Alicate de pelar

Se fabrican de diferentes formas, y

todas constan de quijadas de corte

de diferentes tamaños.

Ejemplo: Del numero 22 al 10, en eje de giro y de mango.

Navaja: Está formada por una hoja de acero afilada por uno de sus lados.

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En su parte superior lleva una muesca que facilita su abertura. La hoja se

sujeta al mango, generalmente de madera por medio de un eje. Este

mango sirve de protección de la hoja al cerrarla y al mismo tiempo es por

donde el trabajador la agarra. Vea la figura 6.

Arco con hoja de segueta: Es una herramienta manual compuesta de

un arco de acero, en el cual se nota una sierra (hoja de acero rápido o al

carbono, dentada y templada). La hoja tiene agujeros en sus extremos,

para ser fijadas en el arco, por medio de pasadores situados en los

soportes. El arco tiene un soporte fijo y otro móvil, con extremo cilíndrico

y roscado que sirve para tensar la hoja, a través de una tuerca de

mariposa.

Hoja de Segueta

Es usada para cortar materiales y para hacer y/o iniciar ranuras. Se

caracteriza por ser regulable o ajustable, de acuerdo al largo de la hoja. Está

provisto de un tornillo con tuerca de mariposa, que permite dar tensión a la

hoja de la sierra. Para su accionamiento el arco posee un mango o

empuñadura construido de madera, plástico o fibra.

22

Fig.6


La hoja se caracteriza por: La longitud que comúnmente mide 8”, 10” o 12”

de centro a centro de los agujeros por el ancho que generalmente es de

media pulgada, por el número de dientes por pulgada, que generalmente es

de 18, 24 o 32 dientes / pulgada.

HERRAMIENTAS DE IMPACTO

Son herramientas que se usan para golpear. Entre las herramientas de

impacto que se utilizan en las instalaciones eléctricas se encuentran:

Martillo: Es una herramienta constituida de un bloque de acero al

carbono, sujeto a un mango de madera. Las partes con las cuales se dan

los golpes son templadas. El martillo es utilizado en la mayoría de las

actividades industriales. Los martillos se caracterizan por su forma y

peso. Por su forma: Martillo de bola y de peña. El peso varia de 200 a

1000 gramos.

Martillo de Peña

Mazo (Fig.7)Es una herramienta constituida de

una cabeza de madera, aluminio,

plástico, cobre, plomo o cuero y un

mango de madera.

23

Fig.7

Arandela de suela

Mango

Casquillo

Vástago

Uña u hoja

Punta


Es utilizado para golpear en piezas o materiales cuyas superficies no deben

sufrir deformaciones por efecto de los golpes. Las cabezas de plástico o

cobre pueden ser sustituidas cuando se gasten.

Los mazos se caracterizan por su peso y por el material que constituye la

cabeza.

HERRAMIENTAS DE ROSCAR

Entre las herramientas que se utilizan para roscar están:

Destornilladores: Esta herramienta se utiliza para apretar y aflojar

tornillos, consta de las siguientes partes:

1. Una parte para agarrar con la mano, llamada mando, en los

destornilladores para electricista es muy conveniente que el mango sea

de material aislante.

2. La parte que sale del mango es el vástago, debe estar fabricado de

acero templado, debido a los grandes esfuerzos a que se somete una

herramienta.

3. La parte externa del vástago, preparada para encajar en la ranura del

tornillo, se llama hoja.

Parte del destornillador

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Estos pertenecen a dos categorías principales: la estándar (el plano o pala) y

la Phillips (estrías o de cruz). Dentro de cada categoría, el ancho de la punta

y la longitud de la barra determinan cuál destornillador es más adecuado

para cada uno.

Normas de Seguridad e Higiene para cada una de las

Herramientas

Para utilizar las herramientas de corte y apriete se debe tener en cuenta:

1. Los alicates no deben emplearse nunca para apretar o aflojar tuercas

o tornillos.

2. No deben emplearse para agarrar las piezas de material mas duro

que el que compone la herramienta.

3. Deben mantenerse limpias.

Para utilizar las herramientas de impacto se debe considerar:

El martillo para ser usado debe tener el mango en perfectas

condiciones y bien calzado a través de la cuña.

Evitar dar golpes con el mango del martillo o usarlo como palanca,

para no dañarlo.

La cabeza del mazo debe estar bien calzada en el mango y libre de

rebabas.

Deben ser utilizados solo en superficies lisas.

Para utilizar las herramientas de roscado debe contemplar las siguientes

normas:

1. No se deben dar martillazos sobre el destornillador.

2. No utilizar el destornillador como cortafrío.

3. No usarlos como palanca.

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4. No deben agarrarse con alicates.

5. Utilizar siempre el destornillador adecuado

6. No se utilice un destornillador para revisar un circuito eléctrico cuya

intensidad de corriente sea muy elevada.

7. Cuando deba utilizarse un destornillador en un circuito con corriente,

hay que quitarse los anillos y objetos metálicos de las manos.

26


ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD

Electricidad

Es un conjunto de electrones que pasan a través de un conductor. También

se puede definir como la categoría de fenómenos físicos originados por la

existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando

una carga eléctrica se encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas

eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio;

cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos. Los

efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento

relativos de las partículas con carga. La electricidad se ocupa de las

partículas cargadas positivamente, como los protones, que se repelen

mutuamente, y de las partículas cargadas negativamente, como los

electrones, que también se repelen mutuamente. En cambio, las partículas

negativas y positivas se atraen entre sí. Este comportamiento puede

resumirse diciendo que las cargas del mismo signo se repelen y las cargas

de distinto signo se atraen.

El Átomo

Es la unidad más pequeña de un elemento químico. En la filosofía de la

antigua Grecia, la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte de

materia más pequeña que podía concebirse. Esa “partícula fundamental”, por

emplear el término moderno para ese concepto, se consideraba

indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no divisible”.

Los átomos son estructuras muy complejas, compuestas de electrones,

protones y neutrones, los cuales se distinguen por la carga eléctrica que

contienen: los primeros poseen carga eléctrica negativa, los segundos

27


positiva; los neutrones son partículas sin carga que constituye una de las

partes fundamentales que componen la materia.

ESTRUCTURA ATÓMICA

Los protones y neutrones de un átomo conforman su núcleo, y alrededor de

este giran los electrones formando órbitas concéntricas, a semejanza del

sistema solar. Vea la figura 8.

Las órbitas de los átomos están dispuestas en “capas” cada una con cierto

número de electrones; de estos los que se encuentran en las capas más

exteriores están menos sujetos al núcleo, y por lo tanto pueden ser

desprendidos fácilmente.

Ionización

Formación de moléculas o átomos con carga eléctrica. Los átomos son

eléctricamente neutros ya que los electrones con carga negativa son iguales

en número a los protones de carga positiva en los núcleos. Al combinarse

sodio con cloro, para formar cloruro de sodio, cada átomo de sodio cede un

electrón a un átomo de cloro, dando como resultado un ión sodio con carga

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Fig.8


positiva y un ión cloro con carga negativa. En un cristal de cloruro de sodio la

fuerte atracción electrostática entre iones de cargas opuestas mantiene

firmemente los iones en su sitio, estableciéndose un enlace iónico. Cuando el

cloruro de sodio se funde, los iones tienden a disociarse a causa de su

movimiento térmico y pueden moverse libremente. Si se colocan dos

electrodos en cloruro de sodio fundido y se le aplica una diferencia de

potencial eléctrico, los iones sodio emigran al electrodo negativo y los iones

cloro lo hacen al electrodo positivo, produciendo una corriente eléctrica.

Electrones Libres

Partícula elemental más ligera que forma parte de los átomos y que contiene

la mínima carga posible de electricidad negativa.

Conductores Eléctricos

Es Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad o

que facilite el desplazamiento de cargas eléctricas. La plata y el cobre son

buenos conductores de electricidad. El fenómeno conocido como

superconductividad se produce cuando al enfriar ciertas sustancias a una

temperatura cercana al cero absoluto su conductividad se vuelve

prácticamente infinita. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es

transportada por el movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases,

lo hace por los iones.

TIPOS

La forma en que estén constituidas las partes de un conductor da lugar a la

clasificación siguiente:

29


Por su constitución: Se dividen en hilos (Fig. 9-a), cordones (Fig. 9-b) y

cables (Fig. 9-c):

1. Por hilo se entiende el conductor formado por una sola alma de

cobre o aluminio maciza.

2. El cordón, por su parte, está formado por varios hilos

eléctricamente unidos.

3. Cuando el conductor eléctrico está formado por varios hilos o

cordones aislados, entre si, recibe el nombre de cable.

Por el número de polos: Pueden ser unipolar y multipolar. Los

conductores unipolares son aquellos que están constituidos por un solo

hilo o cordón. Los conductores multipolares corresponden a la definición

de cable, a su vez pueden ser planos, cilíndricos o sectoriales.

Por su aislamiento. Se consideran desnudos y aislados. Un conductor

eléctrico se considera aislado cuando su alma está protegida por algún

30

Fig.9-a

Fig.9-b

Fig.9-c


tipo de material aislamiento de cables eléctricos son sintéticos a base de

caucho natural o papel impregnado en aceites minerales.

USO DE LOS CONDUCTORES

Nombre Comercial TipoTemperatura

Máxima de trabajoUso

Termoplástico T 60ºC (140ºF) Lugares secos

Termoplástico resistente a la humedad

TW60ºC (140ºF) Lugares secos y

húmedos

Goma resistente al calor RH 75ºC (167ºF) Lugares secos

Goma látex resistente al calor RUH 75º(167ºF) Lugares secos

Termoplástico resistente al calor y la humedad

THW75ºC(167ºF) Lugares secos o

húmedos

Termoplástico resistente al calor y la humedad

THWN75ºC(167ºF) Lugares secos o

húmedos

Polímero sintético estable resistente al calor y la humedad XHHWTTU

75ºC(167ºF)90ºC(194ºF) Lugares secos o húmedos

Cinta barnizada

V

85ºC(185ºF) Solamente en lugares secos.

Menores de Nº 6 con permiso especial

Aislante mineral (cubierta metálica)

MI

85ºC(185ºF)250ºC(482ºF) Lugares secos o húmedos. Para

aplicaciones especiales

Aislante Eléctrico

Cualquier material que conduce mal el calor o la electricidad y que se emplea

para suprimir su flujo.

El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material

absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales

empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero

presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica hasta 2,5 × 1024

31


veces mayor que la de los buenos conductores eléctricos como la plata o el

cobre. Estos materiales conductores tienen un gran número de electrones

libres (electrones no estrechamente ligados a los núcleos) que pueden

transportar la corriente; los buenos aislantes apenas poseen estos

electrones. Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un

número limitado de electrones libres, se comportan como semiconductores, y

son la materia básica de los transistores.

En los circuitos eléctricos normales suelen usarse plásticos como

revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los

empleados en las bobinas (por ejemplo, en un transformador), pueden

aislarse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los

equipos eléctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de vidrio con

un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y transformadores se

emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones eléctricas. Las

líneas de alta tensión se aíslan con vidrio, porcelana u otro material

cerámico.

La elección del material aislante suele venir determinada por la aplicación. El

polietileno y poli estireno se emplean en instalaciones de alta frecuencia, y el

mylar (material aislante) se emplea en condensadores eléctricos. También

hay que seleccionar los aislantes según la temperatura máxima que deban

resistir. El teflón se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230 ºC. Las

condiciones mecánicas o químicas adversas pueden exigir otros materiales.

El nylon tiene una excelente resistencia a la abrasión, y el neopreno, la goma

de silicona, y los poliuretanos pueden proteger contra los productos químicos

y la humedad.

32


Corriente Eléctrica

Si dos cuerpos de carga igual y opuesta se conectan por medio de un

conductor metálico, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan

mutuamente. Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de

electrones a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente al

cargado positivamente (en ingeniería eléctrica, se considera por convención

que la corriente fluye en sentido opuesto, es decir, de la carga positiva a la

negativa).

Cuando una corriente eléctrica fluye por un cable pueden observarse dos

efectos importantes: la temperatura del cable aumenta y un imán o brújula

colocada cerca del cable se desvía, apuntando en dirección perpendicular al

cable. Al circular la corriente, los electrones que la componen colisionan con

los átomos del conductor y ceden energía, que aparece en forma de calor.

TIPOS

Entre los tipos de corriente eléctrica tenemos:

Corriente continua (Fig.10): La corriente que circula constantemente

por un circuito se denomina corriente continua (c.c.) si fluye siempre

en el mismo sentido y con la misma intensidad en el tiempo. La figura

siguiente representa gráficamente la corriente continua:

33

Fig.10


Corriente Alterna (Fig.11): Es aquella que varía constantemente su

sentido e intensidad en el tiempo. La siguiente figura representa

gráficamente una corriente alterna:

Esta corriente tiene una serie de características ventajosas en comparación

con la corriente continua, y suele utilizarse como fuente de energía eléctrica

tanto en aplicaciones industriales como en el hogar. La característica práctica

más importante de la corriente alterna es que su voltaje puede cambiarse

mediante un sencillo dispositivo electromagnético denominado

transformador. Cuando una corriente alterna pasa por una bobina de

alambre, el campo magnético alrededor de la bobina se intensifica, se anula,

se vuelve a intensificar con sentido opuesto y se vuelve a anular. Si se sitúa

otra bobina en el campo magnético de la primera bobina, sin estar

directamente conectada a ella, el movimiento del campo magnético induce

una corriente alterna en la segunda bobina. Si esta segunda bobina tiene un

número de espiras mayor que la primera, la tensión inducida en ella será

mayor que la tensión de la primera, ya que el campo actúa sobre un número

mayor de conductores individuales. Al contrario, si el número de espiras de la

segunda bobina es menor, la tensión será más baja que la de la primera.

34

Fig.11


Fuentes Básicas de Electricidad

TIPOS DE FUENTE

Para generar electricidad es necesario que exista una fuente de energía que

facilite el intercambio de electrones e los materiales, lo cual se logra de

varias maneras que detallaremos a continuación:

Por Frotamiento: Se produce cuando dos cuerpos de diferentes

características físicas se friccionan entre sí, cargándose

eléctricamente, es decir, se origina una acumulación de electrones en

uno de ellos, que se conoce como electricidad estática.

Al frotar una barra con una piel o una barra de ebonita con lana, la

misma se carga eléctricamente, es decir, se origina una acumulación

de electrones en ella (electricidad estática). Cuando esto sucede, la

barra es capaz de atraer pequeños trozos de papel o producir

descargas de electrones al contacto con ella. Veamos la figura 12.

Por Presión: Algunos materiales, principalmente el cristal de cuarzo,

tienen la propiedad de que bajo fuerzas mecánicas de compresión o

35

Fig.12


de tracción, aparecen cargas eléctricas en su superficie (utilizados en

relojes, micrófonos), aprovechables en circuitos eléctricos. Fig.13

Por Acción de la Luz: Basa sus principios en un fenómeno conocido

como fotoelectricidad, la cual se produce mediante la utilización de

elementos muy sensibles para emitir electrones; cuando son

sometidos a efectos luminosos

Los materiales fotosensibles más utilizados por su gran poder de

conducción o emisión de electrones son: el silicio, el constantán y el

rubidio. El fenómeno de la fotoelectricidad es utilizado en fotocélulas

para diferentes usos en circuito eléctricos. Vea la figura 14.

36

Fig.13

Fig.14


Por Acción del Calor: Esta se produce cuando sometemos a

calentamiento la unión de dos materiales conductores metálicos en

cuyos extremos se establece de potencia (voltaje). Ejemplo: si unimos

los extremos de un alambre de cobre y otro de hierro, bien sea

trenzado o soldado, conectamos los extremos libres a un voltímetro o

amperímetro, y se calienta la unión, los instrumentos indicaran un

valor. Este dispositivo se utiliza comúnmente para medir la

temperatura. Veamos la figura 15:

Por Acción Magnética: Cuando se desplaza un conductor dentro de un

campo magnético producido por un imán permanente o electroimán,

se induce una diferencia de potencial en el conductor por la acción del

campo magnético sobre la estructura atómica del material. La figura

15 representa cómo se produce electricidad por acción magnética:

37

Fig.14

Fig.15


Por Acción Química: Al sumergir en una solución (agua salada - ácido

sulfúrico), dos metales diferentes o un metal y carbón, se origina entre

ellos una tensión eléctrica. Ejemplo: Pilas y acumuladores. La figura

16 representa cómo se produce electricidad por acción química:

La Ley del Ohm

La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. La

ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a

su descubridor, el físico alemán Georg Ohm. Según la ley de Ohm, la

cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras

es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e

inversamente proporcional a la resistencia total del circuito.

FORMULA PARA EL CÁLCULO DE LA VARIABLE

La Ley de Ohm en término matemáticos puede expresarse desde tres puntos

de vistas diferentes:

38

Fig.16


Desde el punto de vista de... La Ley de Ohm se expresa...

Corriente ( A ) I = V R

Tensión aplicada ( V ) V = I x R

Resistencia a la corriente ( Ω ) R = V I

Potencia ( W ) P = V x I

Siendo I la intensidad de corriente en amperios ( A ) que circula por un

conductor eléctrico durante la unidad de tiempo, V la fuerza electromotriz en

voltios ( V ), R la resistencia en ohmios ( Ω ) que se opone al paso de la

corriente eléctrica y P la potencia eléctrica en vatios ( W ) es el trabajo

realizado durante un segundo, por una diferencia de potencial de un voltio, al

mover una carga de un coulomb. La Ley de Ohm se aplica a todos los

circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de

corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y

circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen

inductancias y capacitancias.

Resistencia Eléctrica

Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al

paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico

determina —según la llamada ley de Ohm— cuánta corriente fluye en el

circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia

es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una

corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La

abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio

es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el

inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa

39

A) Caracterización de una resistencia mediante

anillos de colores.

B) Resistencia con alambres de conexión gruesos.


por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S.

La resistencia de un conductor viene determinada por una propiedad de la

sustancia que lo compone, conocida como conductividad, por la longitud por

la superficie transversal del objeto, así como por la temperatura. A una

temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e

inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal.

Generalmente, la resistencia de un material aumenta cuando crece la

temperatura.

TIPOS DE RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

1. Resistencias Fijas: Son aquellas donde su resistencia permanece

constante y que no depende de las magnitudes físicas, ni son

ajustables. Estas resistencias generalmente se emplean en los

circuitos electrónicos y en los detectores de temperatura. Con el auge

de los equipos electrónicos, han tenido las resistencias fijas con

valores de gamma amplia. Por ejemplo:

2. Resistencia Variable: Son aquellas resistencias que su valor depende

de las magnitudes físicas, (presión, tensión, luz, temperatura, campo

magnético) o de ajuste (potenciómetro de ajuste, giratorio o de cursor).

40

Potenciómetros de ajuste (trimmer).Potenciómetros giratorios Potenciómetro de cursor


La resistencia variable o reóstatos son elementos que permiten variar la

resistencia total de un circuito, sin llegar a interrumpirlo, permitiendo con ello

variar el flujo de corriente. El tipo más común es el llamado reóstato de

cursor, formado por un arrollado de hilo de manganina, niquilina o

constantan, el cual tiene un coeficiente de temperatura bajo. Por ejemplo:

CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIA DE CARBÓN

Esta tabla de colores que a continuación se presenta internacionalmente

(Fig.17) nos indica el valor de las resistencias que existen en el mercado. Las

resistencias vienen marcadas con anillos coloreados. Cada anillo colocado

en el cuerpo de la resistencia indica un número como cifra significativa,

según la ubicación: El anillo más cerca de uno de los extremos indica el

primer número; el segundo anillo, el segundo número; el tercer anillo el

multiplicador de las dos primeras cifras significativas y el cuarto, indica la

tolerancia.

41


Circuito Eléctrico

Es el trayecto o ruta a través del cual se desplazan los electrones. Es una

trayectoria eléctrica completa que no solo consiste en el conductor por la cual

la corriente fluye desde la carga negativa hasta positiva, sino también una

trayectoria o camino por dentro de la fuente de tensión o voltaje, desde la

carga positiva de nuevo a la carga negativa.

El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo

compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una

fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito.

42

Fig.17


CLASIFICACIÓN

Existen muchas formas de clasificar los circuitos y esto depende del punto de

vista que necesita tratar, pero la más estudiada, por ser la más importante

para el electricista, es la conexión de sus receptores:

Circuito Eléctrico en Serie: Cuando se conectan las resistencias extremo

con extremo, se dice que están conectadas en serie. Si todas las

existencias de un circuito están conectado extremo con extremo de

manera que solo exista un camino único para el flujo de corriente, estas

resistencias forman un circuito en serie. En un circuito en serie se tiene la

misma corriente en todas sus partes, no importa cuantas partes o aparatos

haya. En tanto pase corriente idéntica a través de un circuito en serie.

La manera más simple de conectar componentes eléctricos es disponerlos de forma lineal, uno detrás del otro. Este tipo de circuito se denomina “circuito en serie”. Si una de las bombillas del circuito deja de funcionar, la otra también lo hará debido a que se interrumpe el paso de corriente por el circuito.

Circuito Eléctrico en Paralelo: Es aquel en el que existen uno o más

puntos donde la corriente se divide y sigue trayectorias diferentes en un

circuito en paralelo, la corriente se divide en algún punto y sigue más de

43

Otra manera de conectarlo sería que cada bombilla tuviera su propio suministro eléctrico, de forma totalmente independiente, y así, si una de ellas se funde, la otra puede continuar funcionando. Este circuito se denomina “circuito en paralelo.


una trayectoria. Estas diferentes trayectorias con frecuencia se llaman

derivaciones.

Circuito Eléctrico Mixto: Este tipo de circuito esta formado de tal manera

que sus receptores están conectados en forma combinada una en series y

otros en paralelo, por lo que este tipo de circuito cuenta con todas las

características tanto del circuito serie como las del paralelo; de allí que es

necesario prestar mucha atención en la aplicación de cada característica

ya que en un receptor, dependiendo de su colocación en el circuito podrá

obedecer a las características de serie o bien a las del paralelo. Este tipo

de circuito puede hallarse conectado en varias formas de combinación,

que son:

1) Series en paralelo: Este tipo de circuito esta formado por varios

grupos de receptores conectados en serie, y dichos grupos se ha

conectado en paralelo. Ejemplo. Cuando se colocan varias

instalaciones a un árbol navideño (figura 18).

44


2) Paralelos en serie: Este tipo de circuito es muy difícil de localizar

ya que por ser el menos funcional de los tres, es muy escaso y

solo se encuentran en circuitos especiales (figura 19).

3) Serie – paralelo: Este tipo de circuito es el propiamente llamado

mixto o combinado ya que sus receptores no tienen una conexión

ordenada como los otros dos, ya que presenta ambas conexiones

combinadas entre si y es un tipo de circuito muy común en

electrónica (figura 20).

45

Fig.18

Fig.20

Fig.19


Planos

Representación esquemática, en dos dimensiones y a determinada escala,

de un terreno, una población, una máquina, una construcción, entre otros.

Una superficie infinita que describe de forma idealizada la imagen real de la

superficie de una mesa o de un lago en calma.

TIPOS

Entre los tipos de planos tenemos:

a.) Plano Unificar: Los sistemas eléctricos trifásico nunca llevan la

información mas detalladas y uniforme del proceso operacional; es por

eso que un sistema trifásico equilibrado, se resuelve siempre como un

circuito monofásico, conformado por una de las tres líneas y un neutro

de retorno; por esta razón pocas veces se representan más de una fase

y el neutro.

Frecuentemente se hacen otras simplificaciones suprimiendo el cierre

del circuito por el neutro e indicando las partes que integran el sistema y

sus componentes mediante símbolos, abreviaturas y codificaciones

establecidas por las diferentes normas. Al plano resultante de esta

simplificación de un sistema eléctrico, se le denomina UNIFILIAR, que

es la representación por medio de una sola línea de la trayectoria del

flujo de energía eléctrica a los distintos elementos que integran el

sistema, utilizando para ello una serie de símbolos, abreviaturas y

condiciones establecidas por las diferentes normas. (Asa, Nemna, Din,

internacional covenin 200).

46


Estos planos son de tal naturaleza, que a simple vista se aprecian

informaciones como:

1. Sistema de

distribuciones deseadas en los circuitos de potencia.

2. Datos relacionados con

la energía primaria, tales como niveles de voltaje, frecuencia, capacidad

de las fuentes de energía, conexiones a tierra etc.

3. Tipo, sección y longitud

de las líneas transmisoras de potencia, así como de barras colectoras y

tuberías eléctricas.

4. Sistemas de protección

de todo el equipo.

5. Sistemas de medición

empleados. Para leer e interpretar planos unifilares es muy importantes

estar familiarizado con la simbología, abreviaturas y codificaciones

establecidas que se utilizan en estos, ya que ellas representan el lenguaje

técnicos que nos facilitan información requerida. Observe a continuación

gran parte de la simbología, abreviaturas y codificaciones utilizadas

comúnmente en los planos unifilares.

b.) Plano Esquemático: Una vez que se hallan completado los planos

unifilares, se hace necesario penetrar un poco más a fondo en el

sistema y estudiar los detalles que regulan el funcionamiento de todo el

equipo a través de controles específicos. Mediante el plano

esquemático o elemental se obtiene esta información de manera rápida

47


y eficiente.

Un plano esquemático o elemental es aquel que, por medio de líneas

rectas, símbolos, abreviaturas y codificaciones establecidas, representa

de una manera agrupada y concisa todos los circuitos del sistema así

como sus correspondientes conductores. Este también muestra todos

los artefactos que están involucrados en el sistema, sin tener en cuenta

la posición física de los mismos.

En resumen, de los planos esquemáticos o elementales se obtienen tomando

en cuenta la siguiente información:

1. Numero de interruptores auxiliares requeridos para el control de

ruptores de circuitos principales.

2. Cantidad y tipos de relés auxiliares empleados para desempeñar las

funciones de control.

3. Numero de fusibles o interruptores utilizados para la protección de los

mismos controles.

4. Localización de los contactos pertenecientes a los diferentes relés

usados en el sistema. Estos deberán desempeñar sus funciones de

control, según se diseñaron.

Nota: Es conveniente hacer resaltar que los planos esquemáticos

ofrecen, de manera completa, el sistema o sistemas de control

empleados para las operaciones de la mayor parte de los equipos

eléctricos que han de operar en la industria.

48


Simbología Utilizada en la Elaboración de Planos de

Instalaciones Eléctricas

A continuación se muestran los símbolos de los elementos

más comunes:

Símbolo Componentes

Pila

Batería

Conductor

Conexión

Puente

Lámpara

Resistencia

Altavoz

Motor

Interruptor

49

Símbolo es:


Conmutador

Pulsador

Fusible

Instrumentos de Medición de Parámetros Eléctricos

Las mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados

según la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna o continua. Por esa

razón para medir los diferentes tipos de corrientes se utilizan diversos

instrumentos, que permiten precisar las magnitudes de estas en los circuitos

eléctricos.

TIPOS

Según el tipo de magnitud por medir, los instrumentos de medidas eléctricas

se dividen en:

Voltímetro: Es un instrumento de medición eléctrica con una escala

graduada en voltios. Generalmente, utiliza un sistema de bobina móvil e

imán permanente; tiene instalado en su interior resistencias

multiplicadoras de elevado valor óhmico colocadas en serie con sistema

móvil.

50


Voltímetro

Amperímetro: La corriente es una de las cantidades más importantes que

uno quisiera medir en un circuito eléctrico. Se conoce como amperímetro

al dispositivo que mide corriente. La corriente que se va a medir debe

pasar directamente por el amperímetro, debido a que éste debe

conectarse a la corriente, ya sea directamente por intermedio de un

“shunt”, o en corrientes alternas por intermedio de un transformador de

corriente (CT).

Está constituido por una bobina fabricada con alambre grueso y pocas

espiras, para intensidades de 25 a 100 mA.

La figura siguiente representa un amperímetro:

Ohmiómetro: Es un instrumento de medición eléctrica que, generalmente,

51

Pinza Amperimétrica

Símbolo es:

Amperímetro


utiliza el sistema de bobina móvil e imán permanente, y una batería, con

el fin de proporcionar la corriente necesaria para su funcionamiento. La

figura siguiente representa un ohmiómetro:

Ohmiómetro

Vatímetro: La potencia consumida por cualquiera de las partes de un

circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al

electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma

que la atraviese toda la intensidad del circuito, mientras que la bobina

móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar

una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante

de la bobina móvil depende tanto de la intensidad como del voltaje y se

puede calibrar directamente en vatios, ya que la potencia es el producto

del voltaje y la intensidad de la corriente.

Multímetro: Es un instrumento de medición eléctrica que funciona como

52

Multitester

Analógico Digital


voltímetro, amperímetro u ohmiómetro y tiene incorporado un circuito

rectificador para las mediciones en corriente alterna. La figura siguiente

representa un multímetro:

Megger: Es un generador de corriente continua, utilizado para medir

resistencia y aislamiento.

UTILIDAD

El voltímetro se utiliza para medir la tensión o diferencia de potencial

entre dos puntos de un circuito.

El amperímetro se utiliza básicamente para medir la intensidad de

corriente que circula por un circuito eléctrico, ya sea en amperios,

miliamperios o microamperios, dependiendo de la escala seleccionada.

Cuando use este instrumento para medir corrientes continuas, asegúrese

de conectarlo de modo que la corriente entre en la terminal positiva del

53


instrumento y salga en la terminal negativa. Idealmente un amperímetro

debe tener resistencia cero de manera que no altere la corriente que se

va a medir.

El ohmiómetro se utiliza para medir la resistencia eléctrica de los

componentes, directamente, nunca debe conectarse con el circuito

energizado.

El multímetro se utiliza para medir distintas magnitudes eléctricas, tales

como intensidades y tensiones continua y alterna.

Actualmente con los milímetros digitales se pueden obtener diferentes

aplicaciones. Algunos fabricantes de instrumentos expanden sus

capacidades de medición utilizando módulos intercambiables para medir:

- Corriente alterna y continua.

- Frecuencia.

- Temperatura (ºC, ºF).

- RPM (Revoluciones por minuto).

- Decibeles (Unidad empleada para expresar la relación entre dos

potencias eléctricas; es diez veces el logaritmo decimal de su relación

numérica).

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Los voltímetros funcionan según el principio de que variando la tensión

aplicada a una resistencia fija de valor conocido, se varía proporcionalmente

la intensidad de la corriente que la atraviesa. Los voltímetros dejan pasar

pequeñas corrientes directamente a través del sistema móvil, como por

ejemplo desde 0,1 mA hasta 1 mA. (Figura 21)

54


En los ohmiómetros el sistema móvil se conecta en serie a una batería que

proporciona la corriente necesaria para su funcionamiento y se efectúa la

medición de la resistencia; una resistencia fija en serie y una variable.

Veamos la figura 22:

La resistencia fija y la variable producen una caída de tensión, de tal manera

que a la bobina del sistema móvil sólo le llegue la corriente máxima permitida

por el sistema móvil. Esta corriente se logra cuando se calibra a cero, por

medio de la resistencia variable, la escala del instrumento, cortocircuitando

las puntas de prueba.

La resistencia variable se usa para compensar los cambios de tensión de la

batería, por esta razón, siempre que se vaya a utilizar el instrumento hay que

ajustarlo a cero. Para ajustar a cero (0) se ponen en corto circuito las puntas

de prueba, y se ajusta por medio de la resistencia variable.

Para efectuar la medición, la resistencia desconocida Rx, se coloca en las

puntas de prueba del instrumento. La escala se lee directamente en ohmios

55

Fig.21

Fig.22


o el valor de la escala se multiplica por 10, 100, 1000 ó 10.000, de acuerdo

con el rango que se use (si el instrumento es de multirangos).

En los ohmiómetros, a diferencia de los otros instrumentos de mediciones

eléctricas, la escala se lee de derecha a izquierda, y las divisiones de la

escala no están espaciadas en forma igual.

Procedimiento Técnico para el Uso de los Instrumentos de

Medición

El procedimiento técnico para el uso del voltímetro es el siguiente:

Paso:1 Tener el circuito eléctrico instalado

Paso:2 Elegir la escala y el tipo de corriente adecuada en el voltímetro

de acuerdo a la información de la fuente de tensión.

Paso:3 Energizar el circuito eléctrico

Paso:4 Conectar el voltímetro para medir tensión.

Paso:5 Anotar la lectura que indica la escala del voltímetro

Nota de seguridad: El voltímetro se debe conectar en paralelo, entre

fase y neutro o entre fase y fase.

El procedimiento técnico para el uso del amperímetro es el siguiente:


Paso:2 Elegir la escala y el tipo de corriente adecuada para la carga

Paso:3 Energizar el circuito eléctrico

Paso:4 Conectar el amperímetro para conocer su carga.

Paso:5 Anotar la lectura que indica la escala del amperímetro.

56


Nota de seguridad: El amperímetro se debe conectar en serie con el

conductor positivo.

El procedimiento técnico para el uso del ohmiómetro es el siguiente:


Paso:2 Desconectar el conductor del resto del circuito

Paso:3 Conectar el ohmiómetro para medir el nivel de resistencia del

conductor.

Paso:4 Anotar la lectura que indica la escala del ohmiómetro.

Nota de seguridad: El circuito debe estar desenergizado.

El procedimiento técnico para el uso del megger es el siguiente:


Paso:2 Desenergizar el circuito.

Paso:3 Desconectar el conductor del resto del circuito

Paso:4 Conectar las puntillas de prueba, cada una en su polaridad

correcta (el negativo-tierra, positivo-fase).

Paso:5 Accionar el Megger

Paso:6 Anotar la lectura que indica la escala del megger

57


Nota de seguridad: Si la aguja del megger se va al otro extremo de la

escala de manera brusca, esto indica que el nivel de aislamiento del

conductor falló (ido a tierra) y si se desliza suavemente desde el

comienzo de la escala hasta una lectura de ohmios necesarios, el nivel

de aislamiento del conductor está en óptimas condiciones (1M Ω /KV).

Normas de Seguridad e Higienes cuando se Utilizan los

Instrumentos de Medición

No pueden haber desplazamientos bruscos.

No se pueden golpear.

Se deben utilizar los manuales del fabricante para verificar las

especificaciones de los rangos adecuados.

No utilizarlos con las manos mojadas.

No sobrepasar los limites de la capacidad del instrumento

Verificar la posición de los instrumentos.

Empalmes

Son uniones de dos o más hilos o cables. El tipo de empalme a realizar

depende del espesor del cable o hilo a unir, con el fin de que queden bien

ajustados para permitir el paso del fluido eléctrico en la conexión.

Todo empalme bien hecho debe presentar cualidades como sí solo fuera un

conductor y careciera de estas conexiones, tiene que estar bien apretado

para evitar recalentamiento y estar perfectamente aislado.

TIPOS

Los empalmes se dividen en varios tipos:

58


Empalmes de prolongación: Consiste en continuar un conductor seguido

de otro.

Empalme de derivación: Consiste en que un conductor se saca de un

ramal o toma de línea.

Empalmes cola de rata: Cuando se han de unir dos hilos de diferentes

secciones, se empalman en forma de cola. Todo empalme bien hecho

debe presentar cualidades como si solo fuera un conductor y careciera de

estas conexiones, tiene que estar bien apretado para evitar

recalentamiento y estar perfectamente aislado.

PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR EMPALMES

Elaborar empalme de prolongación con alambre

a) Pelar los “alambres” una longitud igual a 50 veces su diámetro.

b) Limpiar la oxidación de los conductores con el lomo de la navaja o con un trozo de lija, dejándolos brillantes.

59


c) Cruzar las puntas peladas haciendo un ángulo de 120 grados y a cinco diámetros de distancias del aislante.

d) Iniciar el arrollamiento con los dedos.

e) Sujetar la torsión con un alicate de punta plana.

Rematar bien los extremos

f) Empalmar, enrollando con espiras una al lado de la otra, lo más juntas posibles, en un extremo (5 vueltas).

g) Cortar el alambre sobrante y apretar las espiras, rematándolas juntas sin salientes para no deteriorar la cinta aislante.

h) Terminar el otro extremo en la misma forma, si bien su giro será en el sentido contrario.

Observación: Proteger las espiras con un trapo para evitar dañar con los alicates el alambre.

Elaboración de empalme de prolongación con cable

PASOS:a) Pelar los conductores 50

veces su diámetro.

b) Atar con alambre delgado dejando las puntas 3 cm. Para facilitar el desamarre.

c) Separar los conductores

60


y cortar el alambre central o alma del cable.

Observación: El amarre se hará a 5 veces el diámetro de distancia del aislamiento.

PASOS:

d) Juntar los conductores entrelazando alternadamente los alambres de cada cable.

e) Retirar el atado de la parte derecha.

f) Enrollar alambre por alambre haciendo espiras bien juntas, dando vueltas en sentido contrario a las del cable.

g) Proceder con el otro extremo en la misma forma.

h) Apretar con un alicate universal la torsión protegiendo con un trapo los alambres para evitar dañarlos.

Elaboración de empalme de derivación con cables

61

15 Ø


PASOS:a) Pelar el conductor principal

una longitud igual a 15 veces su diámetro.

b) Pelar el derivado 20 veces el diámetro.

c) Abrir con un destornillador el cable principal en el centro del pelado.

d) Separar los alambres del derivado en forma de V en igual número de hilos, cortando el alma del cable.

e) Introducir el derivado en la abertura del principal.

f) Enrollar la mitad de los alambres derivados en un sentido sobre el cable principal.

g) Terminar el enrollado en el otro lado haciéndolo en sentido contrario.

h) Apretar el empalme con un alicate universal, protegiéndolo con un trapo.

Observación: Procurar que las puntas de los alambres no se monten sobre el aislamiento.

Elaboración de empalmes cola de rata

62


PASOS:a) Pelar los conductores y

limpiar la oxidación.b) Cruzar los alambres en un

punto cercano al aislante.c) Enrollar los cabos en forma

de hélice procurando que las espiras sena alargadas, utilizando el alicate de punta plana.

Observación: Si el alambre es grueso se apretarán las vueltas con un alicate universal.

Normas de Higiene y Seguridad para Realizar Empalmes

Proteger las espiras con un trapo para evitar dañar con los alicates el

alambre.

Las espiras no deben montar sobre el aislante.

Si el alambre es grueso se apretarán las vueltas con los alicates

universales.

El amarre se hará a 5 veces el diámetro de las distancias del aislamiento.

BIBLIOGRAFÍA

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MATERIAL APROBADO POR LA DIVISIÓN DE RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

SEGÚN FICHA TÉCNICA CORRELATIVO 205 DE FECHA: 28-03-2015

La Gerencia General de Formación Profesional pone en vigencia el presente material a partir

de la fecha de su edición. Se agradece que los instructores y especialistas del área, realicen

una evaluación del mismo, a fin de incorporar las correcciones pertinentes y garantizar su

actualización.

Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta publicación sin la previa autorización del

Instituto Nacional de Cooperación Educativa (INCE)

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guía destrezas y principios básicos de electricidad

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