APUNTES DE: "INSTALACIONES ELÉCTRICAS"

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO ELECTROTECNIA

Curso de DISPOSITIVOS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS - Facultad de ingeniería - Universidad Nacional de La Plata - 1994

Curso de INSTALACIONES ELÉCTRICAS GENERALES - Facultad de ingeniería - Universidad Nacional de La Plata - 1984

Curso de INSTALACIONES ELÉCTRICAS - Facultad Regional Avellaneda - Universidad Tecnológica Nacional - 1978

ÍNDICE [IE-INDEX]

1. Transformación y transporte de energía eléctrica (capitulo I)

1.1 introducción / 1.2 transformadores - parámetros - normas / 1.3 regulación - variación de tensión /1.4 perdidas de energía - costo de operación / 1.5 conductores - parámetros - normas / 1.6 cables aislados y líneas aéreas / 1.7 determinación de la sección - capacidad de transporte / 1.8 cálculo mecánico de líneas aéreas

2. Corrientes de cortocircuito (capitulo II)

2.1 introducción / 2.2 elementos que limitan las corrientes de cortocircuito / 2.3 elementos que contribuyen a las corrientes de cortocircuito / 2.4 determinación de los valores característicos / 2.5 posibilidad de limitación, influencia del diseño de la red, reactores / 2.6 fallas asimétricas - parámetros / 2.7 efectos dinámicos de las corrientes de cortocircuito / 2.8 efectos térmicos de las corrientes de cortocircuito

3. Aparatos y equipos de maniobra (capitulo III)

3.1 introducción / 3.2 interruptores / 3.3 seccionadores - seccionadores bajo carga - seccionadores fusibles / 3.4 comparación entre interruptores y seccionadores / 3.5 conductos de barras / 3.6 aisladores y pasamuros / 3.7 tableros de distribución - centros de potencia / 3.8 instalaciones de distribución

4. Medición comando y protección de la red (capitulo IV)

4.1 introducción / 4.2 comando y señalización / 4.3 transformadores de medición / 4.4 medición de magnitudes / 4.5 protección de sobrecargas y cortocircuitos, relevadores de corriente / 4.6 fusibles / 4.7 coordinación de protecciones de máxima corriente / 4.8 protección de transformadores y líneas

5. La continuidad del servicio (capitulo V)

5.1 introducción / 5.2 redes radiales / 5.3 utilización de interruptores con recierre / 5.4 redes rurales / 5.5 redes malladas - líneas dobles / 5.6 "banking" / 5.7 "network" / 5.8 el telemando

6. Factores característicos de las cargas (capitulo VI)

6.1 introducción / 6.2 diagramas de cargas / 6.3 parámetros característicos / 6.4 reserva / 6.5 tarifas / 6.6 perdidas / 6.7 compensación del factor de potencia

7. Flujo de potencia y tensión en los nodos de la red (capitulo VII)

7.1 introducción / 7.2 cambios de carga de la red - arranque de motores / 7.3 caídas de tensión / 7.4 flujo de carga / 7.5 perdidas de energía / 7.6 métodos de corrección de las tensiones bajas o de los disturbios / 7.7 redes malladas

8. Parámetros que influyen en el diseño de la red (capitulo VIII)

8.1 introducción / 8.2 las corrientes y potencias / 8.3 las tensiones / 8.4 las distancias / 8.5 crecimiento de la carga / 8.6 el factor económico, inversión inicial y perdidas / 8.7 las potencias de cortocircuito / 8.8 influencia de las normalizaciones

9. Sobretensiones y sistemas de puesta a tierra (capitulo IX)

9.1 introducción / 9.2 sobretensiones. Causas y efectos / 9.3 coordinación de la aislación / 9.4 descargadores / 9.5 distancias eléctricas / 9.6 puesta a tierra del neutro / 9.7 influencia en las corrientes y en las tensiones de falla / 9.8 influencia de las terceras armónicas

10. Protecciones de los peligros de la electricidad (capitulo X)

10.1 introducción / 10.2 peligros y protecciones / 10.3 red de tierra dispersora / 10.4 puesta a tierra de protección / 10.5 aislamiento de protección / 10.6 protección activa

11. Criterios constructivos (capitulo XI)

11.1 introducción. / 11.2 clasificación de ambientes. / 11.3 áreas peligrosas. / 11.4 instalaciones industriales. / 11.5 instalaciones en edificios civiles. / 11.6 instalaciones de distribución.

12. Tracción eléctrica (capitulo XII)

12.1 - introducción / 12.2 - características de los motores / 12.3 - alimentación con cable aéreo y retorno por rieles / 12.4 - alimentación con tercer riel / 12.5 - alimentación de la línea de contacto / 12.6 - el centro de distribución / 12.7 - alimentación de los centros

13. Iluminación (capitulo XIII)

13.1 introducción. / 13.2 iluminación. Definiciones, parámetros. / 13.3 iluminación mediante proyectores. / 13.4 iluminación de áreas abiertas y caminos. / 13.5 iluminación de interiores. / 13.6 consideraciones económicas. / 13.7 circuitos de alumbrado.

14. Guía de trabajos prácticos - problemas

14.1 introducción / 14.2 el ingeniero / 14.3 los problemas de ingeniería / 14.4 el proyecto de instalaciones / 14.5 la documentación en ingeniería

15. Problemas de aplicación

Bibliografia en INTERNET

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PREFACIO de la edición 1998

Por que un libro debe estar en papel???... hoy es fácil transmitir un libro electrónico, y con este objetivo iniciamos un nuevo desafío, es un experimento que esperamos el lector aprecie.

Conté con la ayuda de Julio, compañero de trabajo, que pasa horas desarrollando programas cuya función es asistir a los que proyectan instalaciones eléctricas, y a pesar de esto todavía logra encontrar entusiasmo para empujarme por estos caminos intrincados o sencillos según de que lado se miren...

La otra inestimable ayuda fue la de Jorge, que se tomo el trabajo de levantar a superficies magnéticas las muchas figuras, que así pueden verse en la pantalla.

Al hacer esta edición, revisando todo, aparecieron algunas correcciones que aun deben hacerse, y algunas aclaraciones indispensables, particularmente en los últimos capítulos… él hacerlas representaría demorar aun más la aparición de esta edición… lo perfecto demora, y lo que demora puede perder la oportunidad, puede no servir… sepa el lector perdonar.

PREFACIO de la edición 1994

El ex alumno, ahora joven colega, ing. Franco Falomo, apreciando quizás este ya viejo pero siempre útil apunte, se ha tomado el trabajo de recopiarlo con un procesador de textos a fin de disponer de él, no ya en papel, sino en una nueva forma, en disquete, y así gracias a su trabajo ahora es posible reproducirlo con una computadora, o leerlo en una pantalla...

Mientras tanto el plan de estudios nuevamente se ha cambiado, pero los temas siguen siendo los mismos.

Las facilidades para estudiar cambian, pero el esfuerzo siempre debe hacerse, los que inicien la lectura de esta nueva versión del texto tengan en cuenta estas verdades que pueden considerarse universales, nada se logra sin esfuerzo.

La Plata - Abril 1994 - ALFREDO RIFALDI

Curso de DISPOSITIVOS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS - Facultad de ingeniería - Universidad Nacional de La Plata

En esta edición fue agregado el capítulo 13, que trata el tema de iluminación, cuyo desarrollo había sido abandonado hace varios años, pero que finalmente el interés de los alumnos mostró que valía la pena completarlo.

En cambio, falta aún el capítulo 12 que debía tratar el tema de tracción eléctrica, se lo definió en una época en que parecía que el transporte ferroviario volvía a surgir en nuestro país, lamentablemente la realidad nos mostró que todavía no vale la pena el esfuerzo... a otros quedará resolver estos problemas, mientras la tecnología sigue avanzando.

Quien viaja en los transportes públicos, y sufre las dificultades nota cuan atrasados hemos quedado, y cuan equivocados estamos en la elección de las soluciones técnicas.

Todavía nos falta mucho para volver a entender la razón del transporte sobre rieles, que en nuestro país fue fuente de trabajo y riqueza, causa de avance y desarrollo, y cuyo abandono nos llevó al estancamiento y retroceso...

El transporte sobre rieles moderno es con tracción eléctrica, de donde la importancia de este tema para los que estudian como realizar sus instalaciones eléctricas.

PREFACIO de la edición 1984

APUNTES DE: " INSTALACIONES ELÉCTRICAS GENERALES " (Carrera Ing. Electricista - Electrónico)

Desde 1984 se está dictando esta materia semestral que reemplaza en parte a la que fuera anual y que se dictó en el pasado con el nombre de Instalaciones Eléctricas.

Los alumnos de la carrera de ingeniero electricista y electrónico cursan esta materia con distinto grado de interés.

Mientras que el indicar una bibliografía extensa y variada ayuda a los alumnos de la carrera electricista a tomar amplio contacto con los textos que utilizarán en su profesión, para los de electrónica esta situación produce dificultades y no es especialmente formativa.

Analizamos la posibilidad de desarrollar un apunte de la materia; no es fácil, y sobre todo llevará tiempo; planteado el problema decidimos una solución transitoria y entregamos a los alumnos parte de un apunte desarrollado hace años para una materia con objetivos más amplios.

Del apunte en cuestión hemos separado los cuatro primeros capítulos que tratan los siguientes temas:

* I - Transformación y transporte de la energía eléctrica.

* II - Corrientes de cortocircuito.

* III - Aparatos y equipos de maniobra.

* IV - Medición, comando y protección de la red.

Comparando los temas tratados con el programa sintético de Instalaciones Eléctricas Generales se observa la siguiente correspondencia indicada entre paréntesis, evidenciando capítulo y punto del apunte.

* Partes constitutivas de las instalaciones eléctricas (I-1, 4, III-4, 5, 6, 7)

* Transformación y distribución de la energía eléctrica (I-1, 2, 4, 5, III-7)

* Caídas de tensión, cortocircuitos, desequilibrios (II-1, 2, 3, 5)

* Aparatos de conmutación y protección (III-1, 2, 3, IV-2, 4, 5, 6, 7)

* Dimensionamiento básico de los principales componentes de una instalación eléctrica (I-6, II-4, 6, 7)

Para mantener integridad del apunte se incluyen también los siguientes puntos, aunque no interesan especialmente a la materia, I-3, 7, IV-1, 3.

Para completar el apunte falta el tratamiento de los siguientes temas

* Servicio eléctrico y consumo eléctrico.

* Puesta a tierra funcional.

* Peligros de la electricidad, seguridad personal, medidas de precaución.

Esperamos a la brevedad entregar un segundo volumen del apunte y completar la obra a la espera de tener un apunte desarrollado especialmente para esta materia.

La Plata - Septiembre 1984

EPILOGO de la edición 1986

APUNTES DE: " INSTALACIONES ELÉCTRICAS GENERALES " (Carrera Ing. Electricista - Electrónico)

En Septiembre de 1984 fue entregado el primer volumen, y se explicó como se originó este apunte.

Inmediatamente en octubre se entregó otra parte, que originó el volumen segundo con la esperanza de completar pronto el tercero.

El volumen segundo incluyó los capítulos:

* V - La continuidad del servicio.

* VI - Factores característicos de la carga.

* VII - Flujo de potencia y tensión en los nodos de la red.

* VIII - Parámetros que influyen en el diseño de la red.

* IX - Sobretensiones y sistemas de puesta a tierra.

Los capítulos V, VI, VII, y VIII como los del volumen primero pertenecen a un apunte desarrollado hace ya casi diez años.

El capitulo IX en cambio fue publicado por primera vez en 1984.

El volumen actual, tercero y último, esta formado por dos capítulos que también se publican por primera vez:

* X - Protecciones de los peligros de la electricidad.

* XI - Criterios constructivos.

Comparando los temas tratados con el programa sintético de Instalaciones Eléctricas Generales se observa la siguiente correspondencia indicada entre paréntesis, evidenciando capítulo y punto del apunte.

* Servicio eléctrico y consumo eléctrico (VI - 1, 2).

* Puesta a tierra funcional (IX - 5, 6, 7).

* Peligros de la electricidad, seguridad personal, medidas de precaución (X - 1, 2, 3, 5).

De esta manera los alumnos disponen de un apunte que puede servir de guía en el estudio de la materia, y suficientemente completo para la profundización inicial de los temas clásicos que se presentan en el diseño de instalaciones eléctricas, con un enfoque adecuado para instalaciones industriales, de media y baja tensión.

Se recomienda a los alumnos que siguen la carrera de Ingeniero Electricista que realicen la lectura completa del apunte, y que se acostumbren a consultar los libros recomendados, particularmente por los resultados de formación profesional que lograran.

Debe reflexionarse que no todos los ingenieros electricistas tienen la fortuna de trabajar en grandes centrales, grandes estaciones eléctricas, sin embargo casi ninguno pasa su vida sin tener intervención importante en los múltiples problemas que aparecen en el diseño de Instalaciones Eléctricas modestas, en su utilización, en su mantenimiento, en su evolución, de aquí la notable importancia de los simples conceptos que se han reunido en estos apuntes.

La Plata - Noviembre 1986

Dedicatoria: a mi padre, a quien todo le debo, y a dos amigos muy queridos, Francisco Zuppone e Ismael Santana, ellos en el breve lapso de este último año (1986) nos dejaron creando un enorme vacío, su herencia es inolvidable ejemplo.

Agradecimiento: a Lidia y Eduardo que dieron a este trabajo su primera presentación tipográfica, mecanografiándola, entre 1975 y 1986.

Otro agradecimiento: a Franco, que generó la versión en soporte magnético en 1994, permitiendo afinarla, corregirla y actualizarla en sucesivas iteraciones...