Taller de Prevencion de Riesgos en Electricidad e Iluminacion Eco207

Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 I. PROGRAMA DEL MÓDULO IDENTIFICACIÓN: NOMBRE DEL MÓDULO: UNIDAD DE COMPETENCIA TALLER DE PREVENCIÓN DE RIESGOS EN ELECTRICIDAD E ILUMINACIÓN al finalizar el módulo los participantes serán capaces de: Identificar situaciones derivadas de la iluminación, el uso de la electricidad, sus instalaciones, maquinarias y equipos que pueden originar accidentes o enfermedades profesionales y efectuar recomendaciones para superarlos, aplicando conocimientos básicos del área. DURACIÓN: 90 horas pedagógicas Horas Teoría: 45 hrs. pedagógicas Horas Terreno: 20 hrs. Pedagógicas como mínimo. Horas Talleres o Laboratorios: 25 hrs. Pedagógicas. II: DESCRIPCIÓN POR ÁREA DE FORMACIÓN Y PRERREQUISITO Área de formación: especialidad Ubicación en la malla: 2º semestre Prerrequisito: Fundamentos de la Prevención de Riesgos y Técnicas Preventivas III: UNIDADES DE APRENDIZAJE 1ª UNIDAD: ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS DURACIÓN: 30 horas pedagógicas Objetivos -Conocer los fundamentos de la electricidad, su relación con riesgos laborales y su forma de prevención. Aprendizajes Esperados - Explican la naturaleza del fenómeno eléctrico. - Explican el concepto de intensidad eléctrica. - Explican el concepto de diferencia de potencial eléctrico. - Identifican el concepto de resistencia eléctrica. - Explican el concepto de aislante y conductor eléctrico. - Resuelven problemas sencillos de aplicación de la ley de Ohm. - Identifican circuitos en serie y en paralelo. - Calculan variables eléctricas en circuitos en serie y en paralelo. - Explican la ley de Joule y su relación con los riesgos eléctricos. - Explican y describen los sistemas de distribución eléctrica. Contenidos relevantes -Teorías básicas de electricidad -Naturaleza de la electricidad -Intensidad de la corriente eléctrica -Diferencia de potencial eléctrico -Resistencia eléctrica -Aislantes -Ley de Ohm -Circuitos en serie y en paralelo -Ley de Joule -Sistema de distribución eléctrica Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 1 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 - Describen el proceso de generación, distribución de la energía eléctrica. - Describen equipamiento de protección personal para el trabajo con electricidad. - Describen herramientas y equipos para el trabajo con electricidad. - Explican las normativas fundamentales contenidas en el código eléctrico y normas chilenas relacionadas con la electricidad. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo de origen eléctrico en casos dados. -Energía eléctrica. Generación Distribución Subestaciones Tableros de distribución -Equipos de protección personal -Herramientas y equipos para trabajar en electricidad. -Código eléctrico y normas chilenas atinentes al área. 2ª UNIDAD: PROTECCIONES ELÉCTRICAS DURACIÓN: 30 horas pedagógicas Objetivos -Identificar los riesgos eléctricos y las protecciones correspondientes, de acuerdo a las normas vigentes. Aprendizajes Esperados -Identifican los riesgos y accidentes más frecuentes en el trabajo con electricidad. -Describen la función de los protectores eléctricos. - Explican el concepto de arco voltaico y su relación con el riesgo. -Identifican las condiciones en que se produce recargo de líneas eléctricas y los riesgos asociados. -Explican funcionamiento de magnetos térmicos y diferenciales. -Explican funcionamiento y aplicaciones de los fusibles de empalme. -Explican los fundamentos científicos de los empalmes a tierra, su funcionamiento y aplicaciones. - Explican los aspectos normativos relacionados con protecciones eléctricas. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo de origen eléctrico en casos dados. Contenidos relevantes -Riesgos y accidentes eléctricos -Función de protectores eléctricos: Voltaje Intensidad Resistencia -Arco voltaico -Recarga de líneas -Función de los magnetos térmicos y diferenciales. -Fusibles generales -Conexiones a tierra (de protección y domiciliaria). 3ª UNIDAD: ILUMINACIÓN DURACIÓN: 30 horas pedagógicas Objetivos -Aplicar correctamente las normas y legislación vigente atinente a la iluminación, demostrando conocer las técnicas de iluminación adecuadas, según legislación Aprendizajes Esperados -Explican el concepto de iluminación. -Explican el concepto de brillantez. -Identifican el riesgo inherente a la iluminación y brillantez. -Realizan cálculos de iluminación según área a iluminar. -Reconocen las disposiciones legales vigentes que regulan las zonas a iluminar. Contenidos relevantes -Definición de iluminación y brillantez. -Fórmula de cálculo de iluminación según área a iluminar. -Disposiciones vigentes que regula las zonas a iluminar (Decreto 594). Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 2 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. más que en la enseñanza. flexibilidad y empatía. -Promover en los estudiantes la reflexión sobre sus conocimientos y las posibles implicaciones de sus actos. “integradas” y relevantes en el contexto de la carrera. de acuerdo a los distintos niveles y módulos que forman la malla curricular. -Evalúan luminosidad de diferentes áreas de acuerdo a mediciones en terreno y disposiciones normativas. Diagnóstico. promoviendo el uso dirigido de bibliografía al menos una vez por mes. -Realizan correctamente mediciones de luminosidad. a través de experiencias prácticas -Utilizar la resolución de problemas como uno de los ejes fundamentales de la enseñanza-aprendizaje. -Mediciones de luminosidad.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 vigente. V: EVALUACIÓN DE UNIDADES Unidad 1 al menos 3 Unidad 2 al menos 2 Unidad 3 al menos 2 Examen de Módulo Entrega de Portafolio VI: BIBLIOGRAFÍA -Normas chilenas eléctricas -Decreto 594 -Código eléctrico VII: PERFIL DOCENTE -Grado académico o título profesional en el área de la construcción y/o prevención o profesional de áreas afines. -Situar y vincular permanentemente los aprendizajes. -Centrar la docencia en el aprendizaje de los estudiantes. contenidos y actividades con el contexto social y laboral de los estudiantes y la carrera que estudian. a partir de debates y talleres. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo originadas por la iluminación en casos dados. habilidades y actitudes. a partir de ensayos reales. Actitudes: Disposición para trabajar en equipo y formar equipos de trabajo. -Promover aprendizajes de conocimientos. IV: ORIENTACIONES METODOLÓGICAS -Iniciar el proceso de enseñanza-aprendizaje a partir de los conocimientos previos de los estudiantes. con al menos 2 años de experiencia profesional y docente en educación superior. 3 . al menos una vez por mes donde el estudiante debe asumir un rol activo y protagónico. fomentando la lectura sobre el quehacer y actualidad nacional e internacional en el ámbito de su competencia. Con este taller aprenderás las nociones básicas de la electricidad y lo que es más importante. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. como el rayo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRESENTACIÓN Este taller tiene como finalidad presentar aspectos generales que darán las pautas en el trabajo y principalmente en el trabajo con artefactos eléctricos. incendios. 4 . La electricidad posee una influencia decisiva sobre nuestro mundo. Estos fenómenos nos recuerdan repetidamente cuales son las fuerzas naturales y cuáles son los peligros que entraña la electricidad. conlleva dentro de sí un gran peligro quemaduras. los fenómenos eléctricos naturales. ni se huele. conocer cómo actuar frente a situaciones de riesgo eléctrico. e incluso la muerte. no han dejado de impresionar a la humanidad. Derechos reservados AIEP. efectos tóxicos. El objetivo de este taller es entregar el conocimiento y reflexión de que aunque la electricidad es algo que no se ve. Explican la naturaleza del fenómeno eléctrico. . El primer generador fue inventado por Werner Siemens.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 II. pero la explicación en esa época era divina o mágica. . Las investigaciones sobre los fundamentos de la electricidad efectuadas durante el siglo XIX. Antiguamente los griegos sabían que frotando el ámbar se podía atraer materiales ligeros como el papel e hilos. tuvieron entre otros resultados la invención de la ampolleta en 1854. 5 . Allí permanecía junto al fuego que le brindaba luz y calor. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Hoy en día toda nuestra vida está relacionada con la electricidad.1 Los fenómenos eléctricos que se producen artificialmente son conocidos desde hace bastante tiempo. Los fenómenos eléctricos que pueden producirse artificialmente son conocidos desde hace mucho tiempo. sin embargo su utilización se limitó a exhibiciones recreativas. el hombre se refugiaba en las cavernas del ataque de los depredadores y de las inclemencias del tiempo. taladros. Esto permitió la obtención de la electricidad en forma fácil y económica. que más tarde la industrializaría Thomas Alba Edison en 1879 y que se comenzaría a fabricar en serie en 1882. televisores. baterías de los autos etc. Derechos reservados AIEP.Identifican el concepto de resistencia eléctrica. La obtención de electricidad mediante inducción electromagnética fue otro desarrollo importante en la utilización técnica de fenómenos electromagnéticos. CONTENIDOS -Naturaleza de la electricidad -Intensidad de la corriente eléctrica -Diferencia de potencial eléctrico -Resistencia eléctrica INTRODUCCIÓN Desde los inicios de la humanidad. Más tarde se descubrió la electricidad por frotamiento en otros materiales.Explican el concepto de diferencia de potencial eléctrico. Con esto se dio un gran paso para que la electricidad fuera útil al hombre.. ampolletas. pues el ámbar en griego se llama electrón. De esta época se remonta un concepto fundamental. los aparatos domésticos. Fig.Explican el concepto de intensidad eléctrica. 1. DESARROLLO PRIMERA UNIDAD: CLASE 1 ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS APRENDIZAJES ESPERADOS . . planchas. es el estado de las superficies. Otro de los factores que intervienen. el cual se denomina modelo atómico de Bohr. Los electrones de órbitas cercanas al núcleo tienen menos energía que los electrones de orbitas más alejadas del núcleo. Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática. 6 . Compuestos son una combinación de elementos. La humedad o impurezas que contengan las superficies proporcionan un camino para que se reconviniera las cargas. Este modelo fue propuesto por Niels Bohr en 1915. carbono. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad. La interacción de las cargas se expresa mediante la ley de atracción y repulsión: Cargas iguales se repelen - - + + Cargas opuestas se atraen + Fig. El electrón es la carga eléctrica negativa fundamental. Se dice entonces que un material está cargado. Los electrones pueden saltar de una a otra órbita entregando o absorbiendo energía. por ejemplo el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno. Se compone de partículas muy pequeñas llamadas átomos y puede clasificarse en uno de estos dos grupos: Elementos y compuestos. Algo similar ocurre al frotar el ámbar con lana o vidrio con seda. La cantidad y tipo de carga depende de la naturaleza de los materiales y del área de la superficie que entra en contacto. De acuerdo a este modelo los electrones se desplazan alrededor del núcleo del átomo en trayectorias concéntricas llamadas órbitas. Por ejemplo. El modelo no es completamente correcto pero tiene muchas características que son aproximadamente correctas y son suficientes para los propósitos de este estudio. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Se identifican dos tipos de cargas: + (positiva) – (negativa).2 - Estructura de la materia Materia es todo aquello que tiene masa y que ocupa un lugar en el espacio. Derechos reservados AIEP. Modelo atómico de Bohr Las propiedades más importantes de la estructura atómica y molecular. pueden ser ejemplificadas usando una figura simplificada del átomo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Características de la electricidad. Los átomos están formados por partículas subatómicas: Electrones. si son lisas o rugosas (pequeña superficie de contacto). 1. cobre. comprobamos que el bolígrafo los atrae. Algunos materiales al ponerse en contacto o frotarse enérgicamente manifiestan propiedades de atracción o repulsión respecto de otros materiales. en proporciones diversas. En un elemento todos los átomos son iguales: Aluminio. son ejemplos de elementos. el protón tiene carga positiva fundamental y los neutrones no poseen carga eléctrica. germanio y silicio. cuando frotamos un bolígrafo con nuestra ropa y a continuación lo acercamos a pequeños trozos de papel. protones y neutrones. muchos usuarios de automóviles sienten su influencia al bajar o cerrar con llave la puerta. 1. El átomo está formado por núcleo y corteza. El protón tiene una masa mucho mayor que el electrón. del tipo que llamamos negativa. En cambio el sodio tiene once protones y doce neutrones. La corteza está formada por capas.1. Por ejemplo. 7 . El neutrón no tiene carga eléctrica y posee una masa igual que la del protón. en número diferente según el elemento de que se trate. y también una unidad de carga eléctrica. En el núcleo se encuentran aglutinados protones y neutrones. NÚCLEO + + CORTEZA + FIG.3 • • • El electrón tiene una masa muy pequeña y una unidad de carga eléctrica. Derechos reservados AIEP.4 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. el hidrógeno tiene un solo protón. en las cuales giran los electrones en órbitas circulares alrededor del núcleo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Electrón (-) Núcleo Neutrón y protón Órbita Fig. pero del tipo que llamamos positiva. se queda con exceso de carga negativa (es decir tiene más electrones que protones). Estos son llamados electrones libres. como se ha dicho. Considerando la cantidad de energía que hay que proporcionarle a un electrón para que salga de la banda de valencia hacia la banda de conducción. se queda con exceso de carga positiva (tiene más protones que electrones). naturalmente pueden ser llevados a la banda de conducción si se les confiere suficiente energía. de tal manera que la carga eléctrica total de un átomo es nula. cuando pierde o cede electrones. eléctricamente neutro. Banda de conducción Banda prohibida Banda de valencia Núcleo Fig. la cual recibe este nombre debido a que los electrones no pueden tener los niveles de energía comprendidos dentro de los límites de esta banda.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 En cada capa hay uno o varios electrones. manteniendo entre ellos una distancia perfectamente definida. formando una malla que se denomina cristal. En los aisladores.5 Los electrones comprendidos en la banda de valencia. por el contrario. comprende una serie de bandas de energía en las cuales pueden existir los electrones separados entre sí. Derechos reservados AIEP. Número de cargas negativa "electrones" = número de cargas positivas "protones" Cuando un electrón salta de una capa a otra inferior. los átomos que lo forman están dispuestos por arreglo de ciertas formas geométricas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. debido a fuerzas externas. por una zona llamada banda prohibida. los materiales se clasifican en conductores y aisladores. desprende energía radiante. 8 . Ahora bien. El número total de electrones de la corteza es igual al número de protones del núcleo. 1. En el caso de que gane o acepte electrones. puede perder o ganar electrones procedentes de otros átomos. es preciso comunicarle energía exterior. El diagrama de niveles de energía de un cristal. Niveles de energía En ciertos sólidos. IONES Un átomo es. el intervalo entre la banda de valencia y conducción es grande. mientras que en los conductores las bandas de conducción y valencia están traslapadas. Para que un electrón salte de una capa a otra superior. Derechos reservados AIEP. el aire.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Banda de conducción Banda prohibida Banda de conducción Banda prohibida Banda de valencia Núcleo Conductores Banda de valencia Núcleo Aisladores La propiedad que tiene algunas sustancias de tener electrones libres (en la banda de conducción) capaces de desplazarse. es decir. Algunos ejemplos son: El silicio. el cobre. conducir. Si son de signo contrario (una positiva y otra negativa). bajo la acción de fuerzas exteriores. ya que existe una carga eléctrica (electrones que pueden moverse en su interior). los materiales se pueden clasificar en tres grupos: • Conductores: Son aquellos con gran número de electrones en la banda de conducción. aisladores y semiconductores Basándose en el criterio de mayor o menor conductividad. se llama conductividad. pero no se ha dicho nada sobre cuánto vale esa fuerza. Si las dos cargas son del mismo signo (ambas son positivas o negativas) la fuerza tiende a separarlas (fuerza de repulsión). • Aislantes: Son aquellos cuyos electrones están fuertemente ligados al núcleo y por lo tanto. 9 . Se ha hablado de que existe una fuerza entre las cargas eléctricas. la porcelana. Estos materiales serán capaces. pero sus electrones pueden saltar fácilmente de la banda de valencia a la de conducción si se les comunica energía desde el exterior. Son los semiconductores. Buenos aislantes son: la mica. unos mejores que otros. de gran importancia en la electrónica. Conductores. • Semiconductores: Algunas sustancias son poco conductoras. LEY DE COULOMB. La Ley de Coulomb nos da su valor: F = K· Q1 ·Q2 d2 Donde F es la fuerza (medida en Newton (N)) ejercida entre dos cargas de valores Q1 y Q2 (ambas en culombios) separadas una distancia d (expresada en metros) y K es una constante universal que vale: 9·10 9 . Malos conductores son: el hierro. la fuerza tiende a unirlas (atracción). el plomo. con gran facilidad para conducir la energía. son incapaces de desplazarse por el interior y consecuentemente. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. el aluminio. de conducir la electricidad. el germanio y el arseniuro de galio. Buenos conductores son: La plata. Todos los materiales son conductores. el poliéster. ) es el voltio.000 V. La tensión eléctrica se representa por la letra V o U.d. 1 KV = 1. La intensidad de corriente se representa por la letra I. se emplea para describir la cantidad de flujo de carga que pasa por alguna región de espacio. y es la cantidad de electricidad de un culombio que ha pasado por la sección del conductor en un segundo es decir: 1 culombio 1 amperio = 1 segundo 10 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. . se expresan en VOLTIOS. hay una diferencia de potencial entre ellos. La unidad de tensión eléctrica o diferencia de potencial (d. Los potenciales y diferencias de potencial. DIVISORES MÁS USUALES DEL VOLTIO Voltio Voltio (V) Milivoltio (mV) Microvoltio ( μ V) 1 Milivoltio microvoltio 10 3 1 10 6 10 3 1 10 −3 10 −6 10 −3 El múltiplo más usual es el Kilovoltio. Si dos cuerpos no tienen la misma carga eléctrica. A esta tensión se llama también diferencia de potencial entre dichos puntos. Q (carga) I= t (tiempo) La unidad de la intensidad. La mayor parte de las aplicaciones prácticas tienen que ver con corrientes eléctricas. CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente eléctrica es la cantidad de carga que circula por un conductor en la unidad tiempo.p.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CORRIENTE ELÉCTRICA El término corriente eléctrica o simplemente corriente. La tensión eléctrica entre dos puntos de un conductor se define como el trabajo necesario para desplazar la unidad de carga entre un punto y otro punto. Derechos reservados AIEP. A la diferencia de potencial también se le suele llamar VOLTAJE o TENSIÓN. en el Sistema Internacional. POTENCIAL Y DIFERENCIA DE POTENCIAL. También llamada continua. 11 .000. 1. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 La unidad de la corriente eléctrica es el amperio.6 Es aquella que fluye en un solo sentido. por lo que: 1 A = 1.000 mA.000 μ A DIVISORES MÁS USUALES DEL AMPER Amper 1 Amper (A) Miliamper (mA) Microamper ( μ A) 1 Miliamper Microamper 10 3 1 10 6 10 −3 10 −6 10 3 1 10 −3 TIPOS DE CORRIENTE Corriente directa Vo + t corriente continua (uniforme) FIG. Los divisores más usuales del amperio son: El miliamperio (mA) que es la milésima parte del amperio. por ejemplo en las baterías. Derechos reservados AIEP. El microamperio ( μ A) que es la millonésima parte del amperio. = 1. por lo que: 1 A. que se representa por la letra A. 000 milivoltios.7 Onda senoidal. pues ofrecen muy poca resistencia. Las seis fuentes básicas de energía que se pueden utilizar son: Frotamiento -Luz. aluminio. La unidad con que se mide la resistencia se llama ohm (Ω) FUENTES DE CORRIENTE ELÉCTRICA Fuente de corriente eléctrica es aquel dispositivo capaz de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Corriente Alterna FIG. 1. esta variación se puede medir en ciclos por segundo o Hertz. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R) Es la medida de la oposición que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica a través de él. Los buenos conductores son los metales cobre.000: 1. Es aquella que su polaridad es variante en el tiempo.000 = 0. Derechos reservados AIEP. Los no conductores como el vidrio y papel presentan una elevada resistencia. . normalmente se comporta de manera senoidal. a) EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS Un voltímetro registra 6.000 = 6 voltios b) Para saber los kilovoltios 6: 1.Presión – Magnetismo-Calor -Acción química III. plata.006 Kilovoltios 12 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. y se desea saber cuántos voltios y kilovoltios son: Para saber los voltios: 6. Derechos reservados AIEP.html 13 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Cambie los valores de la tensión: Tarea Dado buscando A 3kv v B 10 mv V C 220 v Kv D 0./electricidad/index. RECURSOS COMPLEMENTARIOS Bibliografía Electrotecnia de potencia W.. Señalar como está compuesto el átomo.8 mA µA e 900 µA mA F 0. Muller y otros Practicas de electricidad Paul B. Zbar www..ite.000. se requiere saber a cuantos amperes equivale para determinar las protecciones.32ª Ma C 600 A KA D 0. .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 - Una hoja de características de una maquina indica que la corriente nominal de esta son 200 µA.educacion.html www.explora.000 = 0. 200: 1.6 v Mv e 380 kv v F 520 mv v 2. ¿Qué es la tensión? ¿Cuál es el símbolo de la tensión y cuál es su unidad? ¿Qué es una corriente eléctrica? ¿Cuál es el símbolo de la intensidad de corriente y cuál es su unidad? Indique tres buenos materiales conductores de electricidad Indique tres materiales aislantes de electricidad V.es/w3/recursos/. Cambie los datos de la corriente: Tarea Dado Buscando A 75 mA A B 0.09 KA A 3. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS Resuelva los ejercicios según indicaciones 1.cl/otros/energia/electricidad.0002 Amperes IV. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRIMERA UNIDAD: CLASE 2 ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS APRENDIZAJES ESPERADOS .Explican el concepto de aislante y conductor eléctrico. . Derechos reservados AIEP. .Resuelven problemas sencillos de aplicación de la ley de Ohm.8 INTENSIDAD Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. CONTENIDOS -Aislantes -Ley de Ohm -Circuitos en serie y en paralelo -Ley de Joule LEY DE OHM Los principios matemáticos que relacionan las tres variables en un circuito eléctricos fueros escritas por físico – matemático alemán George Simón Ohm. VOLTS RESISTENCIA Fig.Calculan variables eléctricas en circuitos en serie y en paralelo.Explican la ley de Joule y su relación con los riesgos eléctricos. . I= V R Donde: I es la corriente eléctrica (Ampere) V la diferencia de potencial (Volts) R la resistencia eléctrica.Identifican circuitos en serie y en paralelo. que se muestra en la siguiente curva. (Ohm) Existe una proporción directa entre voltaje y corriente. 14 . 1. . la cual plantea que: La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica. 028 40.205 0. la longitud que posee y el área de su sección transversal. Material Aluminio Carbón Cobre Constatan Nicromo Plata Platino Plomo Tungsteno Oro Mercurio Resistividad (Ω x mm2 / m) a 20º C 0. 15 . Esto resulta intuitivo si se considera la resistencia como la dificultad que opone al paso de la corriente. en metros cuadrados. Derechos reservados AIEP.0172 0.023 0. A veces se utiliza el inverso de la resistividad.489 1. tendrá más resistencia cuanto más estrecho y largo sea dicho conductor.0159 0. Dicha proporcionalidad se expresa como: R = ρ x l / S Donde: R es la resistencia medida en ohmios l es la longitud medida en metros. y que da la resistencia por cada unidad de longitud y de sección.0 0. es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica ρ(Rho) de dicho material.0549 0.5 0. de algunos materiales. a una temperatura de 20° Celsius.98 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. S es la sección (área) transversal del conductor.111 0. A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en Ω· mm2 / m.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Cálculo de la resistencia de un conductor La resistencia de un conductor depende de sus dimensiones: es decir. al que se le llama conductividad (S) S= 1/R Para calcular la resistencia (R) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. ρ es una constante que depende del material con que está fabricado el conductor y se llama resistividad o resistencia especifica del material en cuestión. El circuito más simple que puede existir está formado por una fuente y una resistencia. 1. que transporta la corriente por el circuito. Y las tensiones parciales darán como resultado la tensión de la fuente de alimentación. cada resistencia presenta una diferencia de potencial (voltaje) distinta. generador). I. de los valores de cada resistencia. que dependerá.10 ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS Asociar dos o más resistencias. Las resistencias podemos agruparlas de varias formas: en serie y en paralelo o derivación. y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. mientras que. Un circuito de este tipo se denomina circuito cerrado. R1 R2 R3 I V FIG. que circula por las tres resistencias es la misma. En este caso concreto de solo resistencias la corriente eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito. sin importar los elementos intermedios. Se define un circuito serie como aquel circuito que tiene una resistencia a continuación de otra.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CIRCUITO ELÉCTRICO El término se utiliza para indicar que es un conjunto de artefactos alimentados por una línea común de alimentación que incluye una fuente de fuerza electromotriz (pila. FIG.1. según la ley de Ohm. Resistencias en serie. batería. significa reemplazarlas por una sola que tenga los mismos efectos que todas juntas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en este circuito la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida.9 En la figura observamos que la intensidad. 16 . Derechos reservados AIEP. que tras simplificar I. nos permite obtener: Re = R1 + R2 + R3 Es decir. debe ser la suma de las diferencias de potencial de R1. usando la ecuación de arriba a: Ve = V1 + V2 + V3 => IxRe = IxR1 + IxR2 + IxR3 Sacando factor común obtenemos: IxRe = Ix (R1 + R2 + R3). R2. podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales: (1) Ve = IxRe (2) V1 = IxR1 (3) V2 = IxR2 (4) V3 = IxR3 Llegamos. También se dice que poseen dos puntos en común. la resistencia que introducida en el circuito en vez de R1. R1 V R2 R3 FIG. R2 y R3 no modifique los valores de la intensidad. R3 RESISTENCIA EQUIVALENTE I V FIG. la diferencia de potencial de la equivalente. Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se bifurca en cada nodo. voltaje) en cada elemento del circuito tiene la misma tensión. la resistencia equivalente a varias resistencias en serie.1 17 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Su característica más importante es el hecho de que el potencial (tensión. Derechos reservados AIEP. Debemos tener en cuenta que la intensidad no debe sufrir variación y.10 Teniendo en cuenta lo anterior.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Queremos calcular la resistencia equivalente (resistencia total). Resistencias en paralelo. es decir.1. es la suma de todas las parciales. .1. como la equivalente sustituye a las tres. que tras simplificar V.1. el inverso de la resistencia equivalente a varias resistencias en paralelo. es la suma de los inversos de dichas resistencias. podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales: (1) V = IxRe De aquí obtenemos: (1) V/Re = I (2) V/R1 = I1 (3) V/R2 = I2 (4) V/R3 = I3 (2) V = I1xR1 (3) V = I2xR2 (4) V = I3xR3 Llegamos. nos permite obtener la resistencia total o equivalente de dos expresiones: a) 1/Re = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 Es decir. Desarrollando. usando la ecuación de arriba a: I = I1 + I2 + I3 => V/Re = V/R1 + V/R2 + V/R3 y. para 3 resistencias en paralelo: Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. sacando factor común obtenemos: V/Re = V(1/R1 + 1/R2 + 1/R3). Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 I3 R3 I2 R2 I1 R1 V FIG. 18 .12 Teniendo en cuenta lo anterior. R3 = 3 (Ω). conectadas con una batería que opera con 18 V. que posee una sección transversal de 1.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 b) Re = 1 1 1 1 + + R1 R 2 R 3 Desarrollando. R2 =15 (Ω). R1 = 5 (Ω).6 mm2. con tres resistencias. ¿Calcular la corriente del circuito? Aplicando las formulas tenemos: Rt = R1+ R2 + R3 R = 5+1+3 = 9 (Ω) Aplicando la Ley de Ohm: R = V I I = 18V = 2 A 9(Ω). 19 . Cálculo de diferencia de Potencial: V= V1 + V2 + V3 V= I1xR1 + I2xR2 + I3xR3 V= 2x5 + 2x1 + 2x3 = 18 V Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.6 mm2 Simplificando los metros se irán con los metros y los milímetros cuadrados de igual forma.0172 Ω mm2 / m x 500m / 1. que resistencia tendrá el conductor. por lo que nos queda R= 8. R = ρ l/ S R = 0. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS Resistencia específica Un conductor de cobre de 500 metros de largo.6 Ω / 1. Derechos reservados AIEP.6 Por lo tanto la resistencia del conductor será igual a R= 5. para 2 resistencias en paralelo: c) Re = R1 · R 2 R1 + R 2 III.375 Ω Ley de Ohm 1 En un circuito en serie. si la corriente I1 es igual a 5 mA.= ----------≈ 5.= -------------------------------------. es decir el de la fuente. el que podemos calcular es el de la resistencia R1: V = V1 = R1I1 = (2KΩ)(5mA) = (2x103Ω)(5x10-3A) = 10 Volts V = V1 = V2 = V3 = V4 = 10 Volts b) Para calcular la corriente de la fuente los podemos hacer de dos formas: 1er Método Para el caso de las corrientes en las otras resistencias tendremos: Como la corriente total es la suma de las corrientes de cada una de las resistencias es: I = I1 + I2 + I3 + I4 = 5mA + 0. Derechos reservados AIEP.16Ma R4 1. R2 = 470 KΩ. Por lo tanto.1mA = 5.94 KΩ Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en este caso.= 1.+ ---.+ -------. donde R1 = 2 KΩ.+ ------. R3 = KΩ y R4 = 100 KΩ.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 2 Se tiene un circuito de resistencias conectadas en paralelo.046mA + 0. podemos calcular el voltaje total calculando el voltaje en una de las resistencias.+-------. Determinar: a) El voltaje de la fuente b) La corriente administrada por la fuente Soluciones.16mA 2º Método Calculemos la resistencia total: 1 1 R = -----------------------.+ -----R1 R2 R3 R4 2KΩ 470KΩ 220KΩ 100KΩ La corriente total es igual a: V 10V I4 = ----. a) El voltaje en cada una de las resistencias es igual al voltaje total.94 KΩ 1 1 1 1 1 1 1 1 ---. 20 .+---.021mA + 0. y esto produce la elevación de la temperatura del elemento conductor. 1 2 3 4 5 6 EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS Un conductor de cobre con una sección de 1. La energía disipada en los choques internos aumenta la agitación térmica del material. Calcular la resistencia especifica e identifique el material. Aplicaciones del efecto joule Así es como funcionan algunos electrodomésticos como: los hornos eléctricos. Se usa material donde ρ=1. Pero en la mayoría de las aplicaciones es un efecto indeseado y debido a ello los aparatos eléctricos y electrónicos necesitan un ventilador que disminuye el calor generado y evitar el calentamiento excesivo de los diferentes dispositivos como podían ser los circuitos integrados. Que en su contexto señala que una resistencia puede transformar la energía eléctrica en energía calorífica y con la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia. Calcule la longitud del alambre. y algunos aparatos empleados industrialmente como soldadoras.6 mm. el cual planteó que si en un conductor circula corriente eléctrica. esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que pase por ella y de la cantidad de tiempo que esté conectada. con un diámetro de 1. 21 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.5 mm2 tiene una longitud de 100 m.1 Ωmm2/m.7 Ω. En una polea se encuentra un alambre de 0. etc. IV.4mm de diámetro. Al estudiar este efecto se le denomina Ley de Joule. ¿Qué valor tiene la resistencia total? Una conexión en serie de tres resistores tiene la resistencia total de 6KΩ. lo que da lugar a un aumento de la temperatura y a la consiguiente producción de calor. a la diferencia de potencial y al tiempo. debido al choque que sufren las moléculas del conductor por el cual circulan. puede ser explicado a partir del mecanismo de conducción de los electrones en un metal. Su expresión matemática es: Q = I² x R x t En donde: R es la resistencia y se mide en ohm. las tostadoras y las calefacciones eléctricas. Dos metros de este alambre tienen una resistencia de 6.6 Km. R2 = 12Ω y R3 = 20Ω están conectados en serie. Tres resistores R1 = 8Ω. y con esto podemos decir que la cantidad de calor que nos da una resistencia es directamente proporcional a la intensidad de corriente.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 LEY DE JOULE Esta ley fue descubierta en la década de 1860 por el físico británico James Prescott Joule. parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor. Calcular la resistencia. El efecto Joule. . Una máquina eléctrica requiere un reóstato de 10Ω. I es la intensidad de corriente medida en amperios y t el tiempo en segundos. ¿Qué valor tiene la resistencia del conductor? Un cable de aluminio de 25mm2 de sección tiene longitud de 3. Derechos reservados AIEP. educacion. La resistencia equivalente es de 2. 22 . Uno de los resistores tiene la resistencia de 60Ω. 14 La fórmula que da la relación matemática entre I.8MΩ.ite.. Calcule: a) La resistencia equivalente b) Las corrientes Parciales c) La corriente total. R2 = 800KΩ y R3 = 4.es/w3/recursos/.6 kΩ. V y R en un circuito cerrado es ________ V. Calcule: a) Las corrientes parciales. Derechos reservados AIEP.html Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.com/2009/02/18/medicion-de-corriente-electrica/ www.direccionando.. RECURSOS COMPLEMENTARIOS http://www. 13 Si la tensión entre los extremos de una resistencia se mantiene constante. ¿Qué valor tiene el otro resistor? Tres resistores están conectados en paralelo./electricidad/index. b) La corriente Total c) La resistencia equivalente 11 Una conexión en paralelo se compone de R1 = 50MΩ. ¿Qué valor tiene R2? 9 10 Un resistor de 60Ω está conectado en paralelo con un resistor de 120Ω y alimentado a 220V. a 220V. Calcule: a) La resistencia total b) La corriente c) Las tenciones parciales 8 La conexión en paralelo de dos resistores tiene una resistencia de 40Ω. si R1 tiene la resistencia de 800Ω y R3 la de 400Ω? 7 Los resistores R1 = 250Ω y R2 = 500Ω están conectados en serie. Está conectada a 24V. la corriente en la resistencia es ____________ a su valor cómico. 12 La corriente en una resistencia fija es _____________ proporcional a la tensión entre los extremos de la resistencia. R1 tiene 8kΩ y R3 tiene 10 kΩ.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 ¿Qué valor tiene R2. y para ello está el proceso de elevación de voltaje.Explican y describen los sistemas de distribución eléctrica. nucleares. Generación Distribución Subestaciones Tableros de distribución SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA Todo comienza cuando en las plantas generadoras de energía eléctrica de las cuales existen varias formas de generar la energía como plantas geotérmicas. distribución de la energía eléctrica. térmicas. CONTENIDOS -Sistema de distribución eléctrica -Energía eléctrica. hidroeléctricas.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRIMERA UNIDAD: CLASE 3 ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS APRENDIZAJES ESPERADOS . Esto debe realizarse con el mínimo de pérdidas de esa energía. Los sistemas de distribución de energía eléctrica comprenden niveles de alta. Luego de este proceso la energía creada se tiene que transformar de cierta manera para su transportación a los centros de consumo. es un subsistema del sistema eléctrico de potencia cuya función principal es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales o clientes.Describen el proceso de generación. Derechos reservados AIEP. etc. La red de distribución de la energía eléctrica o sistema de distribución de energía eléctrica es un subsistema del sistema eléctrico de potencia cuya función es el suministro de energía. El sistema de distribución de la energía eléctrica. 23 . . 3. baja y media tensión. Fig.1 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. pueden alimentar directamente a clientes de grandes potencias que cuentan con trasformadores propios. Las redes de alta tensión pueden ser tanto aéreas como subterráneas. refrigeración. Cuando el disco gira. La máquina dinamoeléctrica más sencilla es la dinamo de disco desarrollada por Faraday. La energía eléctrica es un recurso energético indispensable y. El disco puede fabricarse para funcionar como un motor mediante la aplicación de un voltaje entre el borde y el centro del disco. A una máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina generador. Las redes de las empresas eléctricas concesionarias tienen como punto de partida las denominadas subestaciones de distribución primaria. lo que hace que el disco gire gracias a la fuerza producida por la reacción magnética. en aplicaciones domésticas de iluminación. se induce una corriente entre el centro del disco y su borde debido a la acción del campo del imán.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES. a sub redes por medio de transformadores de baja tensión de distribución. Según el Reglamento de la Ley General de Servicios Eléctricos (Decreto Supremo Nº 327). a las que se conectan clientes que poseen niveles de potencia bajos y mediano Energía Eléctrica La energía eléctrica es generalmente conocida como electricidad. y se entiende como el flujo de energía o el flujo de cargas a lo largo de un conductor para crear energía. seguridad. es decir. Generación Los generadores eléctricos. ventilación. equipo electrónico. iluminación. alternador o dínamo. ubicados fuera de ella. son máquinas eléctricas rotativas que se utilizan para convertir la energía mecánica en eléctrica. y a una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denomina motor. Este suministro puede ser de dos niveles: alta tensión o baja tensión. enfriamiento. o bien. cocción. entre otros. la energía eléctrica es fuente de productividad y competitividad en los mercados. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en muchos casos. La energía eléctrica es la forma científica de la electricidad. En el sector residencial la energía eléctrica es fuente de comodidad en los hogares. 24 . En el sector no residencial. que se obtiene a partir de la conversión de otras formas de energía. o a la inversa. así como infraestructura comercial y de servicios: hornos. Le energía eléctrica es conocida por ser una fuente de energía secundaria. operar y explotar instalaciones de distribución de electricidad dentro de una zona determinada y efectuar suministro de energía eléctrica a usuarios finales ubicados dentro de dicha zona y a los que. con elementos de tipos electromecánicos. se conecten a sus instalaciones mediante líneas propias o de terceros. calefacción y recreación. calentamiento de agua. cuyo objetivo es el de reducir el voltaje desde el nivel de transporte al de alta tensión de distribución. que consiste en un disco de cobre que se monta de tal forma que la parte del disco que se encuentra entre el centro y el borde quede situada entre los polos de un imán de herradura. soporta procesos de producción industrial de toda índole. las concesiones de servicio público de distribución son aquellas que habilitan a su titular para establecer. maquinaria. bienestar y confort. insustituible para el desarrollo de múltiples actividades y funciones en el campo industrial. acondicionamiento de aire. comercial y residencial. Derechos reservados AIEP. impulsa las actividades cotidianas. y que a la vez. proporciona seguridad. herramientas. tiene su campo conectado en paralelo a la armadura. 25 . Un generador de excitado en serie tiene su campo en serie respecto a la armadura. En las máquinas antiguas esta inversión se llevaba a cabo mediante un conmutador que también es conocido como colector. bajo cargas eléctricas variables. La armadura es por lo general un núcleo de hierro dulce laminado. y en la otra dirección durante la otra mitad. y la armadura. o la corriente de excitación en el caso del motor. Un generador de excitado en derivación. Los generadores modernos de corriente continua utilizan armaduras de tambor. Los generadores de corriente continua se clasifican según el método que usan para proporcionar corriente de campo que excite los imanes del mismo. alrededor del cual se enrollan en bobinas los cables conductores. que suelen estar formadas por un gran número de bobinas agrupadas en hendiduras longitudinales dentro del núcleo de la armadura y conectadas a los segmentos adecuados de un conmutador múltiple. Un magneto es un generador pequeño de corriente continua con un campo magnético permanente. que al girar conectaba eléctricamente la bobina a los cables externos. Generadores de corriente continua Si una armadura gira entre dos polos de campo fijos. Un generador de excitado combinado tiene parte de sus campos conectados en serie y parte en paralelo. 3. la corriente en la armadura se mueve en una dirección durante la mitad de cada revolución. o continua. Por ello. El de excitado en serie se usa sobre todo para suministrar una corriente constante a voltaje variable.2 El campo magnético de un imán permanente es lo suficientemente fuerte como para hacer funcionar una sola dinamo pequeña o motor. que es un anillo de metal partido montado sobre el eje de una armadura. Tanto los motores como los generadores tienen dos unidades básicas: el campo magnético. que es el electroimán con sus bobinas. los electroimanes se emplean en máquinas grandes. Las escobillas fijas de metal o de carbón se mantenían en contra del conmutador. que es la estructura que sostiene los conductores que cortan el campo magnético y transporta la corriente inducida en un generador.500 V. El potencial más alto desarrollado para este tipo de generadores suele ser de 1. es necesario disponer de un medio para invertir el flujo de corriente fuera del generador una vez durante cada revolución. Para producir un flujo constante de corriente en una dirección. Derechos reservados AIEP. Los generadores de corriente continua funcionan normalmente a voltajes bastante bajos para evitar las chispas que se producen entre las escobillas y el conmutador a voltajes altos. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Los dos últimos tipos de generadores tienen la ventaja de suministrar un voltaje relativamente constante.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Fig. Las dos mitades del anillo se aislaban entre sí y servían como bornes de conexión de la bobina. el cual producirá una corriente eléctrica que cambia de dirección a medida que gira la armadura. La corriente generada por el alternador se conoce como corriente alterna monofásica. La frecuencia de la corriente que suministra un generador de corriente alterna es igual a la mitad del producto del número de polos y el número de revoluciones por segundo de la armadura. En su forma más simple. son a menudo máquinas de dos polos. se producirá corriente en forma de onda triple. Si se agrupan tres bobinas de armadura en ángulos de 120º. 3. que es la máquina dinamoeléctrica que se emplea normalmente para generar potencia eléctrica. Este tipo de corriente alterna es ventajosa para la transmisión de potencia eléctrica. un generador de corriente alterna se diferencia de uno de corriente continua en sólo dos aspectos: los extremos de la bobina de su armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del árbol del generador en lugar de los conmutadores. con el alternador trifásico. Se puede obtener un número mayor de fases incrementando el número de bobinas en la armadura. por lo que la mayoría de los generadores eléctricos son de este tipo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Los alternadores El alternador es un generador simple sin conmutador. TIPOS MÁS IMPORTANTES DE CENTRALES GENERADORAS • • • • • Termoeléctricas Carnoeléctricas Geotermoeléctricas Nucleoeléctricas Hidroeléctricas Fig. sin embargo. pero en la práctica de la ingeniería eléctrica moderna se usa sobre todo la corriente alterna trifásica. Derechos reservados AIEP. Los alternadores accionados por turbinas de alta velocidad. conocida como corriente alterna trifásica.3 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 26 . y las bobinas de campo se excitan mediante una fuente externa de corriente continua más que con el generador en sí. Los transformadores se clasifican en monofásicos y trifásicos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 TRANSFORMADORES Solo es posible trasportar económicamente grandes potencias eléctricas empleando altas tensiones y corrientes de poca intensidad. Derechos reservados AIEP.5 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Fig.4 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Estructura y funcionamiento Un transformador monofásico se compone de dos bobinados el primario y secundario sin contacto eléctrico entre ellos y devanados sobre un núcleo de hierro dulce para que las perdidas por histéresis sean pequeñas pues este material tiene un ciclo de histéresis muy estrecho además se aíslan las chapas unas de otras para que sean pequeñas las perdidas por corrientes parasitas al quedar limitadas estas en interior de cada unan de chapas. Esto se consigue utilizando una máquina estática denominada trasformador. 3. 3. 27 . Fig. obligando a aumentar la corriente primaria para mantener el flujo magnético. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Principio de funcionamiento En un transformador el bobinado primario es alimentado por una corriente alterna. Si N1 es mayor que N2. El bobinado secundario se comporta como un generador. Si N1 es menor que N2. el cual se comporta como un receptor y crea un flujo magnético alterno de acuerdo con la frecuencia de la corriente. alimentando mediante una corriente alterna al circuito de utilización. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO Está formado por tres transformadores monofásicos dispuestos sobre una misma armazón magnética el circuito magnético tiene dos culatas y tres columnas sobre cada una de estas va arrollado un devanado primarios y otro secundario. RELACIONES FUNDAMENTALES EN UN TRANSFORMADOR IDEAL Un transformador ideal es aquel que no tiene pérdida de potencia y el flujo magnético es el mismo para los devanados. 2) Relación entre la potencia primaria y secundaria: Las potencias activas. Esta corriente secundaria se opone según la ley de Lenz a la variación del flujo inductor. reactivas y aparentes suministradas por el secundario y las absorbidas por el primario son iguales. el transformador es reductor. P=V1 xI1 x cos ρ1 = V2 x I2 x cosρ2 Q= V1 x I1 x senρ1 = V2 x I2 x senρ2 S= V1 x I1=V2 x I2 3) Relación entre intensidades primarias y secundarias: Las intensidades primaria I1 y secundarias I2 están en relación inversa a la relación de transformación. induciendo una fuerza electromotriz alterna en el devanado secundario. que coincide con la relación de fuerzas electromotrices y con la relación de tensión. que permanece prácticamente constante. 1) Relación de transformación: es la relación entre los números de espiras de primario y secundario. el transformador es elevador. 28 . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Fig.6 Los tres los tres devanados primarios y también los tres secundarios pueden conectarse en estrella y triangulo zigzag En grandes potencias y muy altas tensiones se utilizan tres transformadores monobásicos iguales conectados entre sí de forma que sea posible la transformación De un sistema trifásico de tensiones se utilizan en sistemas equilibrados sin neutro con la ventaja de fácil sustitución en caso de avería En algunos transformadores de circuito auxiliares trifásicos se usan devanados terciados para alimentación de circuitos auxiliares de mando y maniobra.3.E. Dy5 para transformadores elevadores de principio de línea y como transformador de distribución de elevada potencia Yy5 para transformadores de distribución de potencia reducida el numero que acompaña a la indicaron de la conexión es el índice horario que multiplicado por 30 indica el dejase entre las tensiones compuestas o de línea de primario y secundario en el sentido de giro de las agujas del reloj CONEXIÓN ESTRELLA CONEXIÓN TRIANGULO Fig. Se fabrican transformadores de gran potencia con dos o más circuitos primarios o secundarios independientes para la alimentación de dos o más líneas de transporte según la comisión electrotecnia internacional (C.7 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 29 . Derechos reservados AIEP. 3.I) los transformadores se clasifican en grupo de conexión y se deben preferir los transformadores siguientes: Yy0 para la transferencia de grandes potencias en las redes de distribución sin neutro. 30 .3. 3) Relación de intensidades la relaciones entre las intensidades de línea de primario IL1 y de secundario IL2 en la inversa de la relación de transformación compuesta. En los transformadores secos es posible controlar la temperatura de los bobinados mediante los sensores adecuados que se montan en bobinados de baja tensión. b) Relación de transformación compuesta: Esla relación entre las tensiones de línea de primario VL1 y secundario VL2. Derechos reservados AIEP. En los transformadores con aceite la composición de los gases que se forman al aumentar la temperatura permite sacar conclusiones sobre la descomposición del aceite. que se produce en caso de una falla. Es caso de producir fallos de mayor importancia el relé de buchholz desconecta el transformador Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. La relaciones de intensidades de fase de primario If1 y de secundario If2 es la inversa de la relación de transformación simple. Fig.8 Refrigeración y dispositivos de protección La refrigeración es de suma importancia en los transformadores según las normas internacionales se distinguen varios tipos de refrigeración. El gas se concentra en un relé de buchholz que se encuentra conectado entre las calderas de aceite y el dispositivo de expansión.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Relaciones fundamentales en un transformador trifásico ideal 1) Relación de transformación a) Relación de transformación simple o de fase: Es la relación de entre un numero de espiraras de cada fase del primario N1 y del secundario N2 que convide con la relación de tensiones de fase primario Vf1 y secundario Vf2. 2) Relación entre potencias de primario y secundario: Las potencias activa reactiva y apronte suministradas por el secundario son iguales a las absorbidas por el primario. Con ayuda de este tipo los relé puede controlarse la existencia de pequeñas averías. cuando se trata de equipos multimotores todos los comandos y protecciones se pueden concentrar en el punto más adecuado a la operación eficaz del equipo. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. o bien. deberán ubicarse lo más próximos posible al equipo sobre el cual operen. contempla para equipos controlados en forma remota. por razones lógicas. en los denominados centros de control en la citada norma. salvo las excepciones que la norma NSEG 4 E. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Tipo de refrigeración Natural Forzada por aire Funcionamiento de la refrigeración por aire ambiente un ventilador impele el aire sobre el transformador Natural y por circulación de aceite se bombea aceite a través de los elementos Refrigerados que se refrigeran mediante una corriente de aire natural Formadas por aire y por circulación de aceite se bombea aceite a través de los elementos Refrigeradores que se refrigeran mediante Aire Por agua y por circulación de aceite se bombea aceite a través de los elementos Refrigeradores que se refrigeran mediante Agua TABLERO Tanto las protecciones como los elementos de comando para circuitos o equipos individuales deben ubicarse en puntos estratégicos de los recintos. en donde sean de fácil acceso para manipularlos y sea fácil visualizar su estado de operación. 31 .P 79. Las protecciones y comando s de distintos circuitos pueden reunirse en los puntos en que resulte mas cómodos encontrarlos a los usuarios de la instalación. Los medios de comando y protección de equipos individuales. Eficacia del circuito de protección. Propiedades dieléctricas: Garantiza que durante el ensamble los componentes de los tableros no sufran algún daño. 32 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Resistencia a los cortocircuitos: Permite garantizar una reanudación rápida del servicio después del incidente. barras de distribución.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Todo el sistema de soporte. Funcionamiento mecánico. Esto es aplicable a tableros del tipo seriado (TTA) y derivados de serie (PTA). Un tablero testeado es un tablero eléctrico diseñado y ensayado según la norma IEC 60439-1. las características técnicas y los ensayos para los tableros eléctricos de Baja Tensión. cuya tensión de servicio no supere los 1000 Vac o 1500 Vcc. . conexiones internas. Derechos reservados AIEP. etc. CARACTERÍSTICAS SEGÚN NORMATIVAS DE LOS TABLEROS Los tableros eléctricos además de las medidas constructivas señaladas en el párrafo anterior. líquidos y la resistencia al impacto de los envolventes. el cual cumple satisfactoriamente los siguientes ensayos: • • • • • • • Límites de calentamiento: Garantiza la vida útil de los componentes y previene los disparos intempestivos de las protecciones. que sirven para soportar y proteger mecánicamente a los elementos de protección y comando e interconectarlos eléctricamente entre sí y con el resto de la instalación es lo que constituye un tablero. Distancias de aislamiento y líneas de fuga: Garantiza la calidad de los materiales aislantes utilizados en los tableros. mas aun si se trata de tableros de gran tamaño (gabinetes) se les aplica la Norma IEC 60439-01.. las disposiciones constructivas. Verificación de IP e IK: Garantiza el grado de protección contra penetración de cuerpos sólidos. cubiertas. la cual define las condiciones de empleo. se utiliza la norma internacional IEC 60947. que por sí solos no pueden garantizar o asegurar la continuidad de los servicios. el fabricante deberá entregar los certificados/protocolos de ensayos de tipo según la norma IEC 60439-1 emitidos por un laboratorio de ensayos independiente y de reconocido prestigio.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Además. Debido a lo anterior. el técnico responsable (tablerista) deberá realizar los tres ensayos de rutina especificados en la misma norma. Se deberá asegurar que el protocolo presentado corresponde a los Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. la continuidad del servicio y el cumplimiento de las reglamentaciones vigentes. Cuando el sistema de distribución eléctrica tiene como objetivo principal la seguridad. Derechos reservados AIEP. De este modo. Reglamentaciones y normativas vigentes Dentro del capítulo 6 de la Norma NCh. De igual forma. para definir las protecciones eléctricas. con el fin de verificar el cumplimiento de los parámetros garantizados. garantizará la seguridad de los operadores y la confiabilidad del funcionamiento ante los distintos eventos y condiciones de uso previsto según la norma. 4/2003 se fijan los parámetros constructivos generales sobre los tableros de Baja Tensión. se hace necesario incorporar normas adicionales (IEC 60439) para definir las formas constructivas de los tableros eléctricos y los tipos de prueba a los que éstos deben ser sometidos. 33 . se deben usar tableros eléctricos que tengan los ensayos tipo realizados según la norma IEC 60439-1 con las configuraciones y parámetros característicos idénticos al requerido. cuando se arma un tablero. Para tal efecto. P. rápida y confiable durante su utilización. El cumplimiento con las normativas y reglamentaciones evita riesgos y reduce la incertidumbre frente a las consecuencias de un accidente eléctrico. Derechos reservados AIEP. Los tableros testeados permiten avalar la seguridad de los operadores ante contactos directos e indirectos. 34 . minimizando los daños y los riesgos personales. mantenciones y/o modificaciones del tablero. Ventajas de un tablero testeado En primer lugar. además de los componentes y montajes utilizados. También la estandarización del diseño y la calidad de fabricación permiten realizar ampliaciones y modificaciones en forma simple. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. etc. 79. de manera tal que sea representativo del tablero a suministrar. El sistema responderá adecuadamente soportando la falla. se garantiza la vida útil de cada componente instalado en el tablero. la norma NSEG 4 E. fallas a tierras. sobretensiones.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 parámetros exigidos. mayor seguridad ante accidentes eléctricos (cortocircuitos. establece que un tablero podrá montarse en cajas.). los límites de temperatura con corriente máxima de régimen para cada componente se mantendrán por debajo de los valores máximos establecidos por la norma. gabinetes o armarios metálicos dependiendo de su tamaño y ubicación física. Características mecánicas Para la protección mecánica del conjunto. Por otro lado. costos por falta del suministro de energía eléctrica o tiempos prolongados durante ampliaciones. Así. Todas estas ventajas permiten evitar gastos en la vida útil de un tablero eléctrico (aproximadamente 25 años): gastos por daños en equipamientos. gabinetes y armarios de tableros Superficie libre 2500 cm² 7500 cm² 10000 cm² Sobre 10000 cm² Espesor de la plancha 1. En la tabla. Derechos reservados AIEP. entendiéndose por el área libre. Calcular considerando el transformador ideal: a) Intensidad de línea y fase en el secundario cuando funciona a plena carga b) Intensidad de línea y fase en el primario cuando funciona a plena carga Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. se muestran estos valores mínimos de espesor.5 mm 1. 50hz.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 La referida norma fija también los espesores mínimos de la plancha de acero que debe cubrir al tablero.8 mm 2. cuando se conecta por el devanado de más espiras a una tensión alterna senoidal 220 v. conectado a una carga. una corriente de intensidad 4a.467 = 150 V c) La potencia aparente que suministra el transformador S2 = V2 xI2 =150V x 4 A= 600 VA 2 Un transformador trifásico estrella-triangulo 380/ 220 V tiene una potencia de 2. suministra por el otro devanado.0 mm III.2 mm 1. Espesor mínimo de la plancha de acero para cajas. estos espesores se fijan en función del área libre que dicha plancha deba cubrir. considerado el transformador ideal calcular: a) relación de transformador b) tensión de bornes del secundario c) potencia aparente que suministra el transformador a) La relación de transformador: m= N1 = 462 = 1.2 KVA. 35 .467 N2 315 b) La tensión en bornes de la carga se calcula partiendo de la relación de transformación V1/ V2 = m V2 = V1/m → 220/1. 1 EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS Un transformador monofásico tiene 462 espiras en un devanado y 315 en el otro. la que queda comprendida entre elementos estructurales contiguos o la comprendida entre aristas. en el caso de cajas o gabinetes pequeños. ¿A las máquinas que convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina? a) motor. b) capacitor.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 a) La intensidad de línea La intensidad de fase b) La intensidad de línea en el primario La intensidad de fase en el primario If1 = IL1 = 3. e) generador. b) alternador.. alternador o dínamo. generador. c) capacitor. dinamo.34 A 3 a) b) c) d) e) 4 ¿Se dice que los motores y los generadores son un grupo de aparatos que se utilizan para convertir la energía mecánica en_____ ? eléctrica o inversa.¿A la máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denomina? a) b) c) d) e) alternador. c) alternador d) generador. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS IV. faraday. y la armadura. generador pila. a) Tanto los motores como los generadores. motor. alternador o dínamo. . 1. inversa. Derechos reservados AIEP. e) pila. Tienen dos unidades básicas: el campo magnético. 2. que es el electroimán con sus bobinas.. 36 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. d) batería. motor. pila combustible. corriente alterna corriente continúa. corriente alterna. generador químico. generador termoeléctrico. hidroeléctrico.. nucleoelectricas y hidroeléctricas termoeléctrica.. 4. 5. cm.. carnoelèctricas. se genera en su interior una diferencia de potencial capaz de producir una corriente eléctrica. dinamo. 8.¿Qué tipo de generador es el mas conocido? a) b) c) d) e) corriente continúa. a qué tipo de generador estamos hablando? a) b) c) d) e) pila de combustible. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 6. externa e interna. pila seca. generador químico. geotermoelectrico..¿Cuál es la unidad con que se mide la Fuerza electromotriz? a) b) c) d) e) km. geotermoelèctricas.¿Un generador que convierte el calor en electricidad.¿Cuáles son los dos tipos de generadores de corriente que existen? a) b) c) d) e) corriente alterna y corriente continúa.Cuando un conductor cerrado se hace girar en el seno del campo magnético producido por un imán.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 3. geotermoelectrico. motor. 37 . corriente alterna y externa. Fem. corriente eléctrica y mecánica continua y eléctrica..¿Mencionar cuales son los tipos de generadores mas importantes? a) b) c) d) e) termoeléctricas. generador termoeléctrico. generador químico. mm. Derechos reservados AIEP. am3 7. ¿A qué tipo de generador nos referimos? a) b) c) d) e) generador electromagnético.. Derechos reservados AIEP.. 50 Hz y suministra a una carga la intensidad de 10 A por el devanado secundario.Un transformador monofásico de relación de transformación 220/110 V se conecta a una red alterna senoidal de 220V. forzada por aire. considerando el transformador ideal y el factor de potencia de la carga la unidad.Un transformador monofásico de relación de transformación 220/127 V suministra a una carga 200 W de potencia a 127 V. 11) permite controlar la existencia de pequeñas averías. 12) Pérdidas en el hierro (Ph): La potencia pérdida en el hierro del circuito magnético de un transformador puede ser medida la prueba de vacío.. forzada por aire y circulación de aceite. I1=5 A 14) I1 = 0.explora. Muller y otros Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.. RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. por agua y por circulación de aceite. 13) S2= 1 100 VA.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 9.¿Qué grupo de conexión se emplea preferentemente cuando se prevé que la carga sea asimétrica? 10. calcular la intensidad de primario y secundario..¿Cuáles son los diferentes tipos de refrigeración que se emplean en los transformadores trifásicos? 11. 14.cl/otros/energia/electricidad2.57 A V. 38 .91 A.. I2 = 1..¿Cómo se miden las perdidas en el hierro y en los bobinados en un transformador? 13.html Electrotecnia de potencia W. Calcular la potencia aparente de la carga y la intensidad en el primario y secundario. natural y por circulación de aceite. Respuestas 1e 2b 3c 4a 5a 6b 7d 8a 9) conexión estrella y triángulo 10) son natural. En caso de producirse fallos de mayor importancia el relé de burchholz desconecta el transformador.¿Qué misión tienen los relés de buchholz? 12. De ahí la surge la necesidad de que el objetivo de esta clase este orientada a proporcionar conocimientos básicos. . perdidas de tiempo y/o daños a la propiedad. Los trajes de protección son prendas y equipos resistentes a las llamas que cubren el cuerpo entero. Elementos de protección personal CASCOS (PROTECCIÓN CRANEANA) El casco es un elemento destinado a asegurar al trabajador expuesto a la caída libre de objetos. guantes.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRIMERA UNIDAD: CLASE 4 ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS APRENDIZAJES ESPERADOS . sus características y formas de uso generales en la industria. 39 . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. térmicos y corriente eléctrica. o fragmentos que salten. que sirve de amortiguación. Para la ley del trabajo se entiende por accidente a toda lesión que una persona sufra a causa o con ocasión de su trabajo y que le produzca incapacidad o muerte. es por ello que el equipo de protección personal debe ser considerado como un método complementario de seguridad. INTRODUCCIÓN En todas las empresas existen situaciones de peligro y riesgos.Describen herramientas y equipos para el trabajo con electricidad. sólo utilizado para aumentar la efectividad de cualquier estrategia primaria para prevenir accidente. ACCIDENTE Se define el accidente a todo hecho imprevisto que interrumpe un proceso normal de trabajo y que puede causar lesiones. El equipo de protección personal debe ser considerado como un método complementario de seguridad. camperas y una capucha de tipo apicultor utilizada con un protector facial. Derechos reservados AIEP. Por lo tanto los elementos de protección personal corresponden a cualquier equipo o dispositivo destinado a ser llevado o sujetado por el trabajador para que le proteja de uno o varios riesgos y que pueda aumentar su seguridad o su salud en el trabajo. excepto las manos y pies. estos están compuestos por arneses ubicados en el interior de la cáscara. Los Elementos de Protección Personal no evitan el accidente o el contacto con elementos agresivos pero ayudan a que la lesión sea menos grave. el EPP no es una armadura y un trabajador puede sufrir lesiones serias debido a una falla de arco incluso al usar la vestimenta y los equipos recomendados. trajes de protección y herramientas aislantes. como así también contra agresores químicos.Describen equipamiento de protección personal para el trabajo con electricidad. sólo utilizado para aumentar la efectividad de cualquier estrategia primaria para prevenir accidente. CONTENIDOS -Equipos de protección personal -Herramientas y equipos para trabajar en electricidad. sobre los equipos de protección personal. Los trajes de protección incluyen pantalones. por el impacto de un golpe. Sin embargo. ELEMENTO DE PROTECCIÓN PERSONAL. Los EPP son prendas y otros elementos resistentes a las llamas tales como protectores faciales. Los cascos de material plástico han dado resultados satisfactorios. que dañen la cabeza. . exposición luminosa. salpicaduras de metales. astillas. TIPOS DE PROTECTORES a) Anteojos: Protegen los ojos de riesgos frontales. Detener o desviar la caída punzante. Derechos reservados AIEP. 40 .Proyección de partículas.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Tipos de Cascos · Con visera · Con ala completa · Con alerón completo Cascos Combinados · Con protección Facial · Con Careta · Con Antiparras · Con Audífonos Deben cumplir con los siguientes requisitos: Absorber la mayor parte de la energía del impacto. Impedir que la cabeza quede expuesta a aceleraciones superiores a las toleradas.Corriente de aire. agresores químicos . partículas incandescentes. ANTIPARRAS (PROTECCIÓN OCULAR) Son los elementos destinados a proteger los ojos contra agresores que puedan afectar la integridad de los mismos. humo y vapores. gases. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Luz reflejada. Los agresores más comunes que pueden afectar son: .Penetración de polvo. b) Antiparras: protegen totalmente los ojos. Delantal de cintura . Fuego.Manopla (dos dedos) . Humedad.Dedil (Protege uno o más dedos) DELANTALES Elementos que protegen el cuerpo (pecho y parte de las piernas) de la acción de agresores. Calor.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 MASCARAS (PROTECCIÓN RESPIRATORIA) Elemento destinado a proteger las vías respiratorias.Barbijos . . 41 . Se clasifican en cuatro clases: . Derechos reservados AIEP.Máscaras Faciales GUANTES (PROTECCIÓN DE MANOS) Elemento destinado a proteger las manos contra los siguientes riesgos: Exposición a bordes cortantes.Guantes (cinco dedos) . El material de los mismos.Delantal largo .Mitón (Protege palma y dorso) . se determinan de acuerdo para cada tarea.Delantal especial Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Electricidad. agresores químicos. Se clasifican en: Dependientes del medio ambiente (utilizan un filtro para retener al agresor disperso en el aire) .Respiradores . de riesgo de material particulado. Golpes. líquido o gaseoso disperso en el aire. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. GOMAS DIELECTRICAS Las gomas dieléctricas son alfombras aislantes que evitan que los trabajadores se deriven a tierra y proporcionan seguridad en caso de descarga eléctrica. Estas también es utilizada en las tareas de tire y afloje en el tendido de cables y cuando se agregan o reemplazan conductores. 42 . Están hechas de caucho de alta calidad.Zapatos . centros de control de motores y otros aparatos de alta tensión.Botas. se utilizan en forma permanente sobre el piso al frente de aparatos de maniobra.Borceguíes . La parte de abajo es de tejido. La superficie tiene un diseño laminado ondulado que mejora la tracción y es fácil de limpiar con cepillo. electricidad y resbalones. objetos punzantes.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CALZADO (PROTECCIÓN DE PIES) Elemento que protege los pies contra los riesgos de caídas de elementos pesados. con espesores de 6.4 mm y ensayada a 20 KV. Se clasifican: .Botines . con ello brindan protección personal a los operarios. Cada candado debe mantenerse puesto en el aparato hasta que el trabajo sea terminado. manos o brazos. 5. El candado debe tener el nombre y número de identificación del trabajador. reparando o ajustando. y la fecha y el tiempo que se puso la etiqueta. la caja de fusibles requiere un candado. etiquetas para la prevención de accidentes. Energía reservada en capacitadores eléctricos debe ser disipada de manera segura. Una falla eléctrica puede darle energía al equipo. 2. 3. Estás lesiones pueden ser prevenidas al establecer y poner en uso un programa efectivo de cierre con candado y bloqueo de maquinaria. han perdido dedos. candado y señalización. Solamente el trabajador que puso el candado debe remover su candado. El trabajador debe traer la única llave de ese candado. estas etiquetas deben contener el nombre de la persona quien lo puso. se pueden presentar accidentes que podrían ser evitado . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 7. El trabajador debe asegurarse que nadie está operando la maquinaria antes de apagar la fuente de poder. aunque el interruptor esté en la posición apagado. Derechos reservados AIEP. En el trabajo con electricidad hay varias maneras de cerrar la fuente de poder de equipo. 43 . El operador de la máquina debe ser informado antes de apagar la máquina. Se debe poner en el equipo. Todas fuentes de energía que puedan activar la máquina deben ser cerradas. Comúnmente. La pérdida inesperada de energía puede causar un accidente. 4. Todo el personal de mantenimiento debe recibir su propio candado. 6. Cada persona que estará trabajando en la maquinaria debe ponerle un candado en el aparato para cerrar la máquina. por no adoptar estas medidas los trabajadores han sido electrocutados. han sufrido lesiones y machucones fuertes porque la maquinaria fue encendida sin querer cuando se estaba manteniendo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 BLOQUEOS Cuando no se han empleado un sistema de bloqueo. LOS PROCEDIMIENTOS REQUERIDOS DE CIERRE CON CANDADO Y ETIQUETA 1. como puede uno comunicarse con el trabajador. Circuitos eléctricos deben ser revisados por personas calificadas que usan equipo apropiado y calibrado. el interruptor principal para desenchufar tiene una apertura donde se le puede poner un candado. El interruptor principal o el selector eléctrico principal debe ser examinado para estar seguro que el poder eléctrico de la máquina está apagado. Si un fusible ha sido removido para librar de energía el equipo. 9 metros 1. por colocación sobre los objetos con tensión de pantallas aislantes de adecuado nivel de aislación y cuando no existan rejas metálicas conectadas a tierra que se interpongan entre el elemento con tensión y los operarios. serán las siguientes: NIVEL DE TENSION 0 a 50 Volts Más de 50 V hasta 1 KV Más de 1 KV hasta 33 KV Mas de 33K V hasta 66 KV Más de 66 KV hasta 132 KV Más de 132 KV hasta 150 KV Más de 150 KV hasta 220 KV Más de 220 KV hasta 330 KV Más de 330 KV hasta 500 KV DISTANCIA MINIMA Ninguna 0.60 metros (2) 1) Estas distancias pueden reducirse a 0. medidas entre cualquier punto con tensión y la parte más próxima del cuerpo del operario o de las herramientas no aisladas por él utilizadas en la situación más desfavorable que pudiera producirse. Los candados y etiquetas deben ser puestos debajo de planchas elevadas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. DISTANCIAS DE SEGURIDAD Las separaciones mínimas.8 metros 0. 44 .65 metros (2) 2.8 metros (1) 0.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Nadie debe remover el candado sin la autorización apropiada.90 metros (2) 3. o cualquier otra clase de equipo que inesperadamente se pudiera mover al resbalarse. máquinas para alzar.10 metros (2) 2.5 metros (2) 1. (2) Para trabajos a distancia. no se tendrá en cuenta para trabajos a potencial. caerse o rodarse.60 m. Derechos reservados AIEP. como la carpintería. Alicates de punta redonda: alicates que tienen superficies de contacto planas y en su extremo más distal es de forma redondeada para poder realizar trabajos de precisión.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 HERRAMIENTAS EN EL TRABAJO CON LA ELECTRICIDAD En comparación con otras actividades. A continuación analizaremos los más importantes. etc. Derechos reservados AIEP. Alicates de punta plana: alicates con superficies de contacto totalmente planas. Alicates de corte: alicates con superficies acuñadas con la utilidad de cortar hilos. Su uso es muy similar al alicate universal. ALICATES Herramienta de mano formada principalmente por dos partes. es muy reducido. cables o similares. y otro la útil o parte por donde se efectúan los distintos trabajos. cortes de conductores o alambres. ya que permite realizar uniones eléctricas. una por donde se gobierna y sujeta con la mano llamada mango. 45 . Alicates universal: este alicate posee varias propiedades. el número de útiles que cabe considerar como específicamente destinados al trabajo con electricidad. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. los más utilizados son los destornilladores de punta plana y los de estrella o Philips. Se emplean para eliminar la protección aislante de los conductores. Derechos reservados AIEP. su función está muy emparentada con la suya. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en principio.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Pinzas desnudadoras: aunque no son propiamente alicates. 46 . DESTORNILLADORES O ATORNILLADORES Existen muchos tipos de destornilladores. Atornillador de punta plana: su uso está indicado en introducir y apretar o extraer y aflojar todo tipo de tornillos con ranura en la cabeza apropiada. Esta utilización es la de comprobador de tensión en los enchufes como aparatos eléctricos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Atornillador de estrella o Philips: este otro tipo de destornilladores es muy empleado actualmente. La forma de la punta es en cruz. Se emplea para pelar cables e hilos. La forma de utilización es la misma que la del Atornillador de punta plana o clásica. Se trata de una especie de destornillador. y también para raspar el esmalte de los conductores para poder después emparmarlos o soldarlos. CUCHILLO DE ELECTRICISTA Navaja o cuchilla de forma recta con filo a todo lo largo de la hoja de acero. es una herramienta de gran utilidad. Derechos reservados AIEP. en cuyo interior se encuentra alojada una lámpara de neón que se enciende cuando la punta entra en contacto con la fase del enchufe y cuando uno de los dedos de la mano hace contacto con la chapa metálica de la parte más posterior del destornillador-busca polos. pero además tiene una utilización muy definida. Está provisto de un mango de madera que va unido a la hoja de acero por medio de remaches. Está compuesto de un mango de plástico transparente. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. DETECTOR DE TENSIÓN Conocido popularmente como busca polos. 47 . Pinzas universales: estas pinzas al presionar ambos brazos. REGLA Regla métrica graduada en centímetros y en pulgadas. polivinilo. MARTILLO DE ELECTRICISTA Herramienta manual utilizada para golpear. etc. con una burbuja de aire que a su vez marcará el nivel. ayudándose del estaño. se aproximarán los extremos. de forma que se cubra también parte del propio aislamiento del conductor. Se compone de un soporte metálico o plástico y una ampolla de vidrio marcada. 48 . y llena de líquido. etc. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. dentadas. lisas.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PINZAS Instrumento de diversas formas cuyos extremos posteriores se aproximan para sujetar alguna cosa. Pinzas en ocho: al presionar ambos brazos. rebasándola inclusive por ambos extremos. Es flexible y tiene una cierta resistencia mecánica. conexiones. se separan los extremos. todo tipo de empalmes. Derechos reservados AIEP. SOLDADOR ELÉCTRICO Herramienta de electricista empleada para soldar. curvas. etc. Puede ser de material plástico. Se envuelve con cinta aislante de PVC toda la zona de empalme. compuesta de una maza-martillo y un mango de madera por donde se gobierna. AISLANTE Cinta adhesiva que se utiliza para aislar conexiones y empalmes. Hay también pinzas diferentes en cuanto a tamaño y en la forma de sus extremos: planas. NIVEL Aparato utilizado para verificar la correcta posición de los elementos eléctricos. El taladro Un tester. Derechos reservados AIEP. verdadero b. 49 . verdadero b. falso 2 Los cascos clase están diseñados para trabajar cerca de electricidad de alto voltaje. a. 1 EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS El EPP es considerado la primera línea de defensa contra los peligros en el trabajo. III.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS Es importante contar con una linterna portátil Un serrucho. a. verdadero b. a. falso 3 Ningún tipo de guante es adecuado para todo tipo de trabajo. falso Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 IV.cl Revistas: Prevención y Seguridad año 2002 Edición N °67 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. 50 . El casco de protección: a) Protege al trabajador frente a los riesgos mecánicos técnicos o eléctricos b) Esta compuesto por casquete y arnés c) Es un equipo de protección individual d) Todas las anteriores 2. Derechos reservados AIEP.prevenciónyserguridad. RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. El calzado de uso industrial puede ser : a) De seguridad para uso profesional b) De protección para uso profesional c) De trabajo para uso profesional d) Tos son verdaderas 2 La protección facial protege contra: a) Polvo b) Chispas y cuerpos extraños c) Contra líquidos d) Ninguna de las anteriores Para realizar uniones eléctricas se emplea: a) Alicate universal b) Alicate de punta c) Alicate cortante d) Pinza Para efectuar detección de tensión se puede usar: a) Destornillador b) Placable c) Bus capolo d) Soldador Para proteger las extremidades superiores contra descargas eléctricas se utiliza a) Guantes aislantes y herramientas manuales aisladas b) Guantes resistentes y herramientas adecuadas c) Guantes aluminizados d) Ninguna de las anteriores 3 4 5 V. En los primeros artículos se señalan los objetivos y funciones: Artículo 1°. Fomento y Reconstrucción. La Norma eléctrica tiene por objeto fijar las condiciones mínimas de seguridad que deben cumplir las instalaciones eléctricas de consumo en Baja Tensión. que nace el 14 de Diciembre del año 1904 bajo el mandato del Presidente Germán Riesco.Créase la Superintendencia de Electricidad y Combustibles como un servicio funcionalmente descentralizado. con el nombre de Inspección Técnica de Empresas y Servicios Eléctricos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRIMERA UNIDAD: CLASE 5 ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS APRENDIZAJES ESPERADOS . las cuales tienen que ver principalmente para baja tensión. ORGANISMO QUE REGULA LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS El organismo contralor de las instalaciones eléctricas. El SEC a dispuesto varios decretos y normas para la realización de las instalaciones eléctricas.. junto a un adecuado mantenimiento. 81 años después de su nacimiento. La LEY-18410. y con el correr de los años. y que las antes citadas operaciones y el uso de los recursos energéticos no constituyan peligro para las personas o cosas. en adelante el Ministerio. garantiza una instalación básicamente libre de riesgos. 51 . Su domicilio será la ciudad de Santiago. es un organismo estatal el cual es la Superintendencia de Electricidad y Combustibles.El objeto de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles será fiscalizar y supervigilar el cumplimiento de las disposiciones legales y reglamentarias. la SEC ha ido evolucionando en sus funciones hasta convertirse en la principal agencia pública responsable de supervigilar el mercado de la energía. Fomento y Reconstrucción. CONTENIDOS -Código eléctrico y normas chilenas atinentes al área. para verificar que la calidad de los servicios que se presten a los usuarios sea la señalada en dichas disposiciones y normas técnicas. Artículo 2°. Su cumplimiento. terminología. exigencias técnicas y medidas de protección. da vida en forma oficial a LA SUPERINTENDENCIA DE ELECTRICIDAD Y COMBUSTIBLES. La norma eléctrica vigente es NCh Elec 4/2003. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo de origen eléctrico en casos dados. Desde aquel entonces. sec. que dentro de la cual plantea objetivo. sin embargo. que fue publicada el 22 de mayo de 1985. transporte y distribución de combustibles líquidos. producción. Derechos reservados AIEP. 2. gas y electricidad. no garantiza Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción... sin perjuicio de las oficinas regionales que pueda establecer el Superintendente en otras ciudades del país. el 22 de Mayo de 1985. es publicada en el Diario Oficial La Ley Nº 18. alcance. La Norma contiene esencialmente exigencias de seguridad. Institución que se relaciona con el Gobierno por intermedio del Ministerio de Economía.410 que crea la Superintendencia de Electricidad y Combustibles. con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o hacen uso de ellas y preservar el medio ambiente en que han sido construidas. y normas técnicas sobre generación.Explican las normativas fundamentales contenidas en el código eléctrico y normas chilenas relacionadas con la electricidad. debido a que en este segmento es donde existe mayor probabilidad de accidentes ya que mayor numero de personas operan diferentes equipos y artefactos eléctricos. OBJETIVO 1. que se relacionará con el Gobierno por intermedio del Ministerio de Economía. almacenamiento. ALCANCE Las disposiciones de la normativa se aplican al proyecto. ALUMBRADO DE EMERGENCIA: Término genérico aplicado a sistemas de iluminación destinados a ser usados en caso de falla de la iluminación normal. losas o tabiques de una construcción y que son recubiertas por las terminaciones o enlucidos de éstos.AISLACIÓN: Conjunto de elementos utilizados en la ejecución de una instalación o construcción de un aparato o equipo y cuya finalidad es evitar el contacto con o entre partes activas. • • • A la vista: Canalizaciones que son observables a simple vista. que consume energía eléctrica. permanezcan o trabajen personas. . flexibilidad y facilidad de ampliación de las instalaciones. se ha dispuesto los términos que se dan a continuación tienen el significado que se indica. buen servicio. ARTEFACTO: Elemento fijo o portátil. APROBADO: Aceptado por una entidad técnica. parte de una instalación. gabinetes y armarios para montaje de tableros. para esta clase solo se han considerado algunos: ACCESORIO Aplicado a materiales: Material complementario utilizado en instalaciones eléctricas. se podrá o se puede y su cumplimiento será de carácter opcional. designada por la Superintendencia de acuerdo a sus facultades. Las disposiciones de la normativa eléctrica tendrán las calidades de exigencias y recomendaciones. como por ejemplo. APARATO: Elemento de la instalación destinado a controlar el paso de la energía eléctrica. ductos. cuyo fin es cumplir funciones de índole mas bien mecánicas que eléctricas. Estas menciones son sólo referenciales y no deben entenderse como que constituyen en si normas de fabricación de los elementos aludidos. condiciones éstas inherentes a un estudio acabado de cada proceso o ambiente particular y a un adecuado proyecto. . CANALIZACIÓN: Conjunto formado por conductores eléctricos y los accesorios que aseguran su fijación y protección mecánicas. . las exigencias se caracterizarán por el empleo de las expresiones se debe. en tanto en las recomendaciones se emplearán las expresiones se recomienda.Aplicado a equipos: Equipo complementario necesario para el funcionamiento del equipo principal. conductores o cajas. deberá y su cumplimento será de carácter obligatorio. 3. Embutida: Canalizaciones colocadas en perforaciones o calados hechos en muros. ejecución y mantenimiento de las instalaciones de consumo cuya tensión sea inferior a 1000V. 52 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Oculta: Canalizaciones colocadas en lugares que no permiten su visualización directa. En cuanto a sus características. En la Norma se encuentran detalladas una gran cantidad de características dimensionales y de fabricación de materiales de canalización y equipos. Este término es aplicable también a equipos. las instalaciones eléctricas de consumo en vías públicas concesionadas se clasifican como instalaciones de consumo y por ello quedan dentro del alcance de aplicación de las disposiciones de la respectiva Norma. tanto técnicas como administrativas.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 necesariamente la eficiencia. al citarlos sólo se pretende fijar características de referencia para determinar sus condiciones de montaje como conjunto dentro de una instalación. Las disposiciones de la Norma están hechas para ser aplicadas e interpretadas por profesionales especializados. mediante una certificación escrita en donde constan las características de funcionamiento y las normas de acuerdo a las cuales se efectuaron las pruebas de aprobación. pero que son accesibles en toda su extensión. Derechos reservados AIEP. TERMINOLOGÍA Para los efectos de aplicación de la normativa eléctrica. Su objetivo básico es permitir la evacuación segura de lugares en que transiten. Estas fallas pueden ser de los tipos siguientes: • • • • • • • • • Cortocircuito: Falla en que su valor de impedancia es muy pequeño. seguridad o control y a los artefactos y accesorios que forman parte de una instalación eléctrica. FALLA: Unión entre dos puntos a potencial diferente o ausencia temporal o permanente de la energía al interior o exterior de una instalación. • • • Conductor activo: Conductor destinado al transporte de energía eléctrica.5 y 30 ciclos. 1 ciclo corresponde a 1/50 segundos. Falla transitoria: Falla que tiene tiempo de duración comprendido entre 30 ciclos y 3 segundos. Falla a masa: Es la unión accidental que se produce entre un conductor activo y la cubierta o bastidor metálico de un aparato. Falla a tierra: Unión de un conductor activo con tierra o con equipos conectados a tierra. CARGA: Es todo artefacto. equipo o parte de la instalación que la soporta.1 segundos y 3 minutos. De acuerdo a su forma constructiva podrá ser designado como alambre. normalmente aislada respecto de los conductores activos. Subterránea: Canalizaciones que van enterradas en el suelo. dos o tres enchufes montados en una caja común. Falla permanente: Falla que tiene una duración suficiente como para que los parámetros del circuito o parte del sistema en falla alcancen sus valores estables. Falla instantánea: Falla que tiene un tiempo de duración comprendido entre 0. regulación. Se aplicará esta calificación a los conductores de fase y neutro de un sistema de corriente alterna o a los conductores positivo. si se trata de una sección circular sólida única. Derechos reservados AIEP. de cobre dentro del alcance de esta Norma. destinado a conducir corriente eléctrica. Dependiendo de su forma constructiva y características de resistencia a la acción del medio ambiente se calificarán según los tipos detallados a continuación y de acuerdo al cumplimiento de la norma específica sobre la materia. artefacto o equipo eléctrico. lo cual causa una circulación de corriente particularmente alta con respecto a la capacidad normal del circuito. CENTRO: Punto de la instalación en donde está conectado un artefacto. CONECTOR: Dispositivo destinado a establecer una conexión eléctrica entre dos o más conductores. negativo y neutro de sistemas de corriente continua. de sección transversal frecuentemente cilíndrico o rectangular. Microcorte: Corte de energía con un tiempo de duración comprendido entre 0. CONDUCTOR: Hilo metálico. CIRCUITO: Conjunto de artefactos alimentados por una línea común de distribución. Sobrecorriente: Corriente que sobrepasa el valor permisible en un circuito eléctrico. 53 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en el caso particular de circuitos destinados a iluminación se designará como centro al conjunto de portalámparas con su correspondiente interruptor de comando o un punto en que existan uno. EQUIPO ELÉCTRICO: Término aplicable a aparatos de maniobra. equipo o instalación cuyo mecanismo u operación requiere del consumo de energía eléctrica para su funcionamiento. barra si se trata de una sección rectangular o conductor cableado si la sección resultante está formada por varios alambres iguales de sección menor. que provoca una condición anormal de funcionamiento de ella. que en ciertos circuitos puede ser utilizada como conductor de retorno y que en condiciones de falla puede quedar energizada y presentar un potencial respecto del suelo. puede ser provocada por cualquiera de las condiciones de falla definidas en los párrafos precedentes o por una sobrecarga. la cual es protegida por un único dispositivo de protección. de alguno de sus circuitos o de parte de éstos. . Conductor desnudo: Conductor en el cual su superficie está expuesta al contacto directo sin protección de ninguna especie. Falla fugaz: Es aquella en que el agente que ocasiona la falla no deja evidencia ni rastro. MASA: Parte conductora de un equipo eléctrico.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 • • Preembutida: Canalización que se incorpora a la estructura de una edificación junto con sus envigados. Conductor aislado: Conductor en el cual su superficie está protegida de los contactos directos mediante una cubierta compuesta de una o más capas concéntricas de material aislante. fue aprobada en el año: a) 1982 b) 1984 c) 2003 d) 2006 54 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Un circuito eléctrico esta conformado por una línea común de distribución y además posee: a) Cables b) Dispositivos de protección c) Tierra d) Ninguna de las anteriores 4. Fusible: Dispositivo de protección cuya función es desconectar automáticamente una instalación o la parte fallada de ella. Se define como aparato a un elemento de la instalación destinado a: a) Controlar el paso de la energía b) Consumir energía c) Proteger las instalaciones d) Ninguna de las anteriores 2. generalmente un par bimetálico. III. opera cuando la suma fasorial de las corrientes a través de los conductores de alimentación es superior a un valor preestablecido. . que es uno de sus componentes. PROTECCIONES: Dispositivos destinados a desenergizar un sistema. • Disyuntor: Dispositivo de protección provisto de un comando manual y cuya función es desconectar automáticamente una instalación o la parte fallada de ella. por la acción de un elemento termomagnético u otro de características de accionamiento equivalentes. • • • SOBRECARGA: Aumento de la potencia o corriente absorbida por un artefacto mas allá de su valor nominal. cuando la corriente que circula por ella excede valores preestablecidos durante un tiempo dado. y es conocido como código eléctrico. circuito o artefacto cuando existe una falla a masa. La normativa vigente que rige las instalaciones eléctricas. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. Los tipos de instalaciones usados en instalaciones eléctricas son: a) A la vista b) Embutida c) Subterránea d) Todas las anteriores 3. cuando la corriente que circula por ella excede valores preestablecidos durante un tiempo dado. circuito o artefacto cuando en ellos se alteran las condiciones normales de funcionamiento. por la fusión de un hilo conductor. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PERSONAL CALIFICADO: Personal que está capacitado en el montaje y operación de equipos e instalaciones eléctricas y en los riesgos que en ellos puedan presentarse. Protector térmico: Dispositivo destinado a limitar la sobrecarga de artefactos eléctricos mediante la acción de un componente que actúa por variaciones de temperatura. Protector diferencial: Dispositivo de protección destinado a desenergizar una instalación. Los conductores eléctricos pueden ser clasificados en: a) Aislados b) Desnudos c) Cordones d) Todas las anteriores IV. con un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo se llama: a) Red equipotencial b) Línea de enlace con tierra.cl Código eléctrico Nch 4/2003 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 2 Existen interruptores diferenciales de sensibilidad baja de valores 25A y 40A y de Alta sensibilidad con: a) 100 mA b) 300 mA c) 30 mA d) 50 mA 3 La unión eléctrica directa. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1 Los fusibles y los interruptores magnetotérmicos son: a) Dispositivos de protección de corriente diferencial-residual b) Dispositivo de protección de tensión c) Dispositivo de protección de máxima corriente. RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. 55 . c) Puesta a tierra o conexión a tierra d) Ninguna de las anteriores 4. ¿Qué es un empalme y cuantos son los componentes? Señale tres dispositivos reglamentarios importantes sobre canalización.sec. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 5. ¿Cuál es el código de colores que se utiliza para los conductores de una inhalación eléctrica? ¿Qué se intenta por tierra de protección y tierra de servicio? V. 7. sin fusibles ni protección alguna. 5. 6. de una parte del circuito eléctrico mediante una toma de tierra. d) Ninguna de las anteriores. Existencia permanente de humedad. 56 . . Derechos reservados AIEP. RIESGOS GENERALES CON LA ELECTRICIDAD Riesgo eléctrico es todo aquel riesgo originado por la energía eléctrica. . Quemaduras por choque o arco eléctrico. sin darse cuenta la persona que se confía demasiado puede cometer errores fatales tanto como la persona que no tiene conocimiento ya que el desconocimiento y el exceso de confianza son malos. o se han visto afectados por la humedad o productos químicos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 SEGUNDA UNIDAD: CLASE 6 PROTECCIONES ELÉCTRICAS APRENDIZAJES ESPERADOS -Identifican los riesgos y accidentes más frecuentes en el trabajo con electricidad. la imprudencia y la falta de preparación que una persona puede tener. Algunos factores causantes de estos riesgos son: . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Enchufes machos y hembras (de la instalación eléctrica) en mal estado. . Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico. CONTENIDOS -Riesgos y accidentes eléctricos INTRODUCCIÓN Esta clase persigue dar a conocer los accidentes eléctricos que se pueden originar por el desconocimiento. En algunas ocasiones. . siendo las consecuencias.Instalaciones eléctricas provisorias temporales. . quedando específicamente incluidos los riesgos de: • • • • Choque eléctrico por contacto directo o indirecto. Incendios o explosiones originados por la electricidad. .Interruptores de encendido dañados o quebrados.Fusibles reforzados o alterados. En la operación o manipulación de equipos eléctricos existe la posibilidad de circulación de una corriente eléctrica a través del cuerpo humano.La reparación de cables dañados con cinta aislante o similar. graves. llegando a extremos como puede ser la muerte de un individuo producto de un golpe de corriente. generalmente.Aparatos o máquinas eléctricas que sufren un golpe. Sabemos que la corriente es silenciosa pero que puede llegar a ser destructiva ya que se manifiesta a través del fuego. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. No usar metales en el cuerpo. estos deben ser de goma o de cabritilla.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 ACCIDENTE POR CONTACTO DIRECTO Este se produce cuando la persona entra en contacto con un elemento que esta destinado a transmitir corriente como por ejemplo sistema de alimentadores en los tableros. • La humedad que la persona puede tener en las manos. • La humedad que puede existir en el ambiente. En el caso del contacto directo se deben reunir una serie de factores que puede influir en el daño general de la persona que se electrocuta. Estos pueden ser: • La resistencia que la persona ejerce al paso de la corriente.. ya que hay personas que trabajan con energía eléctrica en remodelaciones etc. Como prevenir accidente por contacto Directo Para evitar este tipo de accidentes se deben tomar las siguientes precauciones: • • • • • Trabajar siempre sin energía. 57 . Usar guantes de seguridad apropiados para el trabajo. Ropa adecuada para el trabajo. Zapatos de seguridad apropiados que no sean con punta de fierro. Una persona se puede electrocutar por un exceso de confianza. con el conocimiento de que pueden generar accidentes. Derechos reservados AIEP. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 ACCIDENTES POR CONTACTO INDIRECTO Los accidentes por contacto indirecto son aquellos producidos cuando una persona toca un elemento o material que no debiese estar energizado pero por causas anexas se encuentra en ese momento con energía eléctrica como por ejemplo que la carcasa de la lavadora este energizado. Cuando existen elementos que están energizados debemos tomar las siguientes precauciones para evitar accidentes: • • Chequear que el sistema se enchufes tenga la debida conexión a tierra. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. que este es el que elimina las fugas de corriente que se pueden originar en los electrodomésticos. 58 . si el interruptor esta muy distante se debe apartar a la persona con un elemento que no sea conductor de electricidad para cortar el paso de la corriente. Verificar que los cables en el interior estén bien conectados en el caso que no exista conexión a tierra en el tablero. hasta encontrar la fuga que existe en el sistema. Cuando se producen accidentes por contacto directo e indirecto quien esté alrededor de la persona debe cortar inmediatamente la energía. la cantidad de resistencia que ejerzan los tejidos al paso de la corriente. Las quemadura externa son producidas por los arcos eléctricos que se pueden generar en las líneas alimentadoras. Los resultados son terribles. Cuando se trabaja cerca o sobre los conductores eléctricos o piezas de circuitos electrificados. la resistencia de los tejidos se distribuye de acuerdo al siguiente orden: • • • • • • • Hueso Grasa Tendones Piel seca Piel mojada Músculos Tejido nervioso ARCO ELÉCTRICO Es una descarga de energía explosiva provocada por el paso de corriente eléctrica entre dos electrodos a través de gases y vapores ionizados o una fuente de energía a la tierra. puede producirse un arco eléctrico debido a movimientos o contactos accidentales o a un problema de los equipos. impidiendo que ésta se separe del elemento de contacto directo o indirecto. ya que para que se produzcan estos resultados se debe tener en cuenta el tiempo de exposición que la persona tenga al momento de la descarga eléctrica. La energía eléctrica enviada al arco se convierte en una bola de fuego que envuelve al trabajador. Esta lesión y esta muerte tiene una variación en su final. ya que lógicamente no va ser lo mismo en el caso que se produzca el arco eléctrico una persona que este a rostro descubierto o sin guantes. además es la más temida ya que según el lugar donde se produzca el accidente y la ausencia de personas entrenadas para que estas apliquen medidas de reanimación denominadas IN SITU. lo que provoca una falla de fase a tierra o de fase a fase.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Lesión y muerte provocadas por contacto directo e indirecto Muerte por asfixia: La muerte por asfixia es producida cuando la corriente atraviesa el tórax e impide que se contraigan los músculos de los pulmones impidiendo y que se genere una respiración libre de tal forma que se genera un paro respiratorio. Quemaduras internas y externas: Las quemaduras internas se producen cuando al cuerpo le llega una Descarga tal que la corriente comienza a quemar los órganos vitales generando una calcinación total en pocos segundos dependiendo la descarga que reciba el cuerpo. si el tipo de corriente es Corriente Directa o Corriente Alterna y los elementos de protección personal que tengan las personas afectadas en ese momento. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Además debemos de tener en cuenta que la corriente Alterna es 3 o 4 veces más dañina que la corriente Directa. En orden decreciente. a una persona que este con máscara protectora y guantes adecuados para el trabajo. se genera una alta posibilidad de que los lesionados por choque eléctrico mueran. Fibrilación Ventricular: Esta se genera cuando se produce un paso de corriente a través del cuerpo. el cual se manifiesta en fuego y este ataca directamente lo que está más cerca de la conexión en ese momento La tetanización muscular: Es un movimiento incontrolado de los músculos del cuerpo lo cual impide que la persona tome control de su cuerpo. Derechos reservados AIEP. 59 . que se recalientan por excesivos aparatos eléctricos conectados y/o por gran cantidad de derivaciones en las líneas. sin tomar en cuenta la capacidad eléctrica instalada. El incendio es una reacción química de combustión que necesita tres componentes para su inicio. u otros materiales combustibles. una propagación en cadena: • Combustible como: madera. etc. magnesio. INCENDIOS Y EXPLOSIONES Los incendios y explosiones. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Cuando no existen conexiones a tierra. gasolina. soplete. • Comburente normalmente el oxígeno del aire • Fuente de ignición que pueden ser: cigarrillos. electricidad estática. etc. ésta se descarga en forma de chispas. etc. luego. 60 . se provocarán quemaduras en la piel expuesta y la ropa no resistente al fuego del trabajador arderá. aunque representan un porcentaje bajo del conjunto de accidentes con lesiones generan pérdidas económicas cuantiosas. enchufes rotos. 2 Líneas recargadas. reacciones exotérmicas. Causas de los incendios por explosión Muchas operaciones industriales generan electricidad estática. y la humedad relativa del aire es baja. Causas de los incendios por electricidad 1 Cortocircuitos debido a cables gastados. Derechos reservados AIEP. propano. 3 Mal mantenimiento de los equipos eléctricos. que al contacto con vapores ó gases inflamables. generan un incendio. chispas. instalación eléctrica. desarrollándose. o una explosión.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Dependiendo de la ubicación del trabajador con respecto al arco eléctrico y la severidad del mismo. caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico o incendios o explosiones originadas por la electricidad c) Aquel que por consecuencias de maquinas eléctricas d) Aquel que puede ocasionar la muerte Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 61 . es decir conductores o cables eléctricos deben considerarse conectado y en tensión. medición de intensidades. Nunca se improvisarán empalmes ni conexiones. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. quemaduras por choque eléctrico. En todo caso. y tras haber recogido las herramientas y equipos utilizados. así como el acceso a los mismos. Deberá evitarse en la medida de lo posible la utilización de enchufes múltiples para evitar la sobrecarga de la instalación eléctrica. La reposición de la tensión sólo comenzará una vez finalizado el trabajo. En ningún caso se llevarán a cabo trabajos eléctricos sin estar capacitado y autorizado para ello. MEDIDAS PREVENTIVAS Toda instalación eléctrica. Nunca deberán manipularse elementos eléctricos con las manos mojadas. Trabajos en instalaciones eléctricas con tensiones de seguridad sin riesgo de confusión y siempre que las intensidades de un eventual cortocircuito no supongan riesgo de quemadura. ¿Qué se entiende por riesgo eléctrico? a) Es el que se produce por manipulación en el trabajo b) Es el que se produce por contacto con elementos en tensión. deberá evitarse el paso de personas o equipos por encima de los cables para evitar tropiezos. sin olvidar el riesgo que supone el deterioro del aislante. que los llevará a cabo en todo caso haciendo uso de los elementos de protección precisos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 DESARROLLO DE TRABAJOS Como norma general. Con carácter previo a la desconexión de un equipo o máquina será necesario apagarlo haciendo uso del interruptor. Los trabajos en instalaciones eléctricas o en su proximidad. después de haberse retirado los trabajadores no indispensables para la ejecución de la tarea. Antes de trabajar sobre los mismos deberá comprobarse la ausencia de corriente con el equipo adecuado. La instalación. cuando las condiciones de explotación o de continuidad del servicio así lo requieran. ensayos y verificaciones cuya naturaleza lo exija (apertura y cierre de seccionadores. ensayos de aislamiento. No se hará uso de cables-alargadera sin conductor de protección para la alimentación de receptores con toma de tierra. III. es competencia exclusiva del personal de mantenimiento. Derechos reservados AIEP.). Se exceptúan los casos siguientes. que se llevarán a cabo en todo caso con los medios de protección personal que resulten necesarios: • • • • • Operaciones elementales de conexión y desconexión en instalaciones de baja tensión con material eléctrico concebido para su uso por el público en general. en ambientes húmedos o mojados. etc. mediciones. todo trabajo en una instalación eléctrica o en una zona próxima a la misma que lleve consigo un riesgo eléctrico deberá efectuarse sin tensión. modificación y reparación de las instalaciones y equipos eléctricos. Maniobras. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. Una persona sufre una descarga eléctrica al abrir la puerta de un frigorífico no puesto atierra. es decir conductores o cables eléctricos deben considerarse conectado y en tensión.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 2. Señale una medida preventiva en el trabajo eléctrico Toda instalación eléctrica. IV. se provocarán quemaduras en la piel expuesta y la ropa no resistente al fuego del trabajador arderá. Explique qué son los contactos indirectos. Señale los efectos sobre el organismo de la corriente eléctrica. Derechos reservados AIEP. Se trata de: a) Contacto por falta b) Contacto indirecto c) Contacto circunstancial d) Contacto directo V. ¿Qué daños puede provocar el arco eléctrico? Dependiendo de la ubicación del trabajador con respecto al arco eléctrico y la severidad del mismo. RECURSOS COMPLEMENTARIOS http://focuslab. ¿Qué es una fibrilación muscular? 4. 62 . Zbar Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Las lesiones provocadas por contacto eléctrico pueden ser: a) Fracturas b) Muerte por asfixia c) Cortes en la piel d) Todas las anteriores son válidas 4. 2.ar/Safety Electrotecnia de potencia W. Muller y otros Practicas de electricidad Paul B.uba. Señale los tipos de quemaduras debido a accidentes eléctricos 5.lfp. 6. Se llama contacto directo a: a) La unión con tierra b) La unión con partes activas de la instalación c) La unión con partes de equipos con tensión d) Ninguna opción es correcta 3. Defina “riesgo eléctrico”. 3. 5. están expuestos a los efectos causados por las sobretensiones.).Describen la función de los protectores eléctricos . como de las personas que han de trabajar con ellas. Se originan principalmente como consecuencias de: Sobretensiones transitorias de origen atmosférico: las tormentas y las descargas de rayos sobre cualquier cable provocan sobretensiones transitorias en los conductores que se caracterizan por su corta duración. así como un mal funcionamiento y reducción de la vida útil de los equipos y receptores eléctricos. que se transmiten a través de las redes de distribución. La aparición de sobretensiones permanentes en el tiempo entre faseneutro. circuitos auxiliares. induciendo fuertes sobretensiones en los cables y aumentando la tensión en las tomas de tierra. pero hay tres que deben usarse en todo tipo de instalación: de alumbrado. Sobretensiones permanentes Son sobretensiones por encima del 10% del valor nominal de la red de distribución (230 Vca) que se mantienen durante varios ciclos o de forma permanente. superiores a las nominales.. cualquiera que sea el origen de las mismas Sobretensiones transitorias Las sobretensiones transitorias. domésticas. 63 . redes de distribución. Derechos reservados AIEP. electrodomésticos. PROTECTORES ELÉCTRICOS Toda instalación eléctrica debe estar dotada de una serie de protecciones que la hagan segura.. crecimiento rápido y valores de cresta muy elevados.Explican el concepto de arco voltaico y su relación con el riesgo. de fuerza. Esta descarga se propaga en un radio de varios kilómetros y su dispersión en la tierra eleva su potencial. etc. que integran cada vez más componentes electrónicos muy sensibles.. centralita telefónica. son de muy corta duración pero de valor eficaz muy elevado (del orden de miles de voltios) provocando en muchos casos el deterioro y destrucción de los receptores (informática. Dentro de la gran gama de protecciones se tienen de: • • • • • Protección contra cortocircuitos Protección contra sobrecargas Protección contra electrocución Proyección contra fallas a tierra Proyección contra sobretensión Protección contra las sobretensiones en instalaciones de baja tensión Las instalaciones y equipos eléctricos. ya sean de alta o baja tensión. tanto desde el punto de vista de los conductores y los aparatos aéreos conectados.. TV. se originan principalmente como consecuencia de: Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 SEGUNDA UNIDAD: CLASE 7 PROTECCIONES ELÉCTRICAS CONTENIDOS -Función de protectores eléctricos: Voltaje Intensidad Resistencia -Arco voltaico APRENDIZAJES ESPERADOS . Existen muchos tipos de protecciones que pueden hacer una instalación eléctrica completamente segura ante cualquier contingencia. tales como electrodomésticos. Las sobretensiones transitorias son sobretensiones de muy corta duración (ms). Para proteger de las sobretensiones permanentes algunos fabricantes dispone de una bobina de protección MSU que controla la tensión de la instalación. siendo su principal función resguardar a los conductores eléctricos ante sobrecorrientes que pueden producir peligrosas elevaciones de temperatura. centralita telefónica. generalmente de cobre o aluminio. El limitador debe instalarse en paralelo a la instalación. que se mantienen en el tiempo durante varios ciclos o de forma permanente. por lo que deben ser reemplazados después de cada actuación para poder reestablecer el circuito. los cuales se hallan asociados a los conductores. Los fusibles se emplean como protección contra cortocircuitos y sobrecargas. afectando a conductores. Las sobretensiones permanentes son sobretensiones por encima del 10% del valor nominal. 64 . que se transmiten a través de las redes de distribución. PROTECCIONES CONTRA LA INTENSIDAD DE CORRIENTE La intensidad de corriente es la que provoca los accidentes mas severos dentro de las instalaciones. El alambre en si. • Defectos en los centros de transformación. En cuanto a las sobretensiones transitorias. Estos disyuntores se emplean para proteger cada circuito de la instalación. ordenadores. b) Interruptor Termomagnético o Disyuntor Estos interruptores cuentan con un sistema magnético de respuesta rápida ante sobrecorrientes abruptas (cortocircuitos). Dentro de las sobretensiones encontramos las permanentes y las transitorias. siempre aguas arriba del interruptor diferencial de cabecera y debe ir protegido con su correspondiente automático de desconexión. PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES Las sobretensiones en la red provocan el deterioro y la destrucción de los receptores. equipos. es un buen conductor de la corriente Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. PROTECTORES DE RESISTENCIA La protección de resistencia esta directamente referida a la resistencia que oponen ciertos elementos al paso de la corriente. etc. Además según la estadística de bomberos son responsables del 80% de los incendios. • Defectos de conexión del conductor neutro. los fabricantes ofrecen limitadores monobloque PF. Para lo cual señalaremos: Cada uno de los conductores eléctricos de una instalación esta cubierta cuidadosamente con alguna forma de aislamiento eléctrico. Los protectores que se utilizan son: a) Fusibles (protecciones térmicas) Estos dispositivos interrumpen un circuito eléctrico debido a que una sobrecorriente quema un filamento conductor ubicado en el interior. y una protección térmica basada en un bimetal que desconecta ante sobrecorrientes de ocurrencia más lenta (sobrecargas). Se instala asociada con el interruptor automático y en caso de sobretensión permanente. Están originadas principalmente por cortes del neutro o defectos de conexión. Se originan principalmente por maniobras en la red o descargas atmosféricas. TV. la bobina provoca el disparo del interruptor asociado. HI-FI.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 • Cortes del neutro en la red de distribución. con cartuchos enchufables que protegen los receptores contra estos efectos. pero de valor eficaz muy elevado (del orden de miles de voltios). Derechos reservados AIEP. o simplemente la humedad de un día nublado. Conforme se desarrollan picaduras o grietas. los distintos enemigos tienden a ayudarse entre sí y permiten una corriente excesiva a través del aislamiento. Debe resistir la corriente y mantenerla en su trayectoria a lo largo del conductor. Derechos reservados AIEP. vibraciones. aun hoy en día. calor o frío excesivo. humedad de los procesos. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. por supuesto no dañaría un buen aislamiento pero seria un problema si el aislamiento se ha deteriorado. Sin embargo. suciedad. dependiendo de factores como la temperatura o el contenido de humedad (la resistencia disminuye con la temperatura o la humedad).Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 eléctrica que da potencia a sus equipos. ningún aislamiento es perfecto (su resistencia no es infinita). el aislamiento eléctrico debe estar en la mejor forma. estos enemigos del aislamiento están trabajando conforme pasa el tiempo combinados con el esfuerzo eléctrico que existe. aceite. Tal corriente puede ser solo de un millonésimo de Amper (un microamper) pero es la base del equipo de prueba del aislamiento. es aislamiento está sujeto a muchos efectos que pueden ocasionar que falle: daños mecánicos. la humedad y las materias extrañas penetran en la superficie del aislamiento y proporcionan una trayectoria de baja resistencia para la fuga de corriente. de modo que cierta cantidad de electricidad fluye a lo largo del aislamiento o a través de el a tierra. A pesar de todo. El aislamiento debe ser justamente lo opuesto de un conductor. vapores corrosivos. Los valores reales de resistencia pueden ser más altos o más bajos. En distintos grados. El probador de aislamiento MEGGER es un instrumento que da una lectura directa de la resistencia de aislamiento en Ohm o megaohms. Además. Una vez que comienzan. Esta pequeña cantidad de corriente. 65 . un aislamiento pobre tiene baja resistencia relativamente. Por qué el aislamiento se deteriora: Cuando el sistema eléctrico o conductor de su planta son nuevos. Cómo se mide resistencia de aislamiento: Un buen aislamiento tiene alta resistencia. los fabricantes del conductor han mejorado continuamente su aislamiento para los servicios de la industria. Causas del Arco Eléctrico El arco puede ser iniciado por las siguientes causas: • Impurezas y Polvo. • Contactos Accidentales. El arco voltaico es peligroso debido a la exposición excesiva de calor y serios daños por quemaduras causadas por el arqueo de una falla en los sistemas eléctricos. • Falla de los materiales aislantes. llamado también Arco Voltaico. De esta forma que los electrones buscan camino sin conductores generando un arco luminoso debido a la ionización de los gases atmosféricos. • Corrosión.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 EL ARCO ELÉCTRICO Para explicar el arco eléctrico. La corrosión de los equipos puede proporcionar impurezas en la superficie del aislamiento. El arco eléctrico produce intenso calor.Utilización o diseño inapropiado del equipo. • Caída de Herramienta. Se tienen temperaturas extremadamente altas. se forma por contacto eléctrico y posterior separación a una determinada distancia fija entre los polos positivo y negativo. explosiones sonoras y ondas de presión. Procedimientos de trabajo inapropiados. alcanzando una temperatura de 4000º Celsius aproximadamente. intenso calor radiante. Derechos reservados AIEP. Señalaremos que cuando entre dos cargas eléctricas existe mucha diferencia de potencial. incluso a pesar de la mucha resistencia del espacio atmosférico que las separa. 66 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. calidad y tamaño del arco. Es difícil que los arcos voltaicos se generen con corriente continua (galvánica) pero sí aparecen con cierta facilidad en la corriente alterna. puede quemar la ropa y causar severas quemaduras que pueden ser fatales. se presenta el paso de electrones de una carga a la otra. o cuando entre ambas podemos medir miles de voltios. el cual desarrolla una elevada energía en forma de luz y calor. Las impurezas y polvo en la superficie del aislamiento pueden proporcionar un camino para la corriente. El arco eléctrico también es causado por lo siguiente: . • Sobre-Voltajes a través de espacios estrechos. el arco puede ocurrir durante los sobrevoltajes temporales. influyendo decisivamente la frecuencia de dicha corriente alterna. mientras que la intensidad puede ser mayor o menor dependiendo de la cantidad. produciendo chispas e iniciando el arco. La caída accidental de la herramienta puede causar un cortocircuito momentáneo. . El nombre de arco voltaico es debido a que la fuerza fundamental que los genera es la diferencia de potencial eléctrico que existente entre dos puntos. Cuando el espacio de aire entre conductores de diferentes fases es muy estrecho (debido a la mala calidad o al daño de los conductores). El contacto accidental con la exposición de las partes vivas puede iniciar el arco de una falla. La ropa es quemada a varios metros. Debe evitar exponerse sin equipo de seguridad a los rayos. Los protectores eléctricos pueden ser: a) Protección contra rayos b) Protección contra campo magnético c) Protección contra efecto joule d) Protección contra cortocircuitos 2. Quemaduras fatales pueden ocurrir cuando la victima se encuentra a varios metros del arco. El área de la ropa. Pérdida auditiva por explosión sonora. Precauciones. por la influencia de estos sobre el organismo. produciéndoles la inconciencia. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 3. los cuáles producen un trastorno orgánico. 2. El arco eléctrico también es aprovechado como fuente de de energía canalizada donde se pueden evidenciar ventajas. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. ¿Qué es un arco eléctrico? R//Un arco eléctrico es una corriente que circula entre dos conductores a través de un espacio compuesto por partículas ionizadas y vapor de conductores eléctricos y que previamente fue aire. La onda de presión de la explosión puede lanzar a los trabajadores a través del cuarto. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Riesgos del Arco eléctrico Algunos de los riesgos del arco eléctrico en una falla son las siguientes: 1. 5. Infrarrojos y Ultravioleta. 67 . Se aprovecha como fuente de calor en el proceso de soldadura por arco. ya que estos causan las siguientes afecciones: a) luminosos : producen encandilamiento b) infrarrojos : producen quemaduras en la piel c) ultravioleta : producen quemaduras en la piel y en los ojos producen un daño no permanente llamado queratoconjuntivitis III. 4. Las sobre tensiones transitorias se transmite a través de las redes de distribución y son a) De corta duración b) De larga duración c) De valor eficaz pequeño d) Ninguna de las anteriores 3. Provoca irradiaciones de rayos Luminosos. desventajas y precauciones: • • • Ventajas. La extensión del arco produce la caída de pequeños objetos metálicos que con la explosión puede penetrar el cuerpo. con el fin de fundir los metales en los puntos que han de unirse. puede ser quemada más severamente que la piel expuesta. Serias quemaduras son comunes a una distancia de 3 metros. Desventaja. de manera que se fundan a la vez y formen luego una masa sólida única. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 4. El arco voltaico es peligroso debido a: a) Explosión excesiva de calor b) Arco luminoso Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Para medir la resistencia de aislamiento se utiliza el instrumento llamado: a) Fascimetro b) Luxómetro c) Wattmetro d) Megger 8. Señale cómo se mide la resistencia de aislamiento. IV. Los protectores eléctricos pueden ser: a) Protección contra rayos b) Protección contra campo magnético c) Protección contra efecto joule d) Protección contra corto circuitos 2. Derechos reservados AIEP. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. 68 . Las sobre tensiones transitorias se transmite a través de las redes de distribución y son a) De corta duración b) De larga duración c) De valor eficaz pequeño d) Ninguna de las anteriores 5. El arco eléctrico es el que se produce por la ionización en: a) El aire b) Gases atmosféricos c) Polución d) Todas las anteriores 9. Los protectores contra la intensidad de corriente que se utilizan son: a) Disyuntores b) Interruptores mecánicos c) Seccionadores d) Contactores 7. este se llama Megger. Las sobre tensiones permanente se originan principalmente por: a) Corte del neutro en la red b) Defecto de conexión del neutro c) Defectos en los centros de transformación d) Todas las anteriores 6. Resp: Se utiliza un instrumento que da una lectura directa de la resistencia de aislamiento en Ohm o megaohms. por supuesto. debidos a los efectos de la autoinducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 c) Ausencia de calor d) Atracción de materiales V.. Derechos reservados AIEP. Las sobrecargas prolongadas producto de líneas subdimensionadas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. RECARGA DE LÍNEAS ELÉCTRICAS Los accidentes de origen eléctrico aunque siguen siendo la causa de algunos fallecimientos mientras que los riesgos eléctricos siguen siendo una de las principales causas de incendio.pdf. sobre todo.com/sistemas. es rara vez la causa del siniestro. los calentamientos locales (conexiones). Por ello la importancia de estudiar las líneas eléctricas. En las líneas recorridas por corrientes alternas./Analisis%20del% Fundamentos de electrotecnia M.. las chispas (descargas electrostáticas en ambiente explosivo. Kuznetsov Electrotecnia de potencia W.html www. son las principales causas de siniestros. Pero aparte de esto se producen otros fenómenos complejos.com. inducción mutua y capacidad de los conductores. El cortocircuito. minas) y. su origen exacto. el rayo. 69 .c.funken20Arco%20Electrico. contrariamente a lo que suele decirse. En primer lugar es importante clarificar que son las líneas eléctricas y algunos aspectos técnicos para lo cual se establecerá que las líneas eléctricas pueden ser clasificadas en líneas de alta tensión o de baja tensión. Respecto a este punto. silos. los conductores ofrecen una resistencia R al paso de la corriente produciéndose una caída de tensión Vp. habría que tener en cuenta también las causas reales y las supuestas y. de la misma manera que ocurre en c.aesmexico.mx/. CONTENIDOS -Recarga de líneas -Función de los magnetos térmicos y diferenciales. RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. Muller y otros SEGUNDA UNIDAD: CLASE 8 PROTECCIONES ELÉCTRICAS APRENDIZAJES ESPERADOS -Identifican las condiciones en que se produce recargo de líneas eléctricas y los riesgos asociados -Explica funcionamiento de magnetos térmicos y diferenciales. que se obtienen mediante cableado de hilos metálicos (alambres) alrededor de un hilo central. 70 . y bajo las solicitaciones de cortocircuito esperables. conformados. aleación de aluminio. bajo corriente de régimen. Los metales utilizados en la construcción de líneas aéreas deben poseer tres características principales: 1) presentar una baja resistencia eléctrica. Todos los elementos constructivos de una línea aérea deben ser elegidos. 2) presentar elevada resistencia mecánica. METALES CONDUCTORES En la construcción de líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica. de manera de ofrecer una elevada resistencia a los esfuerzos permanentes o accidentales. 3) costo limitado. Los metales que satisfacen estas condiciones son relativamente escasos. se utilizan casi exclusivamente conductores metálicos desnudos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CONSIDERACIONES PARA LÍNEAS AÉREAS Se llama línea aérea la instalación cuya finalidad es la transmisión aérea de energía eléctrica. y bajas pérdidas por Joule en consecuencia. combinación de metales (aluminio acero) Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. bajo las condiciones climáticas que normalmente es dado esperar. esto se realiza con elementos de conducción y elementos de soporte. aluminio. Los soportes están formados por: • • • Postes Fundaciones puesta a tierra La conducción con: • • • Conductores Aisladores Accesorios (morsetería). a saber: cobre. bajo tensiones de régimen. Derechos reservados AIEP. y construidos de manera que tengan un comportamiento seguro en condiciones de servicio. además los hilos que componen el conductor deben ser de 2 mm de diámetro o más. por lo que no es aconsejable utilizarlo para la puesta a tierra de las torres. y por esto se debe tener especial cuidado en las uniones. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 7) la temperatura de fusión del aluminio es 660 grados C (mientras el cobre funde a 1083 grados C) por lo tanto los conductores de aluminio son mas sensibles a los arcos eléctricos. cementeras. si no se presentan entalladuras o rebabas (que pueden ser causadas por roces durante el montaje) los hilos serán menos sensibles al ataque exterior. 71 . 3) expuestos a la intemperie se recubren rápidamente de una capa protectora de óxido insoluble y que protege al conductor contra la acción de los agentes exteriores. Independientemente de las características eléctricas y mecánicas que conducen a la elección de un tipo de conductor u otro. se los debe manipular con cuidado. a saber: 1) los conductores de aluminio se utilizan siempre en forma de hilos cableados. de todos modos numerosas líneas construidas en la vecindad del mar han demostrado óptimo comportamiento. Los defectos superficiales son punto de partida de ataques locales que pueden producir daños importantes. cuyas ventajas o desventajas comentaremos mas adelante. 4) ciertos suelos naturales atacan al aluminio en distintas formas. para que especialmente en las operaciones de tendido no se arriesguen daños graves. no se deben perder nunca de vista los principios básicos de uso de este tipo de material. pudiendo afirmarse que prácticamente no se utilizan otros materiales. en estos casos se deben extremar las precauciones en lo que respecta al acierto en la elección de la aleación y su buen estado superficial. y por las ventajas del menor peso para igual capacidad de transporte. Pese a la menor resistencia eléctrica y superiores aptitudes mecánicas el cobre ha dejado de ser utilizado en la construcción de líneas aéreas. exigen seleccionar una aleación adecuada. debido a que poseen mejor resistencia a las vibraciones que los conductores de un único alambre. al menos cuando se ignoran las reacciones que el suelo puede producir. aluminio y aleación de aluminio. 5) el aire marino tiene una acción de ataque muy lenta sobre el aluminio. además ayudado por un precio sensiblemente menor. 6) el aluminio es electronegativo en relación a la mayoría de los metales que se utilizan en las construcciones de líneas. 2) la dureza superficial de los conductores de aluminio es sensiblemente menor que para los de cobre. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 En transmisión de energía eléctrica los materiales utilizados son cobre. zonas de caleras. EL ALUMINIO El aluminio es el material que se ha impuesto como conductor de líneas aéreas habiendo sido superadas por la técnica las desventajas que se le notaban respecto del cobre. etc. TIPOS DE CONDUCTORES Haremos ahora algunos comentarios ligados al material del conductor. Pese a esto deberá prestarse atención cuando hay ciertos materiales en suspensión en la atmósfera. en general el ataque será mas lento cuanto menos defectos superficiales haya. esto es especialmente notado en alta y muy alta tensión. Los conductores homogéneos de aluminio por sus bajas características mecánicas tienen el campo de aplicación fuertemente limitado. como también fijar distancias notables entre las fases originando cabezales de grandes dimensiones. con características mecánicas elevadas. condición esta que también asegura resistencia y protección de la corrosión. el ser mas liviano. Lo mismo ocurre para el cobre. este tipo de conductor se utiliza entonces para los vanos de las estaciones eléctricas o en las líneas con vanos relativamente cortos. y menor perturbación radioeléctrica.7 %. SELECCIÓN DEL TIPO DE CONDUCTOR Las características expuestas anteriormente permiten extraer conclusiones que ayudan a seleccionar el tipo de conductor. y se utilizan para vanos muy grandes o para zonas de montaña con importantes sobrecargas de hielo. lógicamente tienen características mecánicas superiores. el metal industrial de mayor conductividad eléctrica. Contienen pequeñas cantidades de silicio y magnesio (0. lo que explica la mas baja probabilidad de daños superficiales durante las operaciones de tendido.6 % aproximadamente) y gracias a una combinación de tratamientos térmicos y mecánicos adquieren una carga de ruptura que duplica la del aluminio (haciéndolos comparables al aluminio con alma de acero). También se realizan conductores mixtos de aleación de aluminio acero. por lo tanto para la fabricación de conductores se utilizan metales con un título no inferior al 99. perdiendo solamente un 15 % de conductividad (respecto del metal puro). por la menor solicitación mecánica. El alma de acero asigna solamente resistencia mecánica del cable. ya que como consecuencia se tendrán menos perdidas corona. después del cobre. permiten cuando las trazas son rectilíneas hacer trabajar a los conductores con los máximos esfuerzos que le son permitidos. 72 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. se tiene menor flecha para igual vano. esto influye en la economía especialmente cuando la traza es quebrada. ya que vanos relativamente grandes llevarían a flechas importantes que obligarán a aumentar la altura de los soportes.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 1) Conductores HOMOGÉNEOS de ALUMINIO El aluminio es. . para flecha y vanos iguales da como consecuencia a igual altura de torres menor peso en las torres terminales y angulares. A su vez los conductores de aleación de aluminio presentan algunas ventajas respecto de los de aluminio acero.5 0. 3) Conductores MIXTOS de ALUMINIO ACERO Estos cables se componen de un alma de acero galvanizado recubierto de una o varias capas de alambres de aluminio puro. particularidad muy apreciada en las líneas de muy alta tensión. como: * Mayor dureza superficial. Para el caso de tramos rectilíneos. a igual tensión mecánica de tendido. Esta se reduce muy rápidamente con la presencia de impurezas en el metal. * Menor peso. y no es tenida en cuenta en el cálculo eléctrico del conductor. Derechos reservados AIEP. y en consecuencia menor altura de las torres de suspensión. o de aluminio acero. Los conductores de aleación de aluminio. 2) Conductores HOMOGÉNEOS de ALEACIÓN de ALUMINIO Se han puesto a punto aleaciones especiales para conductores eléctricos. debe cumplir las siguientes condiciones para ser utilizada: resistencia mecánica a flexión. de amplio uso en nuestro país. hormigón. el cable es sensible a las altas temperaturas (no debe superarse el límite de 120 grados C) por lo que debe prestarse especial atención al verificar la sección para las sobrecorrientes y tener particularmente en cuenta la influencia del cortocircuito CONDUCTORES SIMPLES Y MÚLTIPLES La sección de los conductores debe ser suficiente para transportar la potencia con cierta densidad de corriente.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Una desventaja que debe señalarse para la aleación de aluminio es que por ser sus características mecánicas consecuencia de tratamientos térmicos. y esto se intentó. En la fabricación es muy importante el control de calidad tanto de los materiales. donde intervendrán el tipo de material empleado. Surge inmediata la conveniencia de aumentar la superficie de disipación utilizando conductores huecos. MADERA. lográndose con muy pocos diseños satisfacer prácticamente todos los requerimientos de la traza de la línea (en particular se resuelve en modo excelente el problema que se presenta cuando hay estructuras de diferentes alturas). o más. fácilmente transportables a cualquier punto para su montaje en el sitio en que se levanta la torre. En el montaje se debe cuidar no cargarlo en forma anormal. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. como del proceso. En alguna medida este criterio fija una sección mínima del conductor. se requieren grúas para el manipuleo. La protección contra la oxidación se hace normalmente por cincado en caliente. pero las líneas aéreas naturalmente se deben hacer con conductores llenos. resistencia a la intemperie. al carbono en forma de perfiles normalizados permiten la fabricación seriada de piezas relativamente pequeñas. La forma constructiva permite un elevado grado de normalización en el proyecto. y un diámetro correspondiente. Derechos reservados AIEP. 73 . CALCULO DE CONDUCTORES De todo lo expuesto anteriormente se llega a determinar la necesidad de poder dimensionar correctamente los conductores que se usaran en las instalaciones. HORMIGÓN ARMADO. bien fabricado garantiza larga vida útil sin ningún mantenimiento. centrifugado. que garantiza 20 o mas años libres de mantenimiento. el voltaje de perdida. de manera que el calor Joule sea disipado alcanzándose en el conductor temperaturas moderadas. pretensado. acero y en zonas de difícil acceso en algunos casos se emplea el aluminio. se lo fabrica con técnicas de vibrado. ACERO. el largo del conductor. resistencia al ataque de hongos y microorganismos A la madera convenientemente tratada se le puede asignar una vida útil de 20 años. MATERIALES PARA ESTRUCTURAS Los materiales empleados usualmente para realizar la estructura son: madera. lamentablemente poco empleada en nuestro país. además se debe considerar si los circuitos son monofásico o trifásico y por ultimo la corriente que recorrerá los conductores. que puede abrir un circuito eléctrico ante la subida de intensidad de corriente que circula por él. Y cámaras de extinción de arcos eléctricos. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Sección del conductor en circuito monofásico S= Sección del conductor en mm2 2 = Constante en líneas monofásicas L = largo del conductor en metros ρ = Resistencia especifica del conductor In = Intensidad nominal en amperes Vp = Voltaje de perdida (3% del voltaje nominal) Sección del conductor en circuito trifásico S= Sección del conductor en mm2 L = largo del conductor en metros ρ = Resistencia especifica del conductor In = Intensidad nominal en amperes Vp = Voltaje de perdida (3% del voltaje nominal) DISYUNTOR Es un interruptor automático magneto-térmico. Están destinados a la protección de los equipos eléctricos y de las personas. 74 . sistemas de resortes para hacer una conexión o desconexión instantánea así como muelles que presionan los contactos para hacer una conexión optima sin falsos contactos. o por un cortocircuito. Los disyuntores están fabricados de materiales de alta calidad que generalmente son aleaciones de plata y cobre con tratamientos térmicos. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. chispas o calentamiento. Características de los disyuntores: Hay muchas razones para que los aparatos eléctricos posean tensión a masa. mala aislación. por el que circula corriente que alimenta la carga. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. a diferencia de los fusibles. tiene un gatillo muy sensible que al ser activado se “bota” o desconecta inmediatamente. Hay disyuntores para corriente continua. 75 . el cual se arquea cortando el circuito. Este dispositivo se rearma luego de localizado y reparado el daño causante. y esto activa el gatillo que desconecta inmediatamente el disyuntor. la cual al estar armada. pero los más usados son los de corriente alterna. este gatillo es accionado por unas bobinas y calefactores eléctricos (bimetálicos) que están conectados en serie con los contactos. se generan campos magnéticos o dilatación en los bimetálicos por calor. Parte magnética: formada por una bobina con núcleo y parte móvil. con lo que se corta el circuito. Hay una intensidad máxima que el disyuntor puede interrumpir. envejecimiento del cableado. El disyuntor está calibrado para trabajar dentro de ciertos parámetros de corriente nominal. Parte térmica: compuesta por un bimetal. lo que significa que al circular una corriente superior a la calibrada. debido a cortocircuitos. en este caso seria con el interruptor cerrado. el aparato se calienta y dilata el bimetal. Se presentan en distintos tamaños y características. También cuenta con un voltaje máximo de trabajo. que deben ser reemplazados luego de un único uso. TIPOS DE DISYUNTORES Los disyuntores más comunes son: • • • • Disyuntor magneto-térmico o disyuntor magnético Disyuntor térmico Disyuntor por corriente diferencial Guardamotor Los disyuntores están constituidos por una parte magnética y otra térmica. Dicha parte móvil es arrastrada por el campo magnético que genera la bobina al superar la intensidad nominal del aparato. Cuando la carga es superior a la intensidad admitida. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 El sistema de desconexión automática en un disyuntor esta constituido por un mecanismo semejante al de una ratonera de resortes clásica. 8 FIG. 76 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. .2. los cortes de energía son sectorizados y la detección de la falla se hace más fácil. con el objeto de delimitar la falla en un área reducida. Derechos reservados AIEP. Si se consigue este objetivo. en la fase.9 Los disyuntores se conectan en serie. La protección que esté más próxima al punto de falla debe operar primero y si ésta.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 FIG. no actúa dentro de su tiempo normal. la que sigue debe hacerlo. entre el punto de alimentación y los posibles puntos de falla. por cualquier motivo.2. El ideal es que la falla sea despejada en el disyuntor más cercano. Para lograr este efecto. Por lo tanto. descuidos al trabajar en circuitos energizados. 77 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. La parte principal del dispositivo diferencial consta de un transformador de corriente de núcleo toroidal. por medio del electroimán. Derechos reservados AIEP. un disyuntor debe ser seleccionado por la capacidad de corriente que es capaz de soportar en condiciones normales y por la rapidez con que se desconectará ante una eventual falla. Z y MA. es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.K. Un interruptor diferencial. activa la apertura del circuito. C. Por ejemplo. también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual. esta forma de núcleo permite un mejor rendimiento del protector. El protector diferencial protege fundamentalmente a las personas ante descargas eléctricas por problemas de aislación en conductores activos. Un devanado en el núcleo capta la corriente de diferencia y. entonces. INTERRUPTOR DIFERENCIAL. D .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Al proyectar una instalación. fallas en aislaciones de máquinas y contactos accidentales. un disyuntor colocado en el empalme debe ser comparativamente más lento que uno ubicado en el tablero de distribución. . se pueden estudiar las curvas tiempo-corriente de los disyuntores tipo B. deberán coordinarse las protecciones para conseguir selectividad en la operación. Si estos artefactos no se encuentran en óptimas condiciones de funcionamiento.03 A). b) Proteger al usuario de las corrientes de fuga. 78 . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. III. el interruptor diferencial solo percibirá la fuga de corriente en el momento en que el usuario toque la carcaza energizada de algún artefacto. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. el diferencial puede actuar sin que aparentemente exista falla. con lo que no se asegura que la persona no reciba una descarga eléctrica. Una línea eléctrica monofásica de cobre. es decir el nivel de corriente de fuga a partir del cual comienzan a operar. Derechos reservados AIEP. Una línea eléctrica trifásica de 150 metros de cobre. con un largo de 80 metros. Es muy importante recalcar que estas protecciones deben ser complementadas con un sistemas de puesta a tierra. pero además existen de 10 miliamperes y otros para usos exclusivos de maquinas que son de 300 miliamperes. d) Apagar y encender las luces. comúnmente este valor es de 30 miliamperes (0. ¿Cuál será la sección del conductor? 3. que distribuirá energía eléctrica para un centro educacional que tendrá una corriente nominal de 90 amperios.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 La instalación de diferenciales se hace principalmente en circuitos de enchufe. pues de no ser así. Estos dispositivos cuentan con un botón que permite verificar el correcto funcionamiento del mecanismo de desconexión. desde donde se conectan pequeñas máquinas-herramientas y electrodomésticos. por el cual circulara una corriente nominal de 40 amperios. Estas protecciones se caracterizan por su sensibilidad en la corriente de operación. Un interruptor magnetotérmico tiene como función: a) Controlar que no se supere la potencia contratada con la empresa suministradora. ¿Cuál será la sección del conductor eléctrico? 2. c) Proteger al circuito de sobreintensidades y cortocircuitos. El interruptor diferencial es un dispositivo que interrumpe el circuito cuando la intensidad sobrepasa el límite marcado. Kuznetsov Electrotecnia de potencia W. se requiere calcular el conductor de cobre de 60 metros. con una potencia de 5. que posee suministro trifásico se requiere determinar el conductor general. b. En un galpón industrial. Indique como esta compuesto un disyuntor.. 79 . El conductor es de cobre con un largo de 120 metros.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 4. 3. RECURSOS COMPLEMENTARIOS Fundamentos de electrotecnia M. Muller y otros Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.5 Kw. El interruptor diferencial es un dispositivo que interrumpe el circuito cuando la tensión sobrepasa el límite marcado. IV. en trifásico. Se tiene una instalación monofásica en 220 V. El interruptor diferencial es un dispositivo que interrumpe el circuito cuando se produce un cortocircuito. Derechos reservados AIEP. Señale las diferencia entre un disyuntor monofásico y uno trifásico. c. a. Diga cuál de las siguientes afirmaciones es correcta.000 W. V. Explique la importancia del protector diferencial 5. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. 2. El interruptor diferencial es un dispositivo que interrumpe el circuito en el caso de que exista un fallo de aislamiento en cualquier parte de este. 4. d. dicha instalación posee una potencia instalada de 27 KVA es decir 27. 2. La segunda condición que puede ser causal de la operación de un fusible es el cortocircuito. ocasionan peligrosos aumentos de temperatura en los componentes del circuito. producto de la partida de motores o cuando se conectan los transformadores a la red. Condiciones de operación de los fusibles 1. Derechos reservados AIEP. 80 . La magnitud de estas corrientes supera las 6 veces la corriente nominal del fusible. llegando al orden de miles de amperes. Sobrecarga. En términos simples esta constituido por un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda. Estas sobrecargas son de ocurrencia normal y no tienen efectos dañinos en los componentes del circuito cuando son por tiempos inferiores a los 10 segundos. La primera condición de operación de un fusible es la sobrecarga. por lo tanto deben ser interrumpidas por el fusible siempre que éste sea adecuado para esta finalidad. el fusible eléctrico es un dispositivo destinado a proteger una instalación eléctrica y sus componentes contra sobrecorrientes. un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. Son causadas por incrementos de corrientes de corta duración. la cual se define como un valor de corriente excesivo en relación con la nominal especificada en el fusible. cuando la intensidad de corriente supere. Estas corrientes son más duraderas y dañinas que las anteriores. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Cortocircuito. por un cortocircuito o un exceso de carga. interrumpan estas corrientes debido a los dañinos efectos térmicos y dinámicos. y se define como la desaparición repentina de la aislación existente entre conductores de tensión diferente. por Efecto Joule. Es de vital importancia que los fusibles diseñados para este fin. mediante la fusión de uno o varios elementos destinados para este efecto. Otro tipo de sobrecarga es la producida por algún defecto en artefactos o cuando existen demasiadas cargas conectadas a un circuito. interrumpiendo el flujo de la corriente eléctrica cuando esta sobrepasa el valor preestablecido de la corriente de fusión del fusible dentro de un tiempo determinado. Esta corriente fluctúa en un rango de unas 2 a 3 veces la corriente nominal.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 SEGUNDA UNIDAD: CLASE 9 PROTECCIONES ELÉCTRICAS APRENDIZAJES ESPERADOS -Explica funcionamiento y aplicaciones de los fusibles de empalme CONTENIDOS -Fusibles generales FUSIBLE En electricidad. Para reducir los efectos destructivos que produce el arco. bajo condiciones normales de funcionamiento del fusible. Básicamente los fusibles eléctricos se componen de cinco partes y para su fabricación se utilizan varios tipos de materiales. y debido a la falta de conocimiento en las personas es común observar en algunas instalaciones la presencia de elementos extraños como puentes. se emplea como medio de extinción de este fenómeno la Sílice. La gran cantidad de energía interna que posee el arco. mecánicas y constructivas de los fusibles. terminados con un baño de plata electrolítica o también. Elemento Fusible. entre otros. crea altas presiones y temperaturas que finalmente deben ser soportadas por el fusible. Como se ha descrito anteriormente. alambres. Terminales. la circulación de una corriente eléctrica por un conductor. con un baño de estaño. la Esteatita. con la finalidad de cambiar completamente los efectos térmicos de la zona recubierta con la pastilla de difusión. y a cada uno de estos. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE LOS FUSIBLES Además de definir correctamente y conocer las características físicas. con el fin de evitar la acción de reposición. Este material posee una buena capacidad de absorción de energía la que es intercambiada con el medio. controla las características de capacidad de interrupción frente a las sobre intensidades. • • • • Cuerpo Fusible. • Medio de Extinción del Arco Eléctrico. es muy importante determinar los parámetros eléctricos que identifican a estos elementos de protección. posibilitando un rápido enfriamiento ayudando así a la extinción del arco. Derechos reservados AIEP. Intensidad nominal (In). La aleación molecular entre la soldadura y el elemento fusible posee una resistencia más alta que los otros lugares sin soldadura. Se construyen de materiales aislantes de la electricidad y con un cierto grado de resistencia mecánica como por ejemplo el Vidrio. Este valor debe estar especificado en el fusible. dependiendo de su forma. la operación del fusible. puede ser de fácil intervención o manipulación. El fusible. clavos en la ubicación del fusible. Cada una de ellas cumple un rol específico y dependiendo del tipo de fusible y su aplicación es posible prescindir de alguna de ellas. Manipulación. La formación de arcos se origina luego de la fusión de una o varias filas de la lámina fusible en el momento de la operación. el papel Fishpaper. Partes que Componen un Fusible. no debe originar una cantidad de calor que provoque dentro de un tiempo determinado y en condiciones ambientales y de montaje favorables. la Fibra de Vidrio. Es la cantidad de corriente eléctrica (valor RMS) que el fusible es capaz de conducir indefinidamente sin desconectar. dependiendo de la aplicación. 81 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. se le designa un nivel de corriente por el fabricante. El Efecto M.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 3. la circulación de una corriente igual o menor a la indicada como nominal en el fusible. Es el centro de cada fusible eléctrico. creará una determinada cantidad de calor por efecto Joule. Se construyen generalmente en piezas torneadas de cobre y bronce. Dicho efecto consiste en la aplicación de soldadura de un bajo punto de fusión sobre el elemento fusible. la Porcelana. . Sin embargo. puesto que para corrientes inferiores a I3. Voltaje Nominal (Vn). Es la máxima corriente de cortocircuito que el fusible es capaz de interrumpir a tensión nominal sin que en él se produzcan daños físicos. 3. Es el máximo valor de tensión a que puede estar sometido el fusible. Por ejemplo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 bajo condiciones específicas en las cuales fue probado. Corriente máxima de ruptura (I1). Información general de fusibles suministrada por el fabricante. no basta con que se produzca la fusión del elemento fusible. La operación segura requiere que el fusible siga estando intacto (sin explosión) y que no emita llama o soldadura fundida. este valor varía en un rango de 1. Corriente crítica (I2). Es el valor determinado de la corriente que provoca la fusión del fusible en un tiempo determinado (tiempo convencional). proporcionada por el fabricante. Voltaje Nominal (Vn). Intensidad Convencional de Fusión (If). Es el valor mínimo de la corriente que causa la fusión e interrupción del fusible. . Cualquier otro valor de voltaje inferior al nominal especificado en la etiqueta. hay que considerar el tipo de carga y un código para uso específico proporcionado por el fabricante. debe ser lo más clara y completa posible para facilitar una correcta comunicación con el usuario. Corriente Nominal (In). el valor de la corriente crítica puede variar entre 20 y 100 veces la corriente nominal del fusible. Clase. 9. Cuando se elige un valor de corriente para el fusible. Capacidad de Ruptura (Irup. Corriente Mínima de Fusión (I3). es probable que el fusible derrita. Dependiendo del diseño del elemento fusible. Normas. 8. Es el valor determinado de la corriente que puede ser soportado por el fusible sin fundir. El valor de corriente de interrupción (Poder de Corte) es la máxima corriente de cortocircuito disponible que circula por un dispositivo de protección contra sobre intensidades y que puede interrumpir sin daño. sea igual o menor que el valor de corriente I1 del fusible. 2. La información técnica relacionada con un fusible. Intensidad Convencional de no-Fusión (Inf). por lo tanto Vn debe ser igual o superior al voltaje del circuito donde se aplicará el fusible. Esta información está referida a los puntos mencionados a continuación. Si el fusible interrumpe esta corriente. 1. En el momento de seleccionar un fusible. Esta corresponde a la mayor corriente de falla que el fusible es capaz de interrumpir. también podrá interrumpir con seguridad la gama de corrientes entre I3 e I1. De esta información dependerá el uso correcto de dichos elementos de protección. Tipo de Fusión. un fusible con un Vn de 600 volts puede ser usado en un circuito de 220 volts. Para interrumpir una corriente.35 a 3 veces la corriente nominal del fusible. es necesario asegurarse que la corriente máxima disponible del sistema. Curvas de operación. y de no ser exacta puede ocasionar gastos innecesarios y daños a componentes y equipos del circuito eléctrico. pero no necesariamente interrumpe la corriente debido a que el arco se mantiene hasta que una acción externa interrumpa la corriente. 4. 5. Capacidad de Ruptura. que podrían ser un riesgo de incendios. 7. 6. Derechos reservados AIEP. Generalmente. Este nivel de voltaje corresponde a la capacidad que tiene el fusible para extinguir rápidamente el arco de corriente después de que el elemento se ha fundido. 82 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.) Tipo de corriente (AC o DC) Frecuencia. el fusible puede trabajar en condiciones normales de operación. cortocircuito o ambos. rectificadores y circuitos electrónicos. M = Indica que el fusible protege Motores. VDE). a = Indica que el fusible es capaz de interrumpir solo corrientes de cortocircuitos. estando diseñada su curva de fusión para una respuesta lenta en las sobrecargas. R = Protege semiconductores de potencia. gM = Fusible con capacidad para interrumpir todas las corrientes para uso en motores. G = Indica que el fusible protege líneas y aparatos en general. Derechos reservados AIEP. 83 . siendo minúscula la primera y mayúscula la restante. g = Indica que el fusible interrumpe toda clase de corrientes (sobrecargas y cortocircuitos). Se utilizan en la protección de líneas. y rápida frente a los cortocircuitos. o el equipo a proteger. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. La segunda letra define la categoría de utilización del fusible. ya sea sobrecarga. gL = Fusible para uso general. C = Indica que protege a condensadores y circuitos capacitivos. La Primera letra define el régimen operativo del fusible.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 CARACTERÍSTICAS Y USOS DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE FUSIBLES La norma IEC (International Electrotechnical Commission) creó un código para distinguir a los fusibles formado por solamente dos letras. L = Indica que el fusible protege líneas y aparatos en general (norma DIN. Tr = Indica que protege Transformadores. Por ejemplo: gG = Fusible con capacidad para interrumpir todas las corrientes en uso general. B = Indica que es aplicable en la minería. el papel Fishpaper. gB = Fusible especialmente desarrollado para su utilización en minas donde los cables son muy largos. debido a que aguanten sin fundirse las puntas de intensidad que estos absorben en el arranque. y deben asociarse a dispositivos de protección térmica contra pequeñas sobre intensidades.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 gTr = Protegen a los transformadores contra sobrecargas y cortocircuitos. 2. empleándose para la protección de redes aéreas de distribución generalmente. debido a los cortocircuitos momentáneos que los árboles o el viento pueden hacer entre los conductores. como ya se dijo. Los cartuchos fusibles de los tipos gF y gT bien elegidos. Señale de qué se compone el cuerpo de un fusible. están diseñados especialmente para la protección contra cortocircuitos de los motores eléctricos. principalmente en instalaciones de alumbrado y de distribución. Los fusibles de acompañamiento (aM). diseñado para la protección de motores eléctricos. Actúa en un corto tiempo. como son generalmente los relés térmicos. Se construyen de materiales aislantes de la electricidad y con un cierto grado de resistencia mecánica como por ejemplo el Vidrio. mecánicas y constructivas de los fusibles Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Los fusibles rápidos (gF) se emplean para la protección de redes de distribución con cables aislados y para los circuitos de alumbrado generalmente. sin limitar su capacidad de carga. en cuanto a intensidad de fusión. Señale las características que presentan los fusibles Conocer las características físicas. evitando así el calentamiento excesivo del cable. la Porcelana. (gT) son los menos utilizados. gC = Protegen a condensadores contra sobrecargas y cortocircuitos. Derechos reservados AIEP. gR = Fusible que protege a semiconductores contra sobrecargas y cortocircuitos. 84 . pero nunca debe de emplearse el tipo aM. III. son un tipo especial de cortacircuitos. Protegen contra altas sobre intensidades hasta su poder de corte nominal. ya que éstos. Su nombre proviene de que han de ir acompañados de otros elementos de protección. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. además soportan las corrientes típicas de los sistemas de distribución. como ya hemos dicho. aR = Fusible que protege a semiconductores contra corrientes muy intensas como cortocircuitos. Usos más frecuentes de los fusibles • • • • • Los fusibles de acompañamiento (aM) se fabrican especialmente para la protección de motores. se emplean también como protección contra sobrecargas. aM = Fusible con capacidad para interrumpir parte de las corrientes y uso en motores. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 3. ¿Cuál es el procedimiento más adecuado para sustituir un fusible en una línea trifásica en el cuadro de baja tensión? a) Se mira el amperaje del fusible y se sustituye. b) Se colocan las tres fases a tierra y se sustituye el fusible. c) Se abre el circuito con el dispositivo de corte en carga y se sustituye el fusible por uno de la misma característica. d) Se abre el circuito con el dispositivo de corte en carga, se comprueba mediante aparato de medida que no hay tensión, se miran las características del elemento y se sustituye el fusible. 4. ¿Que tipo de fusibles se emplearan en la protección frente a los cortocircuitos en las instalaciones con motores? a) Tipo gl. b) Tipo aM. c) Tipo gG. d) Tipo gM IV. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. 2. 3. 4. 5. V. Explique qué es fusible ¿Cómo se clasifican los fusibles? Señale cuál es el procedimiento para reemplazar un fusible Contra qué protegen los fusibles Explique que significa fusible tipo aM RECURSOS COMPLEMENTARIOS Fundamentos de electrotecnia M. Kuznetsov Electrotecnia de potencia W. Muller y otros Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 85 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 SEGUNDA UNIDAD: CLASE 10 PROTECCIONES ELÉCTRICAS APRENDIZAJES ESPERADOS -Explica los fundamentos científicos de los empalmes a tierra, su funcionamiento y aplicaciones. - Explican los aspectos normativos relacionados con protecciones eléctricas. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo de origen eléctrico en casos dados. CONTENIDOS -Conexiones a tierra (de protección y domiciliaria). EMPALMES A TIERRA Las puestas a tierra se establecen principalmente con objeto de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados. Por lo tanto, las tomas de tierra protegen tanto a los equipos como a las personas de diferencias de potencial peligrosas. Los objetivos de un sistema de puesta a tierra en baja tensión son los siguientes: • • • • Proveer seguridad a las personas limitando la tensión de contacto. Proteger las instalaciones dando un camino de baja impedancia. Mejorar la calidad de la señal minimizando el ruido electromagnético. Establecer un potencial de referencia equipotencializando el sistema. Para obtener una toma de tierra eficaz es fundamental conseguir una resistencia de tierra baja, usando conductores con una sección adecuada para transportar la corriente esperada. Además deben poseer una alta resistencia a la corrosión. El valor de la resistencia eléctrica de la toma de tierra se debe medir aislado de todo elemento de naturaleza conductora, por lo que es necesario la utilización de elementos seccionadores para separar la toma de tierra del resto de la instalación durante la medición. Otros factores determinantes a la hora de diseñar una toma de tierra son los siguientes: • • • • • Para poder medir la resistencia de la toma de tierra de forma habitual es necesario colocar un registro de inspección. La humedad del terreno reducirá la resistencia de tierra. Los compuestos mejoradores de tierra reducen la resistividad del terreno. Se debe conocer las instalaciones eléctricas o de gas enterradas para separarse la distancia de seguridad especificada en cada caso. Se debe conocer las tuberías o depósitos de agua enterrados para unir la toma de tierra equipotencialmente a ellos. Para obtener una resistencia de puesta a tierra adecuada en terrenos con resistividad elevada deben utilizarse electrodos especiales para terrenos de baja conductividad, electrodos profundos o anillos conductores perimetrales. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 86 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Consideraciones específicas para protección contra el rayo En particular, en un sistema de protección contra el rayo la toma de tierra es un elemento imprescindible, ya que en ella tiene lugar la dispersión de la corriente del rayo. Cada conductor de bajada debe tener una toma de tierra, constituida por los elementos conductores en contacto con el terreno capaces de dispersar la corriente del rayo en éste. Una buena toma de tierra de un sistema de protección contra el rayo debe ser capaz de soportar corrientes de rayo y dispersarlas rápidamente en el terreno. Para cumplir estos requisitos la primera especificación marcada por las normativas es la de tener una resistencia exclusiva de la toma de tierra del pararrayos inferior a 10Ω. Por otra parte, debe tenerse en cuenta que el rayo es una corriente impulsional, por lo que es importante que la impedancia de la toma de tierra no sea elevada. Por lo tanto, no es aconsejable utilizar un único elemento de gran longitud. La utilización de electrodos profundos es interesante si la resistividad de la superficie es particularmente elevada y existen estratos inferiores del terreno más húmedos. Para la dispersión del rayo las configuraciones tipo radial en triángulo o en pata de ganso son adecuadas. Estas consideraciones para mejorar la impedancia deben tenerse en cuenta al realizar la toma de tierra, ya que habitualmente las medidas posteriores se realizan con un medidor de tierra convencional (telurómetro), que registra únicamente la resistencia de la toma de tierra, esto es, su comportamiento en el caso de que la corriente fuese continua. Una alta inductancia no sería medida por estos telurómetros y sin embargo supondría una importante barrera al paso de la corriente si esta fuese, como en el caso del rayo, impulsional. Por último, en general se recomienda unir la toma de tierra del sistema de protección contra el rayo a las tomas de tierra de la instalación a fin de evitar sobretensiones y tensiones de paso peligrosas TIERRAS ELÉCTRICAS Las puestas a tierra se establecen principalmente con objeto de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados. Dentro de los distintos tipos de tierra se pueden señalar las que se detallan. Tierra de Servicio. Por norma todos los domicilios en Chile deben tener tierra de servicio, la cual es la que refuerza el neutro que viene desde afuera, en caso de que este se corte, esta tierra cuidará que no se eleve el voltaje y se quemen los electrodomésticos. Tierra de Protección. Esta tierra es la que se encarga de proteger nuestras vidas, esta tierra es el cable verde que todos conocemos y que va conectado a las carcasas de los electrodomésticos, y en el caso de irse a masa de inmediato sala la protección de nuestro domicilio. Tierra de Computación. Esta tierra es mucho más sensible que las normales y por lo general esta a – 01 volts, dentro del rango por lo que la hace una tierra especial. PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Se denomina puesta a tierra a la unión eléctrica, entre todas las masas metálicas de una instalación y un electrodo, que suele ser generalmente una placa, una barra o jabalina de cobre o hierro, (o un conjunto de ellos), enterrados en el suelo, con el fin de conseguir una perfecta unión eléctrica entre masas y tierra, con la menor resistencia eléctrica posible, como se ve en la figura 2.12. Con esto se consigue que en el conjunto de la instalación no puedan existir tensiones peligrosas entre masas y tierra. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 87 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Con la puesta a tierra se trata que las corrientes de defecto a tierra o intensidad directa (Id), tengan un camino más fácil, que el que tendría el cuerpo de una persona que tocara la carcasa metálica bajo tensión. Por tanto como la red de tierras ha de tener una resistencia mucho menor que la del cuerpo humano, la corriente de defecto circulará por la red de tierra, en vez de hacerlo por el cuerpo de la persona, tal como se aprecia en la figura En las instalaciones industriales debe realizarse tomas de tierra independientes para: las masas metálicas de los aparatos eléctrico, para la conexión de los neutros de los transformadores de potencia y para la conexión de los descargadores o pararrayos. En las instalaciones domésticas y de edificios en general se conectarán a la toma de tierra: Las instalaciones de pararrayos Las instalaciones de antenas, tanto de TV como de FM Los enchufes eléctricos y las masas metálicas de aseos, baños y cocinas Las instalaciones ejecutadas con tubos metálicos de: fontanería, calefacción y gas, así como calderas, depósitos, instalaciones de ascensores y montacargas, y en general todo elemento metálico que pueda entrar en contacto con un cable bajo tensión. Las estructuras metálicas y las armaduras de columnas y muros de hormigón. El tipo de toma de tierra (con placas, barras, cables, etc.) dependerá generalmente, de la resistencia del terreno y de las dificultades de instalación de uno u otro tipo, para conseguir una baja resistencia de contacto a tierra. El tipo mas Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 88 para lo cual se efectúan estudio o sondeo del terreno que se describe a continuación: INFORME TÉCNICO DE SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL MALLA DE B. Malla de tierra. DATOS GENERALES. La curva que se obtiene es representada para poder determinar a través de formulas las características de la malla a construir. 89 . 4. de 1 .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 empleado tanto doméstica como industrialmente es el que se hace con barras hincadas verticalmente en el terreno. 5.1. con esta información se diseña la malla de tierra. quien solicito el estudio. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO EMPLEADO. El informe de sondeo eléctrico tiene como finalidad entregar los aspectos técnicos del estudio de suelo respecto a su resistividad. El informe de tierra cumple con aspectos formales los que incluyen los siguientes datos: 1. otros suelos pueden ser gredosos o rocosos. Otra forma de obtener una conexión con tierra es a través de la denominada malla de tierra. 6. es por ello que se pueden encontrar suelos con alto contenido en grava. etc. Se detalla la identificación del instrumento de la medición. GRAFICO DE COMPARACIÓN ENTRE CURVA PATRÓN Y DE TERRENO. DESCRIPCIÓN DEL INSTRUMENTO EMPLEADO.T. responsable del estudio de tierra. TABLA DE VALORES OBTENIDOS EN TERRENO. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Descripción de la obra. Se registran todas las mediciones efectuadas. Derechos reservados AIEP.5 o 3 metros de longitud. Este estudio es fundamental ya que se debe saber que no todos los suelos son iguales dentro de una misma zona. 3. INTERPRETACIÓN DE LA CURVA GEOLÉCTRICA. 2. Son contracciones anárquicas del corazón. Tiempo de contacto. Valores entre 25 a 30 miliamper la tetanización afecta los músculos del tórax provocando asfixia. pueden aparecer quemaduras. Resistencia eléctrica del cuerpo humano. Efecto de electrización. Efectos de tetanización. Valores mayores de 10 miliamper. aparecen hormigueo desagradable. choque indoloro y un individuo puede soltar el conductor ya que no pierde control de sus músculos. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 90 . Valores de corriente de 8 miliamper. Trayectoria de la corriente en el cuerpo. el paso de corriente provoca contracción muscular en manos y brazos. Tensión de la corriente. Valores mayores de 50 miliamperes con menor o mayor tiempo de contacto aparece la fibrilación cardiaca la cual es mortal.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 EFECTOS DE LA CORRIENTE Y PRIMEROS AUXILIOS Al suponer la resistencia del cuerpo constante la corriente aumenta al aumentar la tensión Si la resistencia del cuerpo se supone variable la corriente aumenta con la humedad del terreno. Derechos reservados AIEP. Frecuencia y forma del accidente. Ninguna sensación o efecto. Los efectos que pueden producir los accidentes de origen eléctrico dependen: 3 4 5 6 7 8 Intensidad de la corriente. De ahí que según los estudio internacionales han llegado a los siguientes valores: • • • • • Valores de corriente entre 1 a 3 miliamper. no ofrece peligro de mantener el contacto permanentemente. Entre 15 a 20 miliamper este efecto se agrava. umbral de sensación. efectos de choque doloroso pero sin pérdida del control muscular. aun luego de desconectados). Protegerse contra el contacto con equipos energizados. 5. carteles luminosos. que entra y sale del cuerpo. de existir aislarlos debidamente. Uso de equipo protector apropiado (guantes. No utilizar escaleras metálicas cerca de equipos energizados. Mantener en buen estado interruptores y tomas. No dejar conductores desnudos en las instalaciones. Cualquier lesión debida a la electricidad es potencialmente grave. El cuerpo actúa como intermediario entre el conductor eléctrico y la tierra. por lo que hay que tener presente. Mantener las instalaciones siempre limpias y con sus medios de protección. pasando la corriente por todos los tejidos y causando las lesiones a los mismos. ya que antes de que llegue a tocarlo. Adecuado toma a tierra del sistema eléctrico y de equipos eléctricos. 91 .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Lesión por electrocución Todo accidente eléctrico tiene origen en un defecto de aislamiento y la persona se transforma en una vía de descarga a tierra. Capacitación especifica. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. (por ej. Si la electrocución se da por baja tensión (110-220 volts) es necesario que la victima toque al conductor para que se genere el daño. Derechos reservados AIEP. por el contrario. Nunca trabajar en un circuito eléctrico sin ayudante. No trabajar en líneas con tensión. protectores visuales y ropa especifica). 6. Usos de disyuntores diferenciales y llaves térmicas combinadas. salta espontáneamente un arco eléctrico y se produce la electrocución. no es necesario el contacto directo. evitar empalmes. 2. En tubos de imagen presentes en televisores. El shock que produce en el individuo la corriente eléctrica. CONSIDERACIONES EN EL TRABAJO CON EQUIPOS ELECTRICOS a) Considerar que todos los circuitos llevan corriente hasta que se demuestre lo contrario b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) Evitar el acceso de personal no autorizado a zonas de tablero eléctrico. 3. todos esto a su vez pueden mantener tensiones entre los 4000 y 17000 volts. tanto si se ha producido por alta tensión como por la tensión doméstica de 220 voltios. pudiendo llegar a ocasionar la muerte por paro cardiorrespiratorio. La electricidad se extiende a todos los tejidos del cuerpo y llega a causar daños profundos y generalizados. Colocar vallas y señales en zonas peligrosas. aun cuando exteriormente la piel no muestre más que una pequeña señal en el punto de contacto con la corriente. 4. luces de neón. monitores de PC. No dejar en contacto cables con aceites o grases que deterioren su aislación. Si es de alta tensión (más de 1000 volts). 1. provocarle la pérdida de conciencia o incluso cortarle la respiración e interrumpir los latidos cardíacos. puede derribarlo. Las tierras eléctricas son: a) De servicio b) De protección c) De computación d) Todas las anteriores 3. es imposible portar los primeros auxilios a la víctima y muy peligroso acercarse a ella a menos de veinte metros. el paciente sufre una repentina pérdida de conocimiento al recibir la descarga. atender rápidamente a su reanimación. ¿Como se hacen? a) Mediante fichas de empalme. La puesta a tierra tiene como objetivo establecer un contacto: a) Con la estructura metálica b) Con tierra c) Con la instalación d) Con el disyuntor 2. En estos casos. pues el efecto del “shock” suele paralizar el corazón o descompasar su ritmo. Si no respira. c) Mediante soldadura termofusion. d) Mediante terminales de presión. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. 92 . Por lo general. c) Verificar la ausencia de tensión sobre cada uno de los conductores. b) Mediante terminales de cobre con soldaduras de estaño. El cuerpo permanece rígido. lo indicado es pedir ayuda a los servicios de socorro y solicitar a la compañía que corte el fluido eléctrico. • • • Una vez rescatada la víctima. practicarle la respiración artificial rápidamente y sin desmayo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 PRIMEROS DE AUXILIO Interrumpir de inmediato el paso de la corriente • desconectando el conductor causante de la descarga • cerrando el interruptor del contador o mediante el dispositivo diferencial Atender a la víctima Si la electrocución se ha producido en una línea de alta tensión. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. ¿Cuáles son parte de las reglas de oro del electricista? a) Seccionar las líneas de fuente energizadas. III. el pulso es muy débil y probablemente sufra quemaduras. Seguramente sea necesario aplicarle un masaje cardíaco. Los empalmes o conexión en tomas de tierra. b) Bloquear con candados los elementos de accionamiento de interruptores. Derechos reservados AIEP. d) Todas son validas 4. ¿Qué significa masa a tierra. El estudio de sondeo vertical entrega información de: a) Profesional responsable del estudio b) Instrumento utilizado en el sondeo c) Diseño de la puesta a tierra d) Todas las anteriores 4. Kuznetsov Electrotecnia de potencia W. La construcción de puestas a tierra son: a) Jabalinas b) Mallas c) Planchas d) Todas las anteriores 2. donde aplica y que diferencia tiene con el conductor de puesta a tierra? 7. Muller y otros Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 IV. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. El estudio de puesta a tierra entrega resultados los que deben ser ubicados en: a) Grafico b) Curva c) Mapa d) Línea 3. RECURSOS COMPLEMENTARIOS Fundamentos de electrotecnia M. 93 . Señale de que dependen los efectos que pueden producir los accidentes de origen eléctrico. La soldadura utilizada en la construcción de las tierras es de tipo: a) Estaño b) Termofusión c) Química d) Eléctrica 5. V. 6. Señale el procedimiento para atender una persona que ha sufrido una descarga eléctrica. Derechos reservados AIEP. diríamos que es la acción de iluminar pero esto sonaría un poco redundante y dejaría la definición incompleta. La energía visible es una parte pequeñísima del espectro electromagnético. Derechos reservados AIEP.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 TERCERA UNIDAD: CLASE 1 ILUMINACION APRENDIZAJES ESPERADOS -Explican el concepto de iluminación. tal cantidad de energía radiante se desplaza a través del espacio en forma de ondas electromagnéticas. 94 . Lo que se pretende conseguir a través de la iluminación es conseguir un nivel adecuado de luz concentrada en un lugar determinado. PROPIEDADES FISICAS DE LA LUZ. El flujo luminoso en la totalidad de la potencia luminosa emitida por una fuente de luz en todas las direcciones a) iluminada por la luz solar Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. las que forman el espectro luminoso visible. CONTENIDOS -Definición de iluminación y brillantez INTRODUCCION En este modulo nos adentraremos en los aspectos relevantes a lo que es la luz y la iluminación por ello si buscamos una definición simple del término iluminación. La física aplicada a la técnica (luminotécnica) define la luz como una energía radiante con capacidad para producir la sensación de visión cuando entra en el ojo humano. -Explican el concepto de brillantez. Los objetos que reciben la luz se llaman cuerpos iluminados Flujo luminoso e intensidad luminosa Las fuentes de luz eléctricas transforman potencia eléctrica luminosa. El sol es la fuente luminosa natural de la tierra. técnicamente la iluminación es el conjunto de dispositivos que se unen e instalan para producir ciertos efectos luminosos. esto puede ser para elaborar alguna tarea o función. El hombre sólo puede ver algunas de estas ondas. o simplemente para que el área tenga “más vida”. tanto decorativos como prácticos. Derechos reservados AIEP. 230Im. La intensidad luminosa nos indica la intensidad de una radiación luminosa en una determinada dirección. 95 . Para explicar la relación existente entre el flujo luminoso y la intensidad luminosa imaginemos Una fuente luminosa puntual situada en el centro de una esfera hueca de radio r =1m y emitiendo luz en todas las direcciones del espacio con la misma intensidad luminosa I =1cd. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. una de 25W.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 b) iluminada por una fuente luminosa que irradia luz de un solo color c) Flujo luminoso de una bombilla La unidad de flujo luminoso es el lumen Símbolo Φ Símbolo de la unidad Im Como aclaración: una bombilla corriente de 100W produce un flujo luminoso de 1380Im. la unidad de intensidad luminosa es la candela Intensidad luminosa: Símbolo Símbolo de su unidad I cd A partir de esta unidad fundamental se derivan las restantes unidades luminotécnicas. porque se de termino que en luminotecnia la unidad de la intensidad luminosa I fuera una unidad fundamental. La potencia lumínica no se indica en watt. entonces cada metro cuadrado de la superficie interior recibirá un flujo luminoso de 1Im. Así por ejemplo la luz azul se refracta más que la roja. Derechos reservados AIEP. La unidad de iluminación también llamada iluminancia es el lux. Las superficies claras de una habitación darán lugar a una mayor luminosidad para el mismo flujo luminoso que las oscuras la luminosidad de una habitación determinada se describe mediante su iluminación nominal. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Iluminación El flujo de una lámpara se propaga por el espacio en distintas direcciones. Solo una determinada parte llegara a la superficie que se pretende iluminar. 96 . la iluminación mide la luz que llega a una determinada superficie. para ello se toma una plano que corte el espacio de radiación de la fuente luminosa en cuestión se miden las intensidades luminosas en diferentes puntos y se llevan a una grafica generalmente polar en función del ángulo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Reflexión difusión refracción Para poder comprender mejor los diversos fenómenos luminosos se pueden identificar algunos aspectos imaginemos por ejemplo que una fuente luminosa emite rayos luminosos que se propagan todos en la misma dirección los diferentes rayos luminosos serán pues rectilíneos y paralelos cuando indican sobre la superficie de un cuerpo opaco liso y brillante serán repelidos por el siendo el ángulo de incidencia de los rayos igual al de reflexión cuando la superficie del cuerpo no sea lisa sino rugosa no todos los rayos se reflejaran en la misma dirección dando lugar a la difusión de la luz. el flujo luminoso de una fuente de la luz no se emite uniforme en todas las direcciones los fabricantes indican entonces las curvas de distribución de la intensidad luminosa para poder valorar las propiedades de una lámpara de una luminaria. la luminancia sirve para medir la impresión de luminosidad con que percibe el ojo una determinada superficie iluminada. que es el valor medio que deberá reinar en todas la habitación o en determinadas zonas de ella. una bombilla. Una luminosidad elevada reduce los efectos de fatiga en el ser humano el igual que una distribución armónica y uniforme de la luminosidad en la habitación la distribución depende d la colocación de las lámparas y de las superficies de la habitación. sino que también queda modificada por la cantidad de luz reflejada por el techo las paredes los muebles y el suelo. El valor de la iluminación nominal depende de la dificultad que representa para la vista el trabajo a realizar esta dificultad depende a su vez del contraste existente entre el objeto a observar y sus inmediaciones así como del tamaño del objeto. Tendremos una iluminación de 1lux cuando un flujo luminoso de 1Im indica uniformemente sobre una superficie de 1m2 Iluminación: Símbolo E Símbolo de la unidad Ix Nivel y distribución de la luminosidad En un cuarto de trabajo debe existir una determinada luminosidad que no depende solamente del flujo luminoso irradiado por las diferentes lámparas instaladas.85 m sobre el suelo. Generalmente se calcula para un plano de referencia situado a 0. Si los rayos de luz inciden oblicuamente sobre un cuerpo transparente una parte de ellos quedara reflejada mientras que los restantes atravesaran el cuerpo diremos entonces que los rayos se refractan en los puntos de entrada y de salida el ángulo de refracción depende del material del cuerpo transparente y de la longitud de onda de la luz. Luminancia El ojo humano percibe con la distancia luminosidad de diferentes fuentes luminosas por ejemplo el sol. un tubo fluorescente. En las lámparas y iluminarias eléctricas se aprovechan las propiedades de la luz que acabamos de describir para dirigir los rayos luminosos a fin de obtener la calidad de alumbrado deseado. Es una cantidad no dimensional. Señale de que depende la refracción Depende del material del cuerpo transparente y de la longitud de onda de la luz 97 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. las propiedades de la reproducción de colores de las diferentes fuentes luminosas no serán las mismas. la combinación de luminosidad. La formación de sombras y el deslumbramiento dependen de la dirección de la luz que resulta a su vez de la distribución de intensidad de las diferentes lámparas así como de su disposición en la habitación. produce fatiga en caso de permanecer largo tiempo en la habitación en cuestión. Unidades y magnitudes de iluminación En el campo de la iluminación se utilizan habitualmente varias magnitudes. Defina el concepto de luz La luz como una energía radiante con capacidad para producir la sensación de visión cuando entra en el ojo humano. que pueden verse porque reflejan la luz incidente con la longitud de onda correspondiente. Ajustando cuidadosamente las diferentes componentes puede lograrse un clima de color armónico. El deslumbramiento indirecto se produce por reflexión de lámparas o luminarias sobre superficies brillantes que se encuentran en el campo visual. Por consiguiente. por ejemplo. Deslumbramiento El deslumbramiento se produce cuando en el campo visual se encuentran lámparas o luminarias de gran iluminación por ejemplo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Contrastes excesivos cansan al ojo que debe adaptarse constantemente a diferentes luminosidades contrastes reducidos provocan languidez hacen que la habitación sea poco atractiva y también provocan cansancio. color de la luz y color propio de los cuerpos en una habitación de lugar al llamado clima de color. Por otro lado. Unidad: candela (cd). . Reluctancia: proporción de la luz que es reflejada por una superficie. Intensidad luminosa: flujo luminoso emitido en una dirección determinada por una luz que no tiene una distribución uniforme. Contraste: diferencia de luminancia entre un objeto y su entorno o entre diferentes partes de un objeto. También serán pues diferentes las proporciones de los distintos colores en el color de la luz de una fuente. 2. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. el color de la luz de las bombillas contiene mas componentes rojos que la luz de la lámpara fluorescente cuando un objeto que posea varios colores propios sea iluminado con una bombilla sus colores rojos propios resaltaran más y cuando sea iluminado por una lámpara fluorescente tipo luz de día sobre saldrán mas sus componentes azules. Unidad: lumen (lm). para poder reconocer perfectamente un objeto es un factor decisivo el color de la luz de la fuente. Por tanto. Unidad: lux = lm/m2. que repercute sobre el humor y bienestar de las personas. El deslumbramiento reduce la capacidad visual además. La luz procedente de la zona prohibida provoca deslumbramiento por reflexión. Los distintos objetos presentan colores propios. Así. lámparas fluorescentes sin pantalla. Las diferentes fuentes luminosas emiten luz de diferentes longitudes de onda. Las más básicas son las siguientes: • • • Flujo luminoso: energía luminosa emitida por una fuente de luz durante una unidad de tiempo. Su valor varía III. Nivel de iluminación: nivel de iluminación de una superficie de un metro cuadrado que recibe un flujo luminoso de un lumen. Eligiendo adecuadamente las lámparas y su disposición en la habitación puede evitarse el deslumbramiento. Derechos reservados AIEP. ¿Qué requisitos debe reunir una buena instalación de alumbrado? 2. RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. Explicar la diferencia entre difusión y reflexión. ¿De qué depende el valor de la iluminación nominal? 5. ¿Cómo se determina la iluminación nominal de una habitación? 4. Derechos reservados AIEP. ¿De qué factores depende la luminosidad de una habitación? 3.abcpedia. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 3. V. Qué se entiende por flujo luminoso Es la energía luminosa emitida por una fuente de luz durante una unidad de tiempo IV. Muller y otros Tecnología eléctrica Patricio Traslaviña Arancibia Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.com › Construcción Electrotecnia de potencia W. ¿Por qué debe elegirse generalmente la dirección de la luz de modo que no se produzca un alumbrado sin sombras? 6. 98 . Citar algunos ejemplos de cómo puede evitarse el deslumbramiento 7. El tungsteno es arrollado. Fueron sucesivamente experimentados el osmio. En las lámparas de descarga un gas o en determinado fenómenos de transformación en sustancias luminiscentes LÁMPARAS DE INCANDESCENCIA Historia y características técnicas Durante el siglo XIX se mantuvo la iluminación a gas. pero la realización de esta idea le costó muchos años de estudio y perseverante trabajo para alcanzar los resultados esperados. las fábricas se sirvieron de sutilísimos hilos de metal. por medio de máquinas de gran 99 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en cambio. APRENDIZAJES ESPERADOS -Identifican los diferentes tipos de iluminación FUENTE DE LUZ A continuación vamos a estudiar los diferentes tipos de fuentes luminosas empleadas para la producción de luz. volver incandescente un filamento de carbón en una ampolla de vidrio en la que se haría previamente el vacío perfecto. el tantalio. la fabricación del filamento es. pero el mundo estaba ya preparado para el aprovechamiento de la energía eléctrica en este campo. fue usada primero una mezcla de polvo de tungsteno y sustancias adhesivas. siendo luego pasado a hornos especiales en atmósfera de hidrógeno para evitar la oxidación. Debido a que el metal. extremadamente delicada. Para obtener filamentos de muy pequeño diámetro. . se le extrae del wolframio mediante complicados procesos químicos. En las lámparas de incandescencia se calienta un metal gracias al paso de la corriente eléctrica hasta que se pone incandescente y emite luz. El tungsteno. no debe fundirse.Lámparas eléctricas y sus aspectos técnicos en la iluminación. A partir de 1890. el tungsteno. que se obtiene bajo forma de óxido del tungsteno puro. en 1906. Derechos reservados AIEP. además de ser resistente. para ser utilizado eficazmente. que es hoy considerado el mejor porque. es mezclado primeramente a pequeñas cantidades de sustancias capaces de mejorar sus propiedades. y. Existen dos posibles formas de trasformar la energía eléctrica en luz. La norma DIN 5039 determina que las realizaciones técnicas de fuentes luminosas artificiales se denominan lámparas. con su luz suave y agradable. Todo cambio con los trabajos de Edison el cual tuvo una idea feliz. Si las vidrierías han resuelto fácilmente el problema del vidrio adecuado para la fabricación de ampollas (o bulbos) para lámparas.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 UNIDAD: CLASE ILUMINACION 2 CONTENIDOS . con una temperatura dé fusión mucho más alta. es también un óptimo conductor de la electricidad. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 velocidad. También el montaje del filamento es mecánico. De este modo. alrededor de un soporte de acero o molibdeno. procede a la extracción del aire y al rellenado con gas generalmente formado por una mezcla de nitrógeno-argán-criptón. relacionados con la carga de corriente que deben absorber. El pie es montado totalmente con máquinas que sueldan después en forma automática la parte superior del bastoncillo para formar un botón. existen lámparas incandescentes destinadas a usos especiales. b) un bastoncillo de vidrio al que se aplican los soportes para el filamento: los hilos que traen la corriente de alimentación. esto es sujetado sólidamente por un aplanamiento parcial de las extremidades del borde entrante y por ‘la estrangulación del tubito de vidrio. rodajes cinematográficos. están por lo general constituidos por tres partes distintas soldadas eléctricamente entre sí. etc. proyecciones. La misma máquina. un pequeño tubo de vidrio que sirve primero para producir el vacío y después para el rellenado con gas. Siendo imposible desenrollar la espiral del soporte sin provocar la rotura del filamento. destinado a ser soldado al cuello de la lamparita. Los hilos conductores. Se trata de lámparas para la fotografía. se reduce el tamaño de la ampolleta y las pérdidas por disipación de calor. Todo. sobre el cual la máquina misma fija los ganchos de sostén o apoyo. la lámpara es transportada por cadena hacia la máquina que produce el vacío. De aquí. Los filamentos suelen ser hilos muy delgados como se señalo anteriormente. Una parte esencial de la ampolla de las lamparitas está constituida por el pie. Existe una enorme variedad de lámparas incandescentes que. calentando la ampolla. El pie queda unido a la ampolla mediante la soldadura del borde entrante. el cual se compone de: a) un borde entrante de vidrio. es necesario disolver el soporte mismo con un ácido que no ataque al tungsteno. El filamento puede ser en hélice simple o doble. fijados sólidamente dentro del pie. hecha con la llama de un soplete de gas. Derechos reservados AIEP. 100 . El flujo luminoso de una lámpara de incandescencia aumenta con la temperatura del filamento. desde la pequeñísima para linterna de bolsillo hasta la grande para iluminación de calles. por medio de la estrangulación. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Estas lámparas difieren de la común por la disposición interna del filamento y por otros requisitos de aislamiento y sistemas de montaje. además de las diversas lamparitas que todos conocemos. faros para coches y lámparas para alumbrado por proyección. con el consiguiente aumento de los costos. un elemento muy reactivo. mayor de lo habitual. La presencia del yodo. El establecimiento de este ciclo regenerador requiere que la bombilla alcance una temperatura suficiente. por un halógeno o un halogenuro metálico. En algunos de ellos puede observarse que. la luz emitida sea más blanca e intensa. Esto hace que se puedan alcanzar temperaturas más elevadas y. Por lo tanto. Esto es debido a que la lámpara está muy próxima al espejo. por tanto. tal como se mostraba en el equilibrio químico que mostrábamos más arriba. Desde este inicio se fue desarrollando la gran variedad de lámparas halógenas que conocemos en la actualidad. por ejemplo. no se pueden tocar con los dedos. al aumentar mucho la temperatura en esa zona ayuda a que se deposite parte del vapor de wolframio en forma sólida. La ampolla aparece en la misma zona en que se encuentra un espejo que refleja la luz del proyector y que está muy próximo a la lámpara. que permita la formación del halogenuro gaseoso. Cuando parte del wolframio pasa a estado gaseoso. Por otra parte. La presencia del gas halógeno permite que se establezca el equilibrio entre la temperatura del filamento y la temperatura del vidrio de la ampolla. al entrar en contacto con las paredes frías de la bombilla se combina con el halógeno para formar el halogenuro correspondiente. el conductor disminuye de grosor y por tanto aumenta la temperatura con lo cual la temperatura aumenta cuando aumenta la resistencia. Las lámparas de halógeno se emplean principalmente en aplicaciones especiales como lámparas de proyector de cine y fotos. Los investigadores de General Electric tuvieron una idea muy ingeniosa rellenaron el bulbo con yodo. 101 . Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. en vez de rellenarlo con un gas inerte como en las bombillas normales. que pudieran encajar en los extremos pequeños y agudos del ala. Material que impone una serie de requerimientos especiales para este tipo de bombillas. permite que el filamento se repare automáticamente en las zonas en las que se va quedando más delgado.. lo que hace que en esa zona se caliente mucho y por tanto se deforma la pared de cuarzo.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 LÁMPARAS HALÓGENAS Historia Hacia 1950 se empezaron a necesitar lámparas muy pequeñas y potentes para las luces de los aviones a reacción. las lámparas halógenas poseen un mayor rendimiento luminoso durante toda su vida debido a que su fabricación es más complicada. Por ello se utiliza generalmente el cuarzo como material para la ampolla de la bombilla. Funcionamiento de las lámparas halógenas Las lámparas halógenas son lámparas incandescentes con filamento de wolframio que en su interior contienen una atmósfera gaseosa formada. Derechos reservados AIEP. en las zonas del filamento donde haya sublimado más wolframio. además de por el gas noble. además en los proyectores de transparencias utilizan pequeñas lámparas halógenas. Además. se ha formado una ampolla en la pared de cuarzo. cuando se funde la bombilla. en estas lámparas de descarga la luz se consigue estableciendo una corriente eléctrica entre dos electrodos situados en un tubo lleno con un gas o vapor ionizado. Cuando uno de ellos choca con los electrones de las capas externas de los átomos les transmite energía y entonces surgen dos posibilidades. por contra. La primera posibilidad es que la energía transmitida en el choque sea lo suficientemente elevada para poder arrancar al electrón de su orbital. La capacidad de reproducir los colores de estas fuentes de luz es. se producen descargas eléctricas como consecuencia de la diferencia de potencial entre los electrodos. Los balastos. necesarios para iniciar la descarga y vencer así la resistencia inicial del gas a la corriente eléctrica. Las lámparas de descarga se pueden clasificar según el gas utilizado . 102 . en general. Para que las lámparas de descarga funcionen correctamente es necesario. Al hacerlo. Presentamos a continuación una pequeña clasificación: Lámparas fluorescentes Son lámparas de descarga de vapor de mercurio a baja presión. Estas descargas provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas. en la mayoría de los casos. es peor que en el caso de las lámparas incandescentes que tienen un espectro continuo. recubrir el tubo con sustancias fluorescentes. Las propiedades varían mucho de unas a otras y esto las hace adecuadas para unos usos u otros. Este nuevo estado acostumbra a ser inestable y rápidamente se vuelve a la situación inicial. son dispositivos que sirven para limitar la corriente que atraviesa la lámpara y evitar así un exceso de electrones circulando por el gas que aumentaría el valor de la corriente hasta producir la destrucción de la lámpara.vapor de mercurio o sodio . como en el caso de las lámparas de descarga de baja presión -los "fluorescentes" convencionales. Derechos reservados AIEP. En este caso. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. el electrón libera la energía extra en forma de radiación electromagnética.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 LÁMPARAS DE DESCARGA El rendimiento luminoso de las lámparas de descarga en gases es mucho mayor que el de las lámparas de incandescencia. el electrón pasa a ocupar otro orbital de mayor energía. Los cebadores o ignitores son dispositivos que suministran un breve pico de tensión entre los electrodos del tubo. La otra posibilidad es que el electrón no reciba suficiente energía para ser arrancado. continúa un periodo transitorio durante el cual el gas se estabiliza y que se caracteriza por un consumo de potencia superior al nominal. Es posible sin embargo. Tras el encendido.y mejorar de esta manera la reproducción de los colores y convertir las emisiones ultravioletas en luz visible. En el interior del tubo. la presencia de unos elementos auxiliares: los cebadores y los balastos. Este es el motivo por el cual las lámparas de descarga han encontrado una gran aceptación como fuente luminosa económica.o la presión a la que este se encuentre -media o baja presión -. por ello se recomienda desechar como material electrónico.000 horas. Equipos de Conexión Electrónicos: Los ECE no contienen ningún componente que dañe el medio ambiente pero si contienen algunos componentes electrónicos que se pueden reciclar. convirtiendo hasta un 25% de la electricidad que utilizan en luz. 103 . Con lo cual las lámparas fluorescentes compactos de alta eficiencia. Estas lámparas también contienen pequeñas cantidades de fósforo y no deben de depositarse con la basura convencional ni en contenedores para vidrio. Para reciclar las mismas deben de ser entregadas en plantas de reciclaje o en lugares apropiados de recogida. los focos fluorescentes compactos pueden durar hasta 10 veces más que los focos incandescentes. iluminación sobre rieles e iluminación para exteriores. Las lámparas de sodio a baja presión y lámparas las de xenón pueden desecharse sin ningún problema. también o las lámparas fluorescentes y . • Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Lámparas fluorescentes compactas Las lámparas fluorescentes compactas ofrecen más luz y menos calor. iluminación empotrada. Derechos reservados AIEP. alrededor de 10. Aquí se incluyen iluminación en lugares cerrados. La nueva tecnología de los focos fluorescentes compactos hace posible conectarlos en casi cualquier lugar donde se utilice un foco incandescente. Precauciones de las lámparas fluorescentes • Reciclaje de lámparas de descarga: Como en caso de las lámparas de descarga a alta presión. Las lámparas incandescentes convierten sólo un 5% de la electricidad en luz y el 95% restante en calor.fluorescentes compactas contienen pequeñas cantidades de mercurio. Además. puede reducir los costos de iluminación hasta en un 75%. Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Lámparas de vapor de mercurio a alta presión En las lámparas de vapor de mercurio a medida que aumentamos la presión del vapor de mercurio en el interior del tubo de descarga, la radiación ultravioleta característica de la lámpara a baja presión pierde importancia respecto a las emisiones en la zona visible del la ondas electromagnéticas. En estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 8000 horas. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible. Los modelo más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la descarga entre los electrodos principales. A continuación se inicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la vaporización del mercurio y un incremento progresivo de la presión del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lámpara no sería posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presión del mercurio haría necesaria una tensión de ruptura muy alta. Lámparas de vapor metálico y halógeno Contienen además del mercurio halogenuros de determinados metales. De este modo se logra mejorar el rendimiento luminoso y la reproducción de colores. Incluso en las lámparas sin revestimiento fluorescente se alcanzan buenas reproducciones de color. La duración viene limitada por el tiempo de vida del filamento que es la principal causa de falla. Respecto a la depreciación del flujo hay que considerar dos causas. Por un lado tenemos el ennegrecimiento de la ampolla por culpa del wolframio evaporado y por otro la pérdida de eficacia de los polvos fosforescentes. En general, la vida media se sitúa en torno a las 6000 horas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 104 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan ballasto ya que el propio filamento actúa como estabilizador de la corriente. Esto las hace adecuadas para sustituir las lámparas incandescentes sin necesidad de modificar las instalaciones. Lámparas con halogenuros metálicos Si añadimos en el tubo de descarga yoduros metálicos como sodio, talio, indio, etc., se consigue mejorar considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. Cada una de estas sustancias aporta nuevas líneas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio y rojo y azul el indio). Espectro de emisión de una lámpara con halogenuros metálicos La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10000 horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo necesario hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy elevadas (1500-5000 V). Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 105 Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen adecuada entre otras para la iluminación de instalaciones deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine, proyectores, etc. Lámparas de vapor de sodio a baja presión Estas lámparas proporcionan una luz amarilla intensa como consecuencia de que solo irradien luz de una determinada longitud de onda es decir luz monocromática. Poseen un gran rendimiento luminoso, de aproximadamente 200 lm/w Pero solo pueden utilizarse en determinadas aplicaciones, por ejemplo, para el alumbrado de vías de tráfico. Las lámparas de vapor de sodio a alta presión poseen una luz de color más agradable que las de sodio a baja presión, con lo que aumentan sus posibilidades campos de aplicación sin embargo poseen un rendimiento luminoso mucho menor. Tal como puede verse en la conexión de la lámpara, ya que esta precisa de un dispositivo de encendido especial. La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000 horas y su vida útil entre 8000 y 12000 horas. Entre las causas que limitan la duración de la lámpara, además de mencionar la depreciación del flujo tenemos que hablar del fallo por fugas en el tubo de descarga y del incremento progresivo de la tensión de encendido necesaria hasta niveles que impiden su correcto funcionamiento. Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas temperaturas a 1000 ºC, la presión y las agresiones químicas producidas por el sodio que debe soportar el tubo de descarga. En su interior hay una mezcla de sodio, vapor de mercurio que actúa como amortiguador de la descarga y xenón que sirve para facilitar el arranque y reducir las pérdidas térmicas. El tubo está rodeado por una ampolla en la que se ha hecho el vacío. La tensión de encendido de estas lámparas es muy elevada y su tiempo de arranque es muy breve. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP. 106 El descubrimiento de los led azules abrió la puerta a la iluminación doméstica. esos componentes electrónicos que solo dejan pasar la corriente eléctrica en un sentido. Ventajas de los diodos led • • Luminosidad: los diodos LED son más brillantes que una bombilla. Derechos reservados AIEP. Los diodos LED de luz blanca. Los diodos rojos y verdes eran muy fáciles y baratos de producir.000 horas. la luz no se concentra en un punto (como el filamento de la bombilla) sino que el todo el diodo brilla por igual. además aprovechando lo descubierto por Einstein emiten luz al ser atravesados por una corriente en el sentido correcto. o lo que es lo mismo. como los led infrarrojos que hay en el mando a distancia del televisor. Cuando se aplica una pequeña corriente eléctrica. emite luz. repercuten de momento en un elevado precio final del producto. y además. o Diodo Emisor de Luz. 107 . las agrupaciones de un número elevado de LED’s en matrices conlleva inconvenientes mecánicos y electrónicos. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Duración: un diodo LED puede durar 50. pantallas de ordenador más ligeras y luces de discoteca más espectaculares. se los llamo LED: Light Emiting Diode. sin producir calor y con un color definido. Dentro de la caperuza de plástico de un diodo led hay un material semiconductor. Como en electrónica todo parece tener por nombre una sigla. La suma del amarillo y el azul produce una luz blanquecina Como limitación en su aplicación. Para conseguir luz blanca hay que mezclar en partes iguales luz roja. y para que funcionen deben estar conectado en sentido directo. seis años encendido constantemente. pero los azules no. verde y azul. que unido al elevado costo de cada unidad. Eso es 50 veces más que una bombilla incandescente. en realidad son diodos azules con un recubrimiento de fósforo que produce luz amarilla. El color puede ser incluso invisible para el ojo humano.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 LÁMPARAS DE LED Desde los años 60 se fabrican diodos. Explique el principio de funcionamiento de las lámparas fluorescentes. ¿En qué se diferencia una lámpara incandescente convencional y otra halógena? Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Los LED son de amplio uso en la iluminación debido a que: a) Escaso espacio a utilizar b) Resisten golpes aun en caliente c) Diversidad de colores d) Todas las anteriores 4. 6. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. 108 . Derechos reservados AIEP. por un halógeno o un halogenuro metálico IV. Trazar el esquema de una conexión para lámparas fluorescentes y explicar su funcionamiento. ¿Qué ventajas ofrecen las lámparas de incandescencia de halógeno frente a las restantes lámparas de incandescencia? 2. 4. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. 3.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 III. Indique qué son lámparas Halógenas Las lámparas halógenas son lámparas incandescentes con filamento de wolframio que en su interior contienen una atmósfera gaseosa formada. Citar posibles aplicaciones para las lámparas de vapor metálico. ¿Qué hecho reduce las posibles aplicaciones de las lámparas de vapor de mercurio? 5. además de por el gas noble. La sigla LED traducida al español significa: a) Celda ecológica de electricidad b) Celda de combustible de hidrogeno c) Diodo emisor de luz d) Todas las anteriores 2. Los a) b) c) d) LED tienen características importantes tales como: Alta durabilidad / bajo precio Lámparas duraderas /económicas Buena iluminación /cuerpo compacto Todas las anteriores 3. portalplanetasedna.com.htm personal.us./Fuentes.htm exp-grafica. 109 .es/Profesores/www-rgs/document/..ar/lampara..uma. RECURSOS COMPLEMENTARIOS http://www.es/jcordero/LUZ/pag02.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 V. Muller y otros Tecnología eléctrica Patricio Traslaviña Arancibia Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.pdf Electrotecnia de potencia W. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción..El nivel de iluminación mínimo según el tipo de local y tarea que en él se desarrolle. para locales ubicados en calles comerciales secundarias.1. INDUSTRIALES.4. discriminación de detalles finos. justificando la solución dada en estos casos mediante un cálculo de iluminación.25. se deberá tener en cuenta el nivel de iluminación requerido. 11. La finalidad de esa tabla de valores es solo tener una referencia para una estimación primaria de potencia eléctrica de una instalación destinada a iluminación. 11. CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN SEGÚN ÁREAS Para determinar el valor necesario de iluminación para un área determinada existen varias formas. selección de colores. considerando las tareas visuales más frecuentes y representativas. se considerará una potencia de 400 W por metro lineal de vitrina. Para tareas no consideradas y que puedan asimilarse a las indicadas en esa tabla.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 TERCERA UNIDAD: CLASE 3 ILUMINACION APRENDIZAJES ESPERADOS -Realizan cálculos de iluminación según área a iluminar.En el Apéndice 2 se muestran valores de potencia por unidad de superficie necesarias para obtener iluminancias dadas.3. se considerarán 100 W por metro lineal de vitrina. En caso de tareas visuales que requieran de gran concentración visual.. Las longitudes referidas se medirán horizontalmente a lo largo del zócalo de la vitrina.2. una determinada por la superintendencia de electricidad SEC y otras que toma formas internacionales. 11. deberán adoptarse niveles de iluminación superiores.2. 110 .3. el tipo de fuente luminosa y el área del recinto por iluminar.6.5 y las de 11. 11. distribuidos convenientemente sobre el área considerada.Para el alumbrado de vitrinas comerciales de locales ubicados en calles céntricas.. 11.Para determinar la potencia eléctrica necesaria a instalar para alumbrado de recintos asistenciales y educacionales.3.4 aplicadas a los valores de la tabla Nº 11. como por ejemplo locales comerciales en barrios. etc. se dividirá en la cantidad de centros necesarios para que. 11.Para estos casos son válidas las disposiciones señaladas en 11.Los niveles de iluminación indicados en la tabla Nº 11.2. ALUMBRADO EN LOCALES COMERCIALES.25.. se obtenga una iluminación razonablemente uniforme. ASISTENCIALES Y EDUCACIONALES 11. se adoptará aquel valor correspondiente a la tarea más semejante.3. Aplicando lo establecido por el SEC Para efectuar los cálculos lumínicos nos debemos guiar por lo señalado en lo indica la normativa Nch 4/2003.2. CONTENIDOS -Fórmula de cálculo de iluminación según área a iluminar. una potencia de 200 W por metro lineal de vitrina. se determinará de acuerdo a lo señalado en la tabla Nº 11. que entrega valores de luminancia y disposiciones dependiendo el tipo de recinto para lo cual se señalan artículos pertinentes.2..5. Derechos reservados AIEP.3.. Para otros casos.La potencia total obtenida de la aplicación de los párrafos precedentes.2.2. 11...3.2.24 son valores adoptados. en ningún caso esa tabla puede considerarse alternativa a un cálculo de iluminación. reparaciones Vestuarios industriales [Lux] 300 500 150 400 300 150 300 500 500 700 300 400 50 150 500 300 300 300 200 100 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Restoranes. Derechos reservados AIEP. 111 . Cocina Comedores Fábricas en general Imprentas Laboratorios Laboratorios de instrumentación Naves de máquinas herramientas Oficinas en general Pasillos Salas de trabajo con iluminación suplementaria en cada punto Salas de dibujo profesional Salas de tableros eléctricos Subestaciones Salas de venta Talleres de servicio.24 del Código eléctrico Iluminancias Mínimas para locales Comerciales e Industriales Tipo de Local Iluminancia Auditorios Bancos Bodegas Bibliotecas públicas Casinos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Tabla Nº 11. 25 Iluminancias Mínimas para Locales Educacionales y Asistenciales Tipo de Local Iluminancia Atención administrativa Bibliotecas Cocinas Gimnasios Oficinas Pasillos Policlínicos Salas de cirugía menor Salas de cirugía mayor. educación superior Salas de dibujo Salas de espera Salas de pacientes Sala de profesores [Lux] 300 400 300 200 400 100 300 500 500 150 200 250 300 600 150 100 400 (*) Corresponde a la iluminación general del recinto.2.1. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.4. de acuerdo a lo indicado en 9.4. espejos de agua y similares..1.1.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Tabla Nº 11. Derechos reservados AIEP. se alimentarán en lo posible con tensiones no superiores a 24 V.Las instalaciones para iluminación de piscinas. no considera el aporte de la lámpara quirúrgica. quirófanos (*) Sala de clases. espejos de agua y similares 11.1. 112 . 11..6.2.2.4. educación básica Salas de clases. 11. párvulos Salas de clases.Tanto en recintos deportivos al aire libre como en recintos bajo techo se deberá hacer un estudio y proyecto de iluminación para cada caso. educación media Salas de clases.Instalaciones para iluminación de piscinas.. 5..5. .. 11. a las personas que en condiciones de emergencia se vean obligadas a abandonar los recintos en que se encuentren.Deberán instalarse luces de emergencia autoenergizadas a lo menos en los siguientes puntos de los recintos dentro del alcance de estas disposiciones: • • • Sobre cada puerta de salida de emergencia Cerca de las escaleras. de modo que cada escalón reciba iluminación directa Cerca de cada cambio de nivel del piso 113 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 APÉNDICE 2 POTENCIA MEDIA POR UNIDAD DE SUPERFICIE ESTIMADA NECESARIA PARA OBTENER UNA ILUMINANCIA DADA TIPO DE LUMINARIA ILUMINANCIA FLUORESCENTE FLUORESCENTE FLUORESCENTE SODIO ALTA HALURO INCANDESCENTE REQUERIDA (LUX) O MERCURIO CON DIFUSOR EN CIELOS PRESION METALICO DIRECTA indirecta Directo W/m2 Modulares W/m2 W/m2 W/m2 W/m2 W/m2 W/m2 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 2.Las exigencias contenidas en esta sección intentan asegurar buenas condiciones de visibilidad e identificación en las vías de salida de los lugares y locales en que presenten o se deban cumplir algunas de las condiciones siguientes: • Facilidad de evacuación • Iluminación antipático • Ejecución de trabajos peligrosos 11. La fuente de alimentación se seleccionará de modo de cumplir las exigencias del capítulo 14.5.1.5.3. sin posibilidad de confusiones.En esta sección se establecen las condiciones en que son exigibles los sistemas de iluminación de emergencia y las exigencias fotométricas que deben cumplir estos sistemas.. por lo tanto deberán tener una fuente de alimentación distinta a la de aquella.Los sistemas de alumbrado de emergencia deberán funcionar cuando la iluminación normal falla.4. Derechos reservados AIEP..6.5 5 10 12 15 18 22 25 28 30 35 37 40 43 47 50 3 7 12 15 18 22 27 30 33 37 40 44 48 52 55 58 5 9 13 17 21 26 30 34 38 43 47 51 55 60 64 68 7 12 18 25 30 35 42 48 55 60 66 71 71 85 90 95 15 30 45 60 75 90 110 125 - 11. 11. La finalidad de este tipo de iluminación es proporcionar vías seguras de escape. la superficie y el tipo de luminaria a utilizar. 11.5. Para esto se utiliza la fórmula: n= Pm/ A n = Factor de potencia media (W/m2) / Área (m2) n= Numero de luminarias Pm=Factor de potencia media A = Área El valor obtenido se divide por el valor de la potencia que se ha estimado a usar.11. Derechos reservados AIEP. 11.3. al confrontar los lx con la tabla de potencia media por unidad de superficie adicional. con todo esto se determina la cantidad total de lámparas.11.1.5.11.5. Al aplicar lo señalado en la normativa eléctrica se deben considerar las tablas que se han presentado.7.2. corresponden 300 lx. CÁLCULO DE ILUMINACIÓN 1. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. En primer término se deben conocer algunos antecedentes como tipo de local a iluminar.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 • • • • En todo cambio de dirección de la vía de escape En toda intersección de la vía de escape con corredores laterales Al exterior de edificios en la vecindad de las salidas Cerca de los equipos de extinción o de alarmas de incendios 11..En general las luminarias destinadas a iluminación de emergencia se montarán a no menos de 2 m sobre el nivel del suelo y el posible deslumbramiento producido por ellas se controlará limitando su intensidad luminosa dentro del campo de visión de los usuarios. que tiene medidas de 6m x 8m Al aplicar las tablas del código eléctrico. 11.5. obteniendo el número total de luminarias III.El valor de la luminancia en toda la superficie de color de seguridad de un pictograma debe ser de 2 Cd/m2 en todas las direcciones indicadas en el anexo 4.La razón de luminancia máxima a luminancia mínima no debe ser superior a 10.. Se requiere determinar el número de lámparas fluorescentes directo de 40Wpara una sala de clases de educación superior. 114 .. por ser sala de clase..Las señales de seguridad deben alcanzar al menos un 50 % de su intensidad lumínica en 5 segundos y el total en no más de 60 segundos. Calcular: a) Área b) Numero de lámparas fluorescentes Solución a) A = 6m x 8m = 48 m2 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. 5m b) 1.8m c) 2. 4. V.sec. 3. 2. Derechos reservados AIEP.cl Electrotecnia de potencia W. Determinar el número de luminarias fluorescente para una biblioteca que posee cielo americano. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 b) n = W/m2 = 18 W/m2 x 48 m2 = 864 W → 864W/ 40 W = 21. La potencia de las ampolletas es de 100 W. En general las luminarias destinadas a iluminación de emergencia se montarán a no menos de: a) 1. se considerará una potencia de: a) 200W b) 300W c) 400W d) 500W 3. Calcular la cantidad de luminarias fluorescente con difusor para una sala de dibujo de 9m x 7m.0m d) 2. Para el alumbrado de vitrinas comerciales de locales ubicados en calles céntricas.5m 5. El valor de la luminancia en toda la superficie de color de seguridad de un pictograma debe ser: a) De 1cd/m2 b) De 2cd/m2 c) De 3cd/m2 d) De 4cd/m2 6. Para recintos deportivos al aire libre como en recintos bajo techo se deberá hacer un estudio y a) Proyecto b) Análisis de costo c) Análisis de impacto ambiental d) Ninguna de las anteriores IV.6≈ 22 tubos de 40 W 2. . RECURSOS COMPLEMENTARIOS www. Señale donde deberán instalarse luces de emergencia autoenergizadas. Calcular la cantidad de luminarias incandescente para un taller de 30 metros cuadrados. las dimensiones del local es de 10m x 8m. Muller y otros Nch 4/2003 Introducción al proyecto eléctrico Jorge Valenzuela 115 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Artículo 1°: El presente reglamento establece las condiciones sanitarias y ambientales básicas que deberá cumplir todo lugar de trabajo. deberá estar iluminado con luz natural o artificial que dependerá de la faena o actividad que en él se realice. con excepción de faenas mineras subterráneas o similares. . trabajo mecánico con cierta discriminación de detalles. y aquellos límites de tolerancia biológica para trabajadores expuestos a riesgo ocupacional. Artículo 3°: El empleador está obligado a mantener en los lugares de trabajo las condiciones sanitarias y ambientales necesarias para proteger la vida y la salud de los trabajadores que en ellos se desempeñan. Trabajo con pocos contrastes. comedores. El valor mínimo de la iluminación promedio será la que se indica a continuación: ILUMINACION EXPRESADA EN Lux (Lx) LUGAR O FAENA Pasillos. DE LA ILUMINACION Artículo 103°: Todo lugar de trabajo. Establece. servicios higiénicos. salas de descanso. además. trabajo mecánico que exige discriminación de 150 300 500 116 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. moldes en fundiciones y trabajos similares. CONTENIDOS -Disposiciones vigentes que regula las zonas a iluminar (Decreto 594). todo ello de acuerdo con las normas e instrucciones generales que imparta el Ministerio de Salud. Decreto Supremo Nº 594 El decreto 594 publicado del 2001. salas de trabajo con iluminación suplementaria sobre cada máquina o faena. Artículo 2°: Corresponderá a los Servicios de Salud. Trabajo prolongado con requerimiento moderado sobre la visión. aprueba el siguiente reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. 6. lectura continuada en tipo pequeño. fiscalizar y controlar el cumplimiento de las disposiciones del presente reglamento y las del Código Sanitario en la misma materia.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 TERCERA UNIDAD: CLASE 4 ILUMINACION APRENDIZAJES ESPERADOS -Fórmula de cálculo de iluminación según área a iluminar. los límites permisibles de exposición ambiental a agentes químicos y agentes físicos. sean éstos dependientes directos suyos o lo sean de terceros contratistas que realizan actividades para él. Derechos reservados AIEP. y en la Región Metropolitana al Servicio de Salud del Ambiente. bodegas. sin perjuicio de la reglamentación específica que se haya dictado o se dicte para aquellas faenas que requieren condiciones especiales. salas donde se efectúen trabajos que no exigen discriminación de detalles finos o donde hay suficiente contraste. 0 5.000 5.122. Laboratorios.3 .000 10.3 117 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Cuando se requiera una iluminación superior a 1.3 menor de 5.000 20. Sillas dentales y mesas de autopsias.35. relojería. maquinarias. herramientas. operaciones textiles sobre género oscuro y trabajos similares.000 Lux. deberá ser la siguiente: Tarea Demasiado difícil Muy Difícil Difícil Ordinaria Fácil Luminancia en cd/m2 Más de 122. cajistas de imprenta. Derechos reservados AIEP. la iluminación general deberá complementarse con luz localizada.500 a 2.000 Artículo 105°: La luminancia (brillo) que deberá tener un trabajo o tarea. Trabajo prolongado con discriminación de detalles finos. revisión prolija de artículos. Costura y trabajo de aguja. .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 detalles finos.000 2. Quedan excluidos de estas disposiciones aquellos locales que en razón del proceso industrial que allí se efectúe deben permanecer oscurecidos Artículo 104°: La relación entre iluminación general y localizada deberá mantenerse dentro de los siguientes valores: Iluminación General (Lux) 150 250 300 500 600 700 Iluminación Localizada (Lux) 250 500 1. Mesa quirúrgica 500 a 700 1.12.3 .000 1.000 5. según su complejidad.6 12.0 . monotipias y trabajos similares. montaje y revisión de artículos con detalles pequeños y poco contraste. corte y trazado. salas de consulta y de procedimientos de diagnóstico y salas de esterilización.6 35.000 Los valores indicados en la tabla se entenderán medidos sobre el plano de trabajo o a una altura de 80 centímetros sobre el suelo del local en el caso de iluminación general. Estos métodos emplean la misma fórmula. Método de cavidad zonal. Método de iluminación media o método de los lúmenes Este es uno de los métodos de iluminación más difundidos para determinar el número de lámparas para obtener un nivel de iluminación dado. la iluminación en un punto sobre una superficie horizontal se obtiene no sólo por el flujo recibido directamente desde la luminaria. La superficie investigada se denomina generalmente el plano de trabajo y puede ser un plano real o un plano imaginario a una distancia determinada sobre el suelo. El nuevo sistema considera la habilitación real como constituida por una cavidad de techo por encima de las luminarias. El método de cavidades zonales está basado sobre la teoría de que la iluminación media es igual al flujo que incide sobre el plano de trabajo dividido por el área sobre la cual se distribuye. Método de cavidad zonal. parte de este flujo es reflejado según la naturaleza de la superficie y las características espectrales del flujo incidente. Derechos reservados AIEP. sino también por el reflejado desde el techo y las paredes laterales por encima de la superficie. que antiguamente o bien se ignoraban o se establecían como valores o relaciones fijos. Este avance en el cálculo del factor de utilización se caracteriza principalmente por la introducción de medios. 80 a 1 En todas partes dentro del medio ambiente del trabajador. 118 . Método del punto por punto. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Artículo 106°: Las relaciones de máxima luminancia (brillantez) entre zonas del campo visual y la tarea visual debe ser la siguiente: 5 a 1 Entre tareas y los alrededores adyacentes 20 a 1 Entre tareas y las superficies más remotas 40 a 1 Entre las unidades de iluminación (o del cielo) y las superficies adyacentes a ellas. indica sólo la iluminación producida directamente por la luminaria: en el interior de un local. una cavidad de suelo debajo del plano de trabajo y una cavidad de habitación situada entre los dos. pero difieren en la determinación del coeficiente de utilización. por los cuales pueden calcularse estos para muchas condiciones variables. El techo y las paredes reciben flujo luminoso de la luminaria. Cálculo y fórmulas para el cálculo de iluminación Aplicando los métodos internacionales y el decreto 594 nos encontramos con tres métodos de cálculo de iluminación estos son: • • • Método de iluminación media (método de los lúmenes). El cálculo de la iluminación. . paredes y demás superficies del local. En el caso de luminarias empotradas o salientes. es decir. componente directa. mientras que el resto serán oblicuos. están presentes todas estas cavidades. Esto quiere decir que de la luz incidente sobre un punto. la cavidad de techo es simplemente el techo. Derechos reservados AIEP. En la figura podemos ver que solo unos pocos rayos de luz serán perpendiculares al plano de trabajo. Método del punto por punto Este método permite conocer los valores de iluminancia en puntos concretos.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 En el caso general. la iluminancia horizontal 119 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. producida por la luz que llaga al plano de trabajo directamente de las luminarias. Consideraremos que la iluminancia en un punto es la suma de la luz proveniente de dos fuentes. y otra indirecta o reflejada procedente de la reflexión de la luz de las luminarias en el techo. solo una parte servirá para luminar el plano de trabajo y el resto iluminara el plano vertical a la dirección incidente en dicho punto. Luz directa Luz directa proviene del techo Luz indirecta proviene de las paredes l En general. para hacernos una idea de la distribución de la iluminancia nos bastará con conocer los valores de la iluminancia sobre el plano de trabajo. Para la iluminación de un campo de tenis con dos canchas de 33m x 25m en total. Derechos reservados AIEP. 120 .Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 MAGNITUDES DE ILUMINACIÓN Y FÓRMULAS PRINCIPALES Flujo luminoso.000 lm. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. están instalados 6 postes de alumbrado. útil Intensidad luminosa. un total de 24 lámparas de vapor de sodio de alta presión.9 KW. nominal Flujo luminoso. de una lámpara Factor de disminución por envejecimiento y por suciedad Factor de mantención Rendimiento luminoso Potencia nominal de una lámpara Cavidad total E A n fd Fm P Cu III. cada una de 400 W. Las lámparas tienen un flujo lumínico de 48. La potencia conectada de la instalación de alumbrado es de 10. La intensidad luminoso media es de 500 lx. cada una. nominal Base alumbrada (área) Rendimiento de iluminación Numero de lámparas Flujo lumínico. Calcular: a) El rendimiento de la iluminación b) La potencia conectada en cada luminaria c) El rendimiento luminoso de una luminaria Solución a) A = 33m x 25m = 825 m2 b) Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. nominal. De tablas de fabricante de luminarias se toma como coeficiente de utilización como 0. se considero un rendimiento luminoso de 0.3 = 7998 Lúmenes Área del piso = 12 x 7. debe tener 700 lx.5 m de ancho. se disminuyo la intensidad luminosa a 350 lx. en 60 reflectores de tramo de metal encastrados. 1200lx.3 y considerar factor de depreciación como la unidad. No tomar en cuenta el rendimiento luminoso. Al proyectar. con una superficie alumbrada de 30 m2. con una superficie alumbrada de 30 m2. 121 . No se debe tomar en cuenta las perdidas. teniendo en cuenta: las medidas del ambiente. En una oficina. 5. ¿Qué valor tiene la intensidad media de la luz? 3.55. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 1. ¿Qué flujo lumínico útil es necesario? 2. Derechos reservados AIEP. Solución: Salida por lámpara = 200Wx13. La intensidad media de luz debe tener.3 lm/W= 2660 Lúmenes Flujo total 10 Lámparas = 10x2660 lm = 26660 Lúmenes Luz que llega al piso = 26660lm x 0. Calcule la superficie alumbrada 4. los coeficientes de reflexión y el tipo de los cuerpos luminosos. está equipado con 180 fluorescentes de 65 w/21 In (5500lm).5 = 90 m2 Iluminación media = 7998 / 90 = 88. ¿Cuál es la iluminación media sobre el piso de un cuarto de 12 m de longitud por 7. Al finalizar se ha medido una intensidad luminosa de 420 lx. En una sala de clase de 11m x 8m. El rendimiento de iluminación es de 60%. de 45m por 27m. están empotradas en el techo 12 lámparas fluorescentes de 220 v/65 w/22 (cada una de 3300lm) y protegida con una malla de metal.87 Lux IV. Después de un régimen de varios años. iluminado por 10 unidades de 200 watt cada uno con una eficiencia de 13.3 Lumen/watt.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 c) 2. Calcule: a) el flujo lumínico útil b) la intensidad media de luz. como mínimo. La iluminación general de un laboratorio. La iluminación de un puesto de trabajo suministra un flujo lumínico de 1100 lm. Un campo de deportes cubierto. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. están instalados 18 lámparas fluorescentes de 65 W/25. cada una de 400 lm. Muller y otros Nch 4/2003 Introducción al proyecto eléctrico Jorge Valenzuela Manual de Higiene Industrial MAPFRE TERCERA UNIDAD: CLASE 5 ILUMINACION APRENDIZAJES ESPERADOS -Realizan correctamente mediciones de luminosidad. -Evalúan luminosidad de diferentes áreas de acuerdo a mediciones en terreno y disposiciones normativas. se adoptan por lo general instrumentos de celda fotoeléctrica. LUXUMETRO En la actualidad existe una gran variedad y modelos de luxómetros. la diferencia está en su forma. ocupa una posición delantera en la escala de importancia. RECURSOS COMPLEMENTARIOS edison. Además se puede utilizar el luxómetro para comprobar la iluminación del ordenador. El luxómetro sirve para la medición precisa de los acontecimientos luminosos en el sector de la industria. en la decoración de escaparates y para el mundo del diseño. MEDICIONES DE LUMINOSIDAD Los medidores de luz. Con un luxómetro puede comprobarse si realmente se alcanza la iluminación nominal necesaria. -Efectúan recomendaciones para superar situaciones de riesgo originadas por la iluminación en casos dados. CONTENIDOS -Mediciones de luminosidad. que son conocidos bajo el nombre de luxómetro. la agricultura y la investigación. escalas y valores comerciales.edu/curs/llum/interior/iluint2.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Calcular: a) La intensidad luminosa prevista b) La diferencia en porcentaje del valor calculado al valor real c) El rendimiento luminoso real d) El factor de reducción V.html Electrotecnia de potencia W. Son medidores de luz que en los nuevos instrumentos están equipados con memoria para la grabación de datos ya que la tecnología así lo requiere. a la que pertenece la medición de la luz. aunque los principios son los mismos entre ellos.upc. Derechos reservados AIEP. La medición de la intensidad de la luz gana cada vez más importancia en puestos de trabajo que necesiten pantallas protectoras. También la técnica de medio ambiente. 122 . del puesto de trabajo. el comercio. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Para optimizar la lectura de pantalla. 5. Cuando está encendido aparece la pantalla de medición. según sea el tipo de instrumento: 123 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Desvió significativamente desde la célula para evitar la disminución del área de iluminación. 7. 3. Forma de usar el luxómetro Para usar el luxómetro se debe tener presente que para cada aplicación es aconsejable el control de los medios de medida para obtener resultados válidos. Derechos reservados AIEP. Deberemos apretar la tecla range hasta que nos dé un número correcto. 2. incluyendo: 1. Conectar el instrumento pulsando la tecla power. Si en la pantalla nos sale como resultado 1. Evite la iluminación de fuera de la zona de estudio. Apretar el botón RANGE para determinar la precisión del luxómetro. El aumento de la iluminación reduce la batería aproximadamente un 15%. 4.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 En el sensor o la sonda del aparato de medida se encuentra por ejemplo un fotoelemento la luz que incide sobre la superficie de medida genera una tensión en el fotoelemento esta tensión o la corriente en caso de estar cerrado el circuito se amplifica y se lleva al instrumento de medida cuya escala puede calibrarse directamente en lux. centenas y miles de lux. Para la medición de la iluminación. el usuario tiene acceso a la pantallas pulsando la tecla correspondiente. 6. Por ello hay que tener en cuenta los parámetros más importantes. Asegure que no aparece ninguna H en la pantalla del luxómetro. esto significa que el rango no es el suficiente para poder medir la cantidad de luz. se adoptan por lo general los siguientes pasos. del instrumento. el operador puede ajustar el brillo pulsando las teclas de función y retro iluminación de fondo para una mejor lectura en un lugar oscuro. El hecho de disminuir la iluminación de la pantalla no significa que está apagada. De ahí la necesidad de conocer los aspectos más importante del instrumento. . Si en la pantalla aparece “BT” significa que hay que cambiar las pilas. apretar la tecla hold hasta que desaparezca. Si fuera el caso. Retirar la tapa protectora de la célula sólo unos momentos antes de la medición y volver a taparla inmediatamente después de la medición. porque sino el resultado podría estar desviado. Posición correcta de las células. Desde está. Este botón nos permite contar unidades con decimales. decenas. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. cuanto más lejos este el sensor del luxómetro. menos lúmenes. En las áreas de uso general. Realizarse en el lugar dónde se realiza la tarea (a la altura del plano de trabajo y con su misma inclinación).Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 1. Para la práctica se uso un foco de 250W. Derechos reservados AIEP. si el foco fuera más potente esta cantidad de lúmenes estaría más lejos. Ejemplo de medición de iluminación usando luxómetro Primero al efectuar una medición con luxómetro en un día de verano con sol en la tarde. y en el mismo lugar pero a la sombra hay 10. En primer lugar se ubico el sensor a la distancia que es necesaria estar del foco para tener los mismos lúmenes que al sol. vamos a explicar la diferencia en lúmenes según la distancia de un foco. 2. se debe medir al nivel del suelo para asegurar la visualización de posibles obstáculos. los niveles de iluminación se obtendrán a una altura de 85 cm. En las vías de circulación. Unos 50 cm más abajo pasamos de tener los mismos lúmenes que al sol. al exponerlo a la luz solar se puede medir 80.000 lúmenes. 124 . 3. Ahora ya sabemos cuántos lúmenes hay al sol y a la sombra.000 lúmenes. a tener el mismo que a la sombra. 000 lúmenes a 130cm En el luxómetro hay que multiplicar por 100 u otro multiplicador según el rango que se esté usando. por ejemplo aquí donde se ve 421 sería 42. 125 . picores. dichos trastornos han de tornarse siempre en serio de los profesionales de la salud visual. Los 30. Situaciones de riesgo originadas por la iluminación en casos dados Aunque la capacidad del hombre para adaptarse aun entorno es extraordinaria. si existen oscilaciones en la medición se debe aproximar en nuestro caso he redondeado a 42. Accidentes 1. FATIGA VISUAL • Molestias oculares: pesadez de ojos.000.100. Por desgracia. Por ello la mayoría de la información nos llega a través de la vista donde nos encontramos con: ILUMINACIÓN ESCASA O SEMIOSCURIDAD = RIESGOS INMEDIATOS (accidentes) y/o EFECTOS FISIOLÓGICOS (fatiga visual) Además.000 lúmenes los tenemos a 35cm. necesidad de frotarse los ojos. múltiples. la cooperación con arquitectos e ingenieros de iluminación es nula y nunca se ha considerado este aporté en el diseño de sitios de trabajo que involucre activamente el sistema visual. estado de ánimo y comodidad se ven afectados por la luz y su forma de intervenir en las actividades laborales correspondientes al cargo y función que desempeña. su bienestar. Los casos de trastornos visuales son muy frecuentes y sus causas. que produce frecuentes e importantes cambios en el rendimiento visual. en nuestro caso el número que muestra la foto. Derechos reservados AIEP. somnolencia.000 lúmenes a 85cm Los 10. para buscar en lo posible.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 Se efectúa la medición con una lámpara de haluros metal de 400W en un reflectante normal los valores medidos según la distancia que se señalan son: Los 80. Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. la mejores condiciones visuales. Uno de los principales síntomas de una mala distribución o variación de la iluminación es el deslumbramiento. una buena iluminación disminuye el riesgo de accidente y contribuye a la limpieza e higiene de los locales. que puede generar efectos estroboscópicos o centelleo. III. 3.Trastornos visuales: borrosidad. 3. del puesto de trabajo. lentitud con respecto a la velocidad real IV. disminución de la capacidad visual. DESLUMBRAMIENTOS • Pérdida momentánea de la visión. RECURSOS COMPLEMENTARIOS 126 Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción. Explique qué son los medidores de luz. EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS Señale el procedimiento para una mejor lectura de la pantalla Cuáles son los parámetros más importante del luxómetro Señale los síntomas de la fatiga mental Señale que provoca en el hombrel el efecto estroboscópico Cuáles son los riesgos de accidente que se evitan con una buena iluminación. necesidad de frotarse los ojos. disminución de la capacidad visual. 4. que producen percepciones de inmovilidad de los objetos. Señale los síntomas de la fatiga visual . La ausencia de parpadeo en la mayor parte de fuentes de luz se debe a su estructura. somnolencia. Efecto estroboscópico La luz emitida por todas las lámparas alimentadas con corriente alterna tiene una variación cíclica pequeña. a medida que la lámpara envejece. que suele aparecer en el extremo del tubo. en la decoración de escaparates y para el mundo del diseño. Señale dónde se puede utilizar el luxómetro Se puede utilizar el luxómetro para comprobar la iluminación del ordenador. 1.Molestias oculares: pesadez de ojos. 2. 4. son instrumentos de celda fotoeléctrica. ansiedad. Señale los pasos para la medición de la iluminación V. EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS 1. 2. ¿Qué efectos pueden provocar la corriente alterna en las lámparas? Puede generar efectos estroboscópicos o centelleo. el parpadeo puede reducirse a 50 Hz o menos. que producen percepciones de inmovilidad de los objetos. conocidos bajo el nombre de luxómetro. 5.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 • Trastornos visuales: borrosidad. El efecto estroboscópico puede dar lugar a ilusiones sensoriales peligrosas y deberá evitarse con conexiones dobles o trifásicas. Por lo general. . . picores. 2. vértigos. no obstante. FATIGA MENTAL • Síntomas extra oculares: cefaleas. lentitud con respecto a la velocidad real o inversión de la dirección real de rotación. cansancio general 3. Derechos reservados AIEP. 6. Derechos reservados AIEP.es/Catalogo/catalogo-radiacion.Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009 www. 127 .pce-iberica.pdf Electrotecnia de potencia W. Muller y otros Introducción al proyecto eléctrico Jorge Valenzuela Fundamentos de electricidad tomo 6 Enríquez Harper Manual de Higiene Industrial MAPFRE Cuadernos de Apuntes de uso exclusivo estudiantes del Instituto Profesional AIEP: Prohibida su reproducción.