Instalaciones Electricas Industriales

1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES.

Las instalaciones eléctricas industriales, son el conjunto de elementos, aparatos y equipos que se encargan de la recepción, conducción, transformación, control, medición, protección, distribución y utilización de la energía eléctrica. Algunas instalaciones eléctricas industriales cuentan con su propia planta degeneración de energía eléctrica, constituida por los turbogeneradores, tal es el caso de los ingenios azucareros, refinerías de PEMEX, complejos petroquímicos, plataformas petroleras, etc. Actualmente debido a los altos costos de la energía eléctrica por parte de las empresas suministradoras, algunas empresas utilizan sus plantas de emergencia para su autoabastecimiento de energía eléctrica en las horas de demanda máxima (hora Perak), tal es el caso de una importante cadena de supermercados a nivel nacional .Entre los equipos de principal importancia de una instalación eléctrica industrial, podemos mencionar los siguiente:

1. Subestación receptora – reductora (transformadores, interruptores, cuchillas seccionadoras, aisladores, apartarrayos, pararrayos, etc.)

2. Líneas y cables de energía.

3. Subestaciones de distribución.

4. Centros de carga, formados por breakers.

5. Centros de control de motores eléctricos (C.C.M.), constituidos por los breakers, arrancadores magnéticos, arrancadores de estado sólido, drives p .l. c., etc.

.6.Bancos de capacitares de baja tensión y de alta tensión.

7. Circuitos de alumbrado

.8.Motores eléctricos tipo rotor jaula de ardilla, tipo rotor devanado, síncronos, etc.

9. Planta (generadores) de emergencia.

10. Sistemas y red de tierra

2.¿QUÉ ES UN CIRCUITO ELÉCTRICO?

Un circuito eléctrico es un arreglo que permite el flujo completo de corriente eléctrica bajo la influencia de un voltaje.

Un circuito eléctrico típicamente está compuesto por conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan).

La analogía sería al flujo de un circuito de agua que funciona bajo la presión del flujo.

Figura 1.Circuito eléctrico

Para que exista un circuito eléctrico, la fuente de electricidad debe tener dos terminales: una terminal con carga positiva y una terminal con negativa.

Si se conecta el polo positivo de una fuente eléctrica al polo negativo, se crea un circuito. Entonces la carga se convierte en energía eléctrica cuando los polos se conectan, permitiendo el flujo continuo de energía cinética.

Los electrones siempre se desplazarán por medio de energía cinética de cuerpos con carga negativa hacia cuerpos con carga positiva con cierto voltaje a través de un vínculo o un puente entre ambas terminales que usualmente llamamos “circuito”. El nombre “positivo” o “negativo” únicamente sirve para indicar el sentido de las cargas.

Flujo de electrones en circuito

Al crearse un puente, dependiendo de la resistencia de las partículas que compongan al puente será la velocidad de transportación de los electrones de los átomos con exceso de electrones (iones negativos) hacia los átomos con falta de electrones (iones positivos).

Si demasiados electrones cruzan al mismo tiempo el puente, pueden destruirlo en el proceso, por lo que el número de electrones que se intercambian en el circuito en un tiempo determinado puede ser limitado a través de la resistencia, que se traducirá en calor como pérdida de energía.

Dentro del circuito se puede estar conectado un motor que aproveche la energía cinética de los electrones para convertirlo en trabajo al crear un campo magnético que interactúe con otros magnetos, creando movimiento.

circuito eléctrico con interruptor y aparatos que aprovechan el flujo de electrones

También se puede instalar un interruptor. Cuando presionas el interruptor conectando las puntas, el circuito se “cierra” y la corriente fluye, de lo contrario el circuito queda “abierto” y la corriente no puede fluir.

Al número de interacciones de electrones que ocurren dentro de un circuito al mismo tiempo se le llama “corriente” y se mide en “Amperes”. Un ampere equivale a 6.25 x 1018 electrones moviéndose por una corriente por segundo, a lo que se llama colombio.

La cantidad de carga entre los lados de un circuito se llama “voltaje” y se mide en Volts, que en otras palabras es la cantidad de carga eléctrica necesaria para que 1 colombio haga una cantidad de trabajo específica.

Una gran cantidad de voltaje o una pequeña resistencia puede romper el circuito, una pequeña cantidad de voltaje o una gran resistencia no producirá el suficiente trabajo para hacerlo útil.

Cuando tenemos sólo un circuito a través del cual los electrones pueden viajar para llegar al otro lado, tenemos un “circuito en serie”.

Circuito en Serie y Circuito Paralelo

Figura 2. Circuito en Serie.

Figura 3. Circuito Paralelo

Si ponemos otro circuito junto al primero, tendremos dos circuitos entre las cargas, llamando a esto un “circuito paralelo” porque corren paralelamente el uno del otro, compartiendo el mismo voltaje pero permitiendo más caminos para el recorrido de la electricidad.

Los circuitos pueden volverse muy complejos con varios circuitos paralelos, y su comportamiento puede analizarse matemáticamente para determinar el comportamiento de su corriente.

Las partes en un circuito son los receptores o consumidores (dispositivos conectados al circuito en el que puede fluir la carga internamente), un generador o acumulador (transforma una energía en energía eléctrica) y el conductor (el medio por el que los electrones se transportan).

También en los circuitos por lo general se incluyen dispositivos de maniobra o protección contra sobrecargas de voltaje como fusibles, los nodos (cuando concurren más de dos conductores), las ramas (el conjunto de todos los elementos entre dos nodos), o una malla (cualquier camino cerrado en un circuito),

Para diseñar cualquier circuito eléctrico es necesario predecir las tensiones y corrientes de todo el circuito y conocer la terminología y simbolismos de cada elemento que se usa convencionalmente.

3. ELECTRICIDAD: LEY DE COULOMB

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