CABLES AISLADOS PARA MEDIA TENSIÓN
INSTALACIÓN DE CABLES ENTERRADOS. DISTANCIAS DE SEGURIDAD
En zonas urbanas ó de alta densidad de población no es aconsejable el tendido de líneas aéreas de media tensión, por razones de seguridad para los habitantes. Si a esto unimos el impacto medioambiental y estético
que suponen los apoyos y las líneas, resulta aconsejable y preceptiva la instalación de líneas subterráneas en dichas zonas.
En estas condiciones, los centros de transformación están situados en diversos puntos de los núcleos de población y son alimentados por líneas subterráneas de media tensión. En menor escala, también empiezan
a instalarse dichas líneas en zonas rurales e industriales.
Los conductores empleados para este fin han de estar, evidentemente, aislados, e instalarse enterrados (directamente ó dentro de tubos protectores) dispuestos en galerías construidas bajo el nivel del suelo.
El problema inicial radica en la adecuada protección de estos conductores, tanto respecto a su aislamiento eléctrico como a las agresiones mecánicas ó químicas que pueden proceder del subsuelo.
El incremento de los tendidos subterráneos de media y alta tensión se debe al desarrollo y nuevos diseños de cables de alta calidad con materiales aislantes que garantizan unos suministros fiables y duraderos.
No es necesario señalar que las líneas subterráneas son más costosas que las aéreas. La ejecución de zanjas y galerías adecuadas resulta más cara que instalación de apoyos y, sobre todo, los cables son mucho más complicados (y caros) que los simples conductores desnudos empleados en las líneas aéreas.
Elección de los conductores de una línea subterránea de media tensión.
Para la elección del tipo de conductores en estas líneas hay que tener presentes las especificaciones de las Normas Particulares de las empresas distribuidoras. En ellas se hace un listado de los tipos preferentes
de cables a instalar, tanto para líneas aéreas como subterráneas, ya sea en media tensión ó en baja tensión. De este modo se normalizan y simplifican los criterios de elección.
-Prescripciones:
.Los conductores serán de aluminio.
.Las tensiones nominales tendrán los valores de 12/20625/45 kV.
.Las secciones nominales de los cables tripolares tendrán los valores de: 150-240 -400 mm
.Los cables de sección nominal superior a 400 mm serán unipolares.
Una vez decidido el trazado de la línea, se ha de escoger:
.El material del aislamiento de los cables.
.La sección nominal de sus conductores.
Cable para instalaciones subterráneas
Elección de la sección de los cables.
Para obtener la sección de los cables el dato fundamental de partida es la intensidad previsible de la corriente que va a circular por ellos.
Obtenemos dicha intensidad a partir de:
-La potencia previsible a transmitir.
-La tensión nominal de la línea.
-El factor de potencia estimado. Salvo casos muy específicos se toma el valor de 0,90.
Conocido el valor de la intensidad previsible se escoge como valor inicial de la sección:
-El que nos proporciona una intensidad máxima admisible (debidamente corregida, si fuera necesario) de valor igual ó el inmediatamente
superior al de la previsible.
-El que, cumpliendo la condición anterior, proporciona una caída de tensión entre la subestación de suministro y el centro de transformación que alimenta, no superior al 5% de la tensión nominal.
Salvo en casos muy concretos, las caídas de tensión en líneas de M. T. son pequeñas, por lo que el criterio de elección se basa prácticamente en el valor de la intensidad previsible.
Si una red en anillo está constituida por una línea subterránea, la sección de sus conductores se mantendrá constante en todo su recorrido.
Al igual que en las líneas aéreas, puede quedar justificada la elección de una sección superior a la necesaria con vistas a disminuir las pérdidas
energéticas. La justificación es doble si, de resultas del cálculo, obtenemos una sección que no está entre las normalizadas por la empresa distribuidora.
Para el cálculo de dichas pérdidas podemos utilizar los baremos de resistencia/longitud proporcionados por los fabricantes de cables.
Distancias de seguridad.
MONTAJE Y MANTENIMIENTO.
Los conductores que forman hoy en día los cables eléctricos, son el resultado de los grandes estudios que los fabricantes encargan a sus departamentos de I+D, para que puedan trabajar estos cables en las más duras condiciones que en cada momento le sean demandados.
La elevada tecnología que presentan estos cables, obliga a que el manejo y la instalaci6n de estos, se tenga que realizar de una forma adecuada para que no puedan ser dañadas sus características técnicas. Si estos cables son tratados de forma inadecuada pueden ocasionarles daños, que, si no son detectados de forma inmediata y son instalados, pudieran disminuir su vida útil de forma considerable.
Los mayores peligros que pueden sufrir los cables se suceden en el transporte y en el tendido de los mismos:
En el transporte de distinguen, principalmente, tres periodos
a) El transporte desde la fábrica hasta el almacén.
b)En el almacén, propiamente dicho.
c).En el traslado al lugar del tendido.
Los cables se suministran, principalmente, en bobinas de madera cuyos diámetros totales de ala van, desde los 250 cm en los casos más grandes hasta los 60 cm en el caso de los más pequeños, todo ello dependiendo de la longitud, el peso y el diámetro exterior de los cables
El transporte de las diferentes formas de embalar a las diferentes formas constructivas de los cables, como pueden ser: cajas, rollos o bobinas y muy especialmente estas últimas, se realizarán de tal forma, que, deban ir siempre de pies y nunca apoyadas por una de sus caras, por lo que los medios de transporte que utilicemos (tren, camiones, etc.) deberán disponer de los elementos adecuados de anclaje para que éstas no rueden.
Para proceder a la carga ya la descarga de las bobinas en el medio de transporte seleccionado, deberán ser suspendidas de una barra adecuada al peso de la misma para poder situarlas en el sitio adecuado o bien si utilizásemos rampas o muelles, éstas estarán construidas de tal forma que puedan deslizarse las bobinas. La pendiente máxima recomendada, en el caso de tratarse de rampas no será superior al 25 %.
Nunca deberán arrojarse ni las bobinas ni los rollos desde los vehículos al suelo, aunque tanto sus dimensiones como su peso sean pequeños, pues el golpe o impacto podrían dañar a los cables.
En el almacenamiento, nunca deberán almacenarse los rollos o las cajas a la intemperie, y siempre que sea posible, también las bobinas, pues la presencia del Sol y de la humedad pueden llegar a deteriorarlos. En el caso de las bobinas, la madera podrá sufrir daños graves, que supongan problemas importantes tanto para el transporte como para el posterior tendido de los mismos.
Cuando los cables alojados en las bobinas tengan que permanecer a la intemperie, deberán ser instalados capuchones que le cubran por completo, esto es, a todos los conductores ya la cubierta exterior del propio cable.
Durante el traslado de los cables desde el almacén hasta el punto de tendido, tendremos que tomar las mismas precauciones que cuando los trasladamos desde la fábrica hasta el almacén
Por lo que respecta a la carga, transporte y descarga; las bobinas deberán rodarse en el mismo sentido que el fabricante enrolló a los cables.
Si es necesario revirar la bobina, se realizará por medio de
una barra o bastón haciendo palanca para facilitar el giro.
Los preparativos que tendremos que realizar para el tendido de los cables será una de las labores más importantes a llevar a cabo, para que éstos no sufran ningún deterioro. Lo primero que haremos será colocar la bobina sobre un apoyo cuyo eje deberá estar situado a una altura tal, que no impida girar libremente a la bobina para un correcto tendido de los cables,
deberemos instalar un freno, aunque sea de una forma muy sencilla o elemental, que nos permita frenar la bobina en el caso de que se nos produzcan cocas o curvaturas peligrosas en el cable, así como la inercia propia del giro de la bobina cuando se está tendiendo el cable que pueda poner en peligro o cause un accidente al personal que allí trabaja.
El emplazamiento de la bobina será de tal forma que, el cable
no tenga que forzarse para tomar la alineación del tendido.
El tendido de cables cuya cubierta sea termoplástica deberá hacerse a temperaturas superiores a los O °C para que no se agrieten. Es importante, igualmente, que el fabricante indique cuál es el radio mínimo de curvatura con los que deben tenderse los cables para que estos no sufran ni cambien las características técnicas para lo que han sido fabricados.
Para el tendido del cable, lo primero que haremos es soltar de la bobina el inicio del cable, instalándole un cabezal que nos sirva para poder tirar de él.
El cable puede tenderse de una de estas formas:
.Tendido a mano.
.Tendido desde un vehículo en marcha.
.Tendido con rodillos accionados por motor.
.Tendido por medio de torno o cabestrante.
En todos los casos, el tendido se realizará utilizando rodillos preparados al efecto, que sirvan para disminuir el rozamiento sobre el suelo en el caso de ser enterrados directamente.
En el tendido a mano, los rodillos evitarán que el cable se arrastre por el suelo o que roce con las paredes laterales de la zanja en los cambios de dirección. Si no existen obstáculos en la zanja o en sus proximidades, se
podrán tender los cables directamente desde un vehículo, sobre el cual, utilizando los correspondientes gatos y el eje de giro está colocada la bobina.
El tendido con los rodillos motorizados es un sistema más reciente que consiste en disponer a lo largo de la zanja, a distancias entre los 20 y 30 metros, unos rodillos accionados por sendos motores eléctricos. Con este sistema la tracción se distribuye uniformemente a lo largo del cable.
El sistema más utilizado es sin duda, el del tiro mecánico mediante cabestrante, cuya seguridad es total, si previamente, se han preparado los útiles adecuados y se adoptan las medidas oportunas.
Este sistema de tendido puede efectuarse de las siguientes
maneras:
a) Tendido con esfuerzo aplicado sobre el extremo del cable.
b) Tendido con esfuerzo repartido a lo largo de todo el cable con auxilio de un cable fiador y ataduras adecuadas.
En el primer caso, la cuerda de tiro sujeta al cable, como ya se ha indicado, por medio de una manga tira-cables o, cabezal de tracción, si se trata de cables de mayor sección y peso, con el fin de evitar daños ocasionados por el deslizamiento del aislamiento sobre los conductores, por medio de un cabezal de tiro, unido directamente a los conductores del cable, con auxilio de un disco taladrado por donde se pasarán los citados conductores, que se mantienen en posición mediante unos manguitos y unos tornillos.
En el segundo de los casos, se utiliza un fiador de doble longitud que la zanja, ya que la tracción se efectúa desde el extremo opuesto al de la bobina y al comienzo se ha de tener cubierta con el fiador toda la zanja, más una longitud igual al lado de la bobina llena de cable. Este segundo tramo es el que irá atando el cable, según se desenrolla éste de la bobina, por medio de ataduras sencillas y de rápida ejecución que se irán colocando al cable cada cinco metros.
Los esfuerzos de tracción máximos aconsejables son de 5 Kg/mm2 de sección en el caso de conductores de cobre y de la mitad en el caso de conductores de aluminio. La velocidad de tendido no debe exceder de 5 metros por minuto. Durante el tendido tendremos que tomar las siguientes precauciones:
1).Controlaremos de forma constante con un dinamómetro el esfuerzo de tracción, con el fin de no pasarnos de los esfuerzos máximos permitidos.
2).Tendremos que colocar un pasador calibrado de protección por ruptura, de tal forma que se interrumpa la tracción en el momento que se superen los esfuerzos indicados.
3).Mantendremos los rodillos en los puntos previstos para que el cable no toque ni roce el suelo ni las paredes de la zanja. Si el recorrido del cable va por conductos sinuosos, la suma total de las curvas superan los 3000, el esfuerzo de tracción puede llegar a ser equivalentes al peso del cable, lo que puede obligar a limitar la longitud a tender en cada operación.
La unión entre conductores se realiza por medio de empalmes premoldeados.
Una vez instalados los cables tendremos que realizar las siguientes comprobaciones:
.Aislamiento.
.Cortocircuito.
.Interrupción.
.Sucesión de fases.
Mantenimiento.
Averías:
Inicialmente los conductores están en perfecto estado, pero el paso del tiempo y las acciones provocadas por excavaciones próximas a los mismos, corrimientos de tierra, fallos de aislamiento, sobrecargas o cortocircuitos.
La avena se localiza cuando se disparan las protecciones del circuito correspondiente. Muchas veces esas protecciones se disparan de forma accidental, por lo que es aconsejable el comprobar dicho circuito antes de volver a rearmar dicha protección con el fin de asegurarnos que no existe dicha avería.
Podemos distinguir, principalmente, dos tipos de averías:
a) Interrupción de la continuidad de la línea.
a) Deterioros del aislamiento.
En cualquier tipo de cable que se encuentre en buen estado se pueden definir dos parámetros que son: la resistencia de los conductores y la resistencia de aislamiento, de tal forma, que en caso de una avería dichos valores variarán y nos permitirá clasificarlas como uno de los dos casos, a) ó b), o en los dos a la vez.
Si un conductor a la hora de medir la resistencia de sus conductores nos da un valor infinito, mientras que su resistencia de aislamiento nos da un valor aceptable, nos está indicando qué tipo de avería es (rotura del conductor), mientras que si el valor de la resistencia de los conductores es normal, y la resistencia de aislamiento es baja nos indica igualmente que el tipo de avería es (aislamientos deteriorados o rotos).
Para localización de las diferentes averías que se nos pueden presentar, tendremos que disponer de unos equipos que sean capaces de facilitarnos de una forma lo más aproximada posible, el punto donde se ha producido dicha avería.
Es más fácil localizar que el aislamiento se haya perforado de una forma franca y esté puesta a tierra o la rotura franca de un conductor, que un contacto intermitente. Por eso, en ocasiones se provoca el defecto franco deseado, haciendo pasar una intensidad tal, que carbonice el aislamiento o funda el conductor en el punto donde provoca un incremento local de la resistencia.
Los métodos de localización clásicos, anteriores ala introducción del método de localización por reflexión de impulsos (radar), dependen de la clase de avería.
1º) El conductor no está interrumpido.
a) Cortocircuito o derivación a tierra a través de una resistencia pequeña, menor de 500 n.
b) Derivación a tierra a través de una resistencia muy grande,
superior a 500 Ω.
2°) El conductor está interrumpido en el punto defectuosos.
a) Existe derivación a tierra en uno o varios conductores.
b) Los conductores presentan buenos valores de aislamiento (no hay derivación a tierra ni cortocircuito).
Primer caso (1° a) -Si disponemos de un conductor en buen estado y equivalente al retorno, se efectuará la medición con el puente de Murray. Este sistema ha sido el más utilizado durante muchos años. En esencia se trata de un puente de hilo en el que dos de las resistencias están constituidas: una por el cable de retorno unido al tramo más lejano del cable averiado y la otra por el tramo más próximo, y las otras dos por los trozos del hilo calibrado del puente.
Cuando no es posible disponer de un conductor de retorno, se utiliza el método de medición del sentido de la corriente de Wurmbach.
Segundo caso (1° b) -Se transforma en el (1º a) quemando la falla aplicando una tensión suficiente como para formar un arco que reduzca su resistencia a un valor inferior a 50 Ω.
Tercer caso (2° a) -Se utilizaba el citado método de Wurmbach que se basa en el principio de que una corriente continua, que circula por el interior del cable averiado, cierra el circuito a través de tierra usando como vía de acceso la perforación ocasionada por la avería. En este punto convergen los dos sentidos de la corriente que circula por el cable. Un galvanómetro preparado para identificar el sentido de la corriente pasa por un cable, facilitará una marcación contraria a derecha o izquierda del punto de defecto y marcar 0 (cero) en dicho punto. El mayor inconveniente de este método es su laboriosidad, pues obliga a descubrir el cable en múltiples lugares del terreno. Por esta razón, ha sido sustituido por otros más modernos.
Cuarto caso (2° b) -En este caso, en el que el conductor está cortado, pero no se ha deteriorado el aislamiento, el método se basa en suponer que la capacidad del tramo del cable interrumpido es proporcional a la longitud, así como la del cable dañado. Para la determinación de estas capacidades se utiliza el puente de capacidades en el que como generador de señal se emplea una fuente de corriente alterna de audiofrecuencia y como detector unos auriculares. Se regula la resistencia y capacidad variables hasta que se logra extinguir el zumbido en el teléfono. La magnitud de la capacidad obtenida en el puente, cuando se extingue el sonido en los auriculares, debe ser igual a la capacidad en el tramo del conductor que se mide.
Hoy en día los métodos modernos son conocidos por el nombre genérico de rastreadores, que consiste en recorrer el trazado de la línea, dotados de detectores especiales para la localización del punto donde se encuentra situada la avería, siendo denominados estos el método acústico y el método de inducción.
Pero las más eficaces técnicas de detección de averías se basan en el principio de la reflexión de un impulso eléctrico de corta duración que se envía a lo largo del cable. Se le cono ce con el nombre de "RADAR", tiempo de reflexión de impulsos, eco de impulsos o reflectómetro. Consiste en medir el tiempo que transcurre entre el momento del envío y el de llegada del impulso reflejado. Estos dos instantes se ven representados en una pantalla como dos picos sobre una línea horizontal. La distancia entre los dos picos representa el tiempo transcurrido entre la salida del impulso y la llegada de la imagen reflejada en la avería. Para ello, se presenta, también, una línea de referencia graduada en microsegundos, cuyo cero se puede hacer coincidir con la salida del impulso. El tiempo transcurrido, dividido por dos, nos da el tiempo de llegada al lugar del defecto.
La imagen de la pantalla facilita más información adicional sobre la naturaleza de la avería, pues si el pico del impulso reflejado se sitúa en el mismo sentido que el del impulso original es que el conductor está interrumpido, mientras si está en dirección opuesta es que está cortocircuitado. No obstante, se aconseja a la persona que deba hallar el punto donde se encuentra la avería en sí, que lea detenidamente el manual de instrucciones sobre el tipo de aparato que va a utilizar, así como del método que se debe aplicar con su equipo.
EMPALMES Y TERMINALES TERMORRETRÁCTILES.
Aplicando la experiencia de los polímeros irradiados en la
industria de los cables de distribución de energía, se consigue una amplia gama de accesorios termorretráctiles para cables de MT y BT.
La obtención de un material plástico termorretráctil se realiza mediante una radiación electrónica previa, con la que se consigue su reticulación.
Expandiendo ese material una vez irradiado, a una cierta temperatura, con enfriamiento posterior y manteniendo la deformación, se consigue el efecto de «memoria elástica», de tal forma que el material recobra su forma primitiva tras una simple aportación de calor.
La característica termorretráctil presenta las cualidades siguientes:
-Debido a su contracción, un mismo material puede adaptarse a diferentes tamaños de cables.
-La reticulación confiere al material una estabilidad frente a agentes externos.
-Facilidad de instalación, ya que quedan perfectamente adaptados con un simple aporte de calor.
Instalación
La facilidad de instalación de los materiales termorretráctiles les hace ser utilizados en todo el mundo, ya que pueden ser instalados en cualquier situación sin más que aportar calor. Los materiales termorretráctiles, ya sean tubos o piezas moldeadas, se contraen con la aplicación de calor por medio de un soplete o aire caliente, consiguiéndose una adaptación perfecta del material al cable.
En el procedimiento de ejecución, únicamente hay que colocar el material en su posición final y aportarle calor, hasta conseguir una perfecta contracción moviendo constantemente la fuente de calor para que no se produzca sobrecalentamiento y enfocándola de forma que se precaliente la zona próxima a contraer.
El sistema de empalme se basa en un tubo co-extruido con dos capas, una de ellas de material elastomérico pretensado (aislamiento) y la otra de material termorretráctil (semiconductor).
Terminaciones termorretráctiles.
Las terminaciones termorretráctiles para cables de MT son utilizadas en cualquier tipo de cable, ya que sus componentes permiten obviar las posibles tolerancias de los mismos, a la vez que proporcionan facilidad de montaje.
Una de las propiedades más características de estas terminaciones de cables es su carácter sellante antihumedad, gracias ala utilización de un adhesivo especial que no forma camino de carbón bajo ningún tipo de polución.
Otro tipo de terminaciones son los terminales enchufables, los cuales tienen su mayor aplicación en las cabinas de los centros de transformación.
Este sistema enchufable es de diseño compacto y no incrementa la longitud total del terminal. Las características que presentan estos terminales son:
-Posibilidad de instalación en interior y exterior, así como en posición vertical, en ángulo o invertida.
-Para su montaje no son necesarias herramientas especiales ni encintado ni materiales de relleno.
-No se precisa mantener distancias mínimas entre fases.
-La conexión se puede poner en tensión inmediatamente después del montaje.
-Los terminales pueden aplicarse sobre cables de cualquier tipo, como: polietileno, polietileno reticulado, etileno-.propileno y cables de papel impregnado.
-Se utilizan en conductores de cobre y aluminio.
-Un divisor de tensión capacitivo incorporado permite comprobar si la línea está en tensión.
-La tensión máxima de funcionamiento es de 24 kV, con intensidades de 250-400 A.
Existen tres tipos de terminaciones enchufables, que son: rectos, acodados y en T.
Terminales retráctiles en frío
El sistema de terminales retráctiles en frío se basa en una sola pieza que une aislamiento y control del campo eléctrico, realizada sobre un núcleo pretensado, lo que permite su utilización en cualquier situación de forma fácil, rápida y segura, sin ningún equipo y herramienta.
El sistema se ha diseñado para cables de aislamiento seco y de papel impregnado hasta tensiones de 45 kV, instalados bien en exterior o en interior.
El aislamiento de los terminales está realizado de un caucho de silicona, resistente a las corrientes superficiales y al efecto corona, el cual proporciona un mejor funcionamiento en atmósferas húmedas y de alta contaminación. La silicona posee una propiedad que la hace única y es la de rechazar el agua, ya que su elevada tensión superficial provoca que el agua en la superficie del aislador forme gotas en vez de láminas. Esto, unido a que es un material altamente flexible, hace que se adapte a cualquier curvatura del cable, proporcionando un efecto de sellado de alta fiabilidad.
-El procedimiento de realización de este termina! consiste en, una vez preparado el cable, situar la pieza sin ningún esfuerzo y retirar manualmente la cinta que compone el núcleo interior, con lo que se retrae en frío adaptándose perfectamente al cable, sin dejar huecos intermedios y garantizando un cierre estanco.
PROCESO DE INSTALACIÓN DE TERMINAL DE INTERIOR EN FRÍO.
1º) Se retira la cubierta del cable una longitud . A es un parámetro característico de cada producto y B es la longitud del borne de conexión.
2º) Se doblan hacia atrás los hilos de la pantalla, se debe hacer con cuidado doblandolos uno a uno para que se mantenga constante la lonitud calculada en el apartado anterior. Luego se sujetan con un alambre.
3º) Se retira la pantalla semiconductora, hay que dejar 35mm descubiertos por delante de la cubierta del cable.
4º) Se retira el aislamiento primario en la longitud
5º) Se coloca y se punzona (aluminio) o se presiona (cobre) el borne de conexión: Se redondean las aristas y se limpian todas las rebadas sobre el asilamiento primario y el borne.
6º) Se aplica la grasa de silicona sobre el aislamiento primario en el borde de la capa semiconductora.
7º) Se introduce el terminal, se coloca en posición y se va retirando la cinta hasta que comience la contracción. El aislamiento se debe colocar en el comienzo de los hilos de la pantalla.
PROCESO DE INSTALACIÓN DE UN EMPALME EN FRÍO.
1º) Se posicionan los cables a empalmar de forma que se crucen y se cortan perpendicularmente.
2º) Se limpia la cubierta de los cables en una longitud aproximada de 600mm.
3º) Se tensan los extremos del soprote interior del empalme para facilitar su introducción sobre el cable.
4º) Se enfila el cuerpo del empalme en uno de los cables.
Corte de la cubierta, semiconductora y aislamiento:
5º) Se retira la cubierta de los cables en una longitud de 240mm.
6º) Se corta el fleje en contraespira a ras de cubierta.
7º) A 50mm del corte de la cubierta, se corta y se retira la capa semiconductora externa.
8º) Se corta y retira el aislamiento del cable en una longitud de A mm a partir de los extremos del cable.
Unión de los conductores:
9º) Se posiciona el manguito de uníon y se realiza la comprensión.
10º) Se comprueba la cota después de la unión.
Lubricación:
11º) Se debe lubricar abundantemente la region que comprende el empalme.
Posicionado del cuerpo del empalme:
12º) Se retira el plástico de protección interior.
13º) Se coloca el cuerpo del empalme, verificando que las cotas sean iguales.
Retirado del soporte interno:
14º) Se retira la cinta elástica de sujeción de los tirantes del soporte.
Aplicación de la cinta armada (o EPR):
15º) Se le dan tres vueltas de cinta armada desde 65mm a 50mm del corte de la cubierta, para mejorar la adaptación de la envolvente semiconductora del cuerpo del empalme sobre la capa semiconductora externa y el aislamiento del cable.
Estanquidad interna:
16º) Se coloca la cinta de sellado sobre el extremo del empalme, aproximadamente de 25 a 30mm.
Sujeción de la pantalla del cable:
17º) Se extiende la malla de Cobre-Estaño sobre la pantalla de alambres del cable.
18º) Se aplica el muelle de presión constante sobre todo el conjunto (alambre+malla de Cu-Sn)
Estanquidad externa:
19º) Se coloca la cinta de sellado en dos capas.
Lubricación:
20º) Se lubrica desde el centro del empalme hasta los extremos de la cinta de sellado.
Desdoblado del empalme:
21º) Se tiran de los tirantes para despegar la funda externa de la envolvente. Luego se tira longitudinalmente haciendo deslizar la funda externa sobre si misma hasta recubrir el encintado de estanquidad.
22º) Se procede de la misma forma en el otro lado del empalme.
domingo, 15 de marzo de 2009
MONTAJE DE UN MOTOR ELECTRICO
Montaje y anclaje de motores eléctricos.
Ubicación
Un motor tipo abierto tiene que ser instalado en lugares libres de humedad, polvo o pelusas de algodón, y hay que dejar espacio para el mantenimiento y reparaciones.
Los motores aprueba de goteadura se emplean en donde el ambiente es mas o menos limpio, seco y no corrosivo.
Los motores totalmente cerrados pueden instalarse en lugares en los que halla excesiva suciedad, humedad y corrosión, o para su empleo a la intemperie.
Cuando existen situaciones ambiéntales inusuales, como alta temperatura, vibraciones excesivas, etc., deben utilizarse carcasas y disposiciones especiales para la instalación.
Siempre debe tratarse que el motor quede en el mejor lugar posible, que sea limpio, seco y fresco.
Los problemas de humedad hacen necesarios ciertos cuidados especiales. Deben utilizarse guardas o cubiertas para proteger las partes conductoras de corriente que estén descubiertas, y el aislamiento de los conductores de entrada del motor en situaciones en las que pueda ocurrir goteo o pulverización de aceite, agua u otros líquidos nocivos, salvo que el motor sea de diseño especial para las condiciones existentes de la instalación.
Cimientos
Es esencial una cimentación rígida para tener vibraciones mínimas y la alineación correcta entre el motor y la carga. Los mejore cimientos son los de concreto (hormigón), reforzado según se requiera, en especial para motores y cargas grandes. Si el concreto tiene suficiente masa, constituye un soporte rígido que minimiza las deformaciones y vibraciones. El concreto puede colarse sobre el suelo, acero estructural o sobre los pisos del edificio, siempre que le peso total de motor, maquina impulsada y cimientos no exceda la capacidad de carga establecida parar la estructura.
En caso de que un motor deba montarse en una estructura de acero todos los apoyos deben ser del tamaño y la resistencia correctos y estar bien sujetos para máxima rigidez.
La base para el motor, sea de concreto o acero, debe estar nivelada.
Los requisitos para una base bien nivelada son críticos. Por lo general, para instalar un motor hay 4 puntos de montaje, uno en cada esquina de la base. Todos los puntos de montaje deben estar en el mismo plano exacto o el equipo no quedara nivelado.
Ante de colar el concreto, es necesario marcar la posición de los pernos de anclaje firme, pero no rígido. Se recomienda utilizar una base fabricada con acero entre las patas del motor y el cimiento.
Montaje
En el caso de motores pequeños, se dispone de bases y adaptadores deslizantes para su uso en maquinas de armazón T que sustituyen a motores antiguos. Es necesario determinar su van a montarse en el motor otros componentes o equipo, tales como un reductor de engranes, acoplamientos especiales y bombas, a fin de dejar el espacio libre necesario.
Después de colocar la base en su lugar, y antes de fijarla, deben utilizarse los suplementos que sean necesarios para nivelarla. Para ello puede utilizarse un nivel de burbuja ordinario, comprobando en dos direcciones perpendiculares, a fin de asegurarse que la patas del motor estarán en el mismo plano y que la base no se combará al apretar los pernos en ella. El motor se coloca sobre la base, se instalan las tuercas y se aprietan con una torsión menor de la especificada; el apriete señalado debe aplicarse después de alinear. En las normas NEMA se indica las dimensiones para el montaje con patas o con bridas.
Es necesario comprobar la alineación después d montar.
Alineación mecánica
Los cimientos para el motor y la maquina impulsada han de proporcionar una relación fija y permanente entre el motor y su carga. Los cimientos deben proporcionar un anclaje firme para mantener la relación fija después de alinear.
El motor se coloca en su sitio de modo que se obtenga el espaciamiento correcto entre el eje del motor y el de la maquina impulsada.
Para ajustar la posición del motor se utilizan tornillos gatos, calzas o suplementos, etc. Al ajustar la posición del motor es necesario tener el cuidado de comprobar que cada una de sus patas tenga los suplementos necesarios antes de apretar los tornillos, de modo que solo se puede introducir en el grupo de calzas una hoja de calibración de no mas de 0.05 mm (2 mil) de espesor.
La desalineación angular es el grado en que las caras de las 2 mitades de un acoplamiento están fuera de paralelismo. Para determinar como en una mitad del cople se monta un indicador de carátula, con su botón apoyado en la otra mitad, y se hacen girar 360º ambos ejes en conjunto, para apreciar las variaciones de la lectura.
La desalineación axial es el desplazamiento entre las líneas centrales de los dos ejes de maquinas. Puede determinarse con el indicador de carátula montado en una parte (mitad) del cople, estando el palpador del aparato apoyado radialmente sobre la otra parte, y haciendo girar luego conjuntamente los ejes un ángulo de 360º.
Es esencial que el motor y su carga estén bien alineados en las condiciones y temperaturas reales de funcionamiento. Si están bien alineados a la temperatura ambiente, pueden desalinearse en forma grave por deformación o dilatación térmica diferencial al aumentar la temperatura. Por ello, se debe comprobar la alineación después de que el motor y la maquina impulsada han llagado a su temperatura máxima con carga.
Después de alinear el motor con la carga, se fija en su lugar con pernos de mayor tamaño posible. Es aconsejable la posibilidad de variar un poco la ubicación de los pernos de anclaje; para ello estos elementos se instalan dentro de tubos de acero enclavados o embutidos («ahogados») en el concreto.
Los motores y maquinas conectados que quedan bien alineados al instalarlos pueden desalinearse mas tarde por desgaste, vibración, desplazamiento de la base, asentamiento de los cimientos, dilatación y contracción térmicas, o corrosión. Por ello es aconsejable comprobar la alineación a intervalos regulares y corregirla en caso necesario.
Utilidad de los datos de placa para una mejor instalación y mantenimiento.
Las placas de datos o de identificación de los motores suministran una gran cantidad de información útil sobre diseño y mantenimiento. Durante la instalación la información sobre la placa es de máxima importancia para la ejecución rápida y correcta del trabajo.
En la publicación NEMA MG1, sección 10.38, se expresa que los siguientes datos deben estar grabados en la placa de identificación de4 cada motor eléctrico: Razón social del fabricante, tipo, armazón, potencia (hp), designación de servicio (tiempo), temperatura ambiente, velocidad (rpm), frecuencia (Hz), numero de fases, corriente de carga nominal (A), voltaje nominal (V), letra clave para rotar bloqueado, letra clave de diseño, factor de servicio y clase de aislamiento.
Casi todos los datos de placa se relacionan con las características eléctricas del motor, de manera que es importante que el instalador sea ingeniero o técnico eléctrico calificado.
Métodos de montaje que minimizan el mantenimiento.
Muchos de los problemas que se presentan en los motores tienen origen en la forma en que se instalan. En muchos casos, el cimiento o la placa de base están mal diseñados, mal construidos, o ambas cosas. El resultado inevitable es vibración, desalineación de los ejes (flechas), daños a los cojinetes, e incluso ruptura del eje o de la armazón a carcasa lo cual suele acarrear, además, una grave falla eléctrica.
Si el motor va a montarse sobre una base de concreto (hormigón), es esencial que el cimiento sea rígido a fin de minimizar las vibraciones y la desalineación durante el funcionamiento. Los cimientos deben ser de concreto macizo, con sus fundamentos a suficiente profundidad para que descansen sobre una sub-base firme.
Lechado y calzamiento
El lecho es de gran importancia para la firmeza, rigidez y estabilidad de la cimentación. Ni siquiera las mejores placas base de acero se consideran un soporte adecuado salvo que estén enclavadas o ahogadas en la lechada. Es muy importante el empleo de las lechadas correctas, y hay que utilizar la mezcla recomendada de arena, cemento y agua.
El empleo correcto de las calzas es también esencial para el buen montaje del motor en el cimiento. Una forma de lograr un calzamiento correcto consiste en quitar los suplementos e inspeccionarlos en cada punto de soporte antes de efectuar la alineación final.
Es necesario tener presente la razón del uso de las calzas. No son solo para colocar mas alto o mas bajo el motor, sino también para que queden bien alineados los ejes de las maquinas.
Otro aspecto esencial de una buena cimentación es la estabilidad. Una vez que la base esta bien conformada e instalada no debe modificarse. A veces, el calor excesivo puede crear problemas. Por Ej., el exceso de calor al soldar con arco o gas perjudicara la base. En climas muy secos y calidos se ha dado el caso de que una base de acero se combe o tuerza cuando recibe el calor del solo por un lado y el otro lado esta a la sombra.
Ubicación
Un motor tipo abierto tiene que ser instalado en lugares libres de humedad, polvo o pelusas de algodón, y hay que dejar espacio para el mantenimiento y reparaciones.
Los motores aprueba de goteadura se emplean en donde el ambiente es mas o menos limpio, seco y no corrosivo.
Los motores totalmente cerrados pueden instalarse en lugares en los que halla excesiva suciedad, humedad y corrosión, o para su empleo a la intemperie.
Cuando existen situaciones ambiéntales inusuales, como alta temperatura, vibraciones excesivas, etc., deben utilizarse carcasas y disposiciones especiales para la instalación.
Siempre debe tratarse que el motor quede en el mejor lugar posible, que sea limpio, seco y fresco.
Los problemas de humedad hacen necesarios ciertos cuidados especiales. Deben utilizarse guardas o cubiertas para proteger las partes conductoras de corriente que estén descubiertas, y el aislamiento de los conductores de entrada del motor en situaciones en las que pueda ocurrir goteo o pulverización de aceite, agua u otros líquidos nocivos, salvo que el motor sea de diseño especial para las condiciones existentes de la instalación.
Cimientos
Es esencial una cimentación rígida para tener vibraciones mínimas y la alineación correcta entre el motor y la carga. Los mejore cimientos son los de concreto (hormigón), reforzado según se requiera, en especial para motores y cargas grandes. Si el concreto tiene suficiente masa, constituye un soporte rígido que minimiza las deformaciones y vibraciones. El concreto puede colarse sobre el suelo, acero estructural o sobre los pisos del edificio, siempre que le peso total de motor, maquina impulsada y cimientos no exceda la capacidad de carga establecida parar la estructura.
En caso de que un motor deba montarse en una estructura de acero todos los apoyos deben ser del tamaño y la resistencia correctos y estar bien sujetos para máxima rigidez.
La base para el motor, sea de concreto o acero, debe estar nivelada.
Los requisitos para una base bien nivelada son críticos. Por lo general, para instalar un motor hay 4 puntos de montaje, uno en cada esquina de la base. Todos los puntos de montaje deben estar en el mismo plano exacto o el equipo no quedara nivelado.
Ante de colar el concreto, es necesario marcar la posición de los pernos de anclaje firme, pero no rígido. Se recomienda utilizar una base fabricada con acero entre las patas del motor y el cimiento.
Montaje
En el caso de motores pequeños, se dispone de bases y adaptadores deslizantes para su uso en maquinas de armazón T que sustituyen a motores antiguos. Es necesario determinar su van a montarse en el motor otros componentes o equipo, tales como un reductor de engranes, acoplamientos especiales y bombas, a fin de dejar el espacio libre necesario.
Después de colocar la base en su lugar, y antes de fijarla, deben utilizarse los suplementos que sean necesarios para nivelarla. Para ello puede utilizarse un nivel de burbuja ordinario, comprobando en dos direcciones perpendiculares, a fin de asegurarse que la patas del motor estarán en el mismo plano y que la base no se combará al apretar los pernos en ella. El motor se coloca sobre la base, se instalan las tuercas y se aprietan con una torsión menor de la especificada; el apriete señalado debe aplicarse después de alinear. En las normas NEMA se indica las dimensiones para el montaje con patas o con bridas.
Es necesario comprobar la alineación después d montar.
Alineación mecánica
Los cimientos para el motor y la maquina impulsada han de proporcionar una relación fija y permanente entre el motor y su carga. Los cimientos deben proporcionar un anclaje firme para mantener la relación fija después de alinear.
El motor se coloca en su sitio de modo que se obtenga el espaciamiento correcto entre el eje del motor y el de la maquina impulsada.
Para ajustar la posición del motor se utilizan tornillos gatos, calzas o suplementos, etc. Al ajustar la posición del motor es necesario tener el cuidado de comprobar que cada una de sus patas tenga los suplementos necesarios antes de apretar los tornillos, de modo que solo se puede introducir en el grupo de calzas una hoja de calibración de no mas de 0.05 mm (2 mil) de espesor.
La desalineación angular es el grado en que las caras de las 2 mitades de un acoplamiento están fuera de paralelismo. Para determinar como en una mitad del cople se monta un indicador de carátula, con su botón apoyado en la otra mitad, y se hacen girar 360º ambos ejes en conjunto, para apreciar las variaciones de la lectura.
La desalineación axial es el desplazamiento entre las líneas centrales de los dos ejes de maquinas. Puede determinarse con el indicador de carátula montado en una parte (mitad) del cople, estando el palpador del aparato apoyado radialmente sobre la otra parte, y haciendo girar luego conjuntamente los ejes un ángulo de 360º.
Es esencial que el motor y su carga estén bien alineados en las condiciones y temperaturas reales de funcionamiento. Si están bien alineados a la temperatura ambiente, pueden desalinearse en forma grave por deformación o dilatación térmica diferencial al aumentar la temperatura. Por ello, se debe comprobar la alineación después de que el motor y la maquina impulsada han llagado a su temperatura máxima con carga.
Después de alinear el motor con la carga, se fija en su lugar con pernos de mayor tamaño posible. Es aconsejable la posibilidad de variar un poco la ubicación de los pernos de anclaje; para ello estos elementos se instalan dentro de tubos de acero enclavados o embutidos («ahogados») en el concreto.
Los motores y maquinas conectados que quedan bien alineados al instalarlos pueden desalinearse mas tarde por desgaste, vibración, desplazamiento de la base, asentamiento de los cimientos, dilatación y contracción térmicas, o corrosión. Por ello es aconsejable comprobar la alineación a intervalos regulares y corregirla en caso necesario.
Utilidad de los datos de placa para una mejor instalación y mantenimiento.
Las placas de datos o de identificación de los motores suministran una gran cantidad de información útil sobre diseño y mantenimiento. Durante la instalación la información sobre la placa es de máxima importancia para la ejecución rápida y correcta del trabajo.
En la publicación NEMA MG1, sección 10.38, se expresa que los siguientes datos deben estar grabados en la placa de identificación de4 cada motor eléctrico: Razón social del fabricante, tipo, armazón, potencia (hp), designación de servicio (tiempo), temperatura ambiente, velocidad (rpm), frecuencia (Hz), numero de fases, corriente de carga nominal (A), voltaje nominal (V), letra clave para rotar bloqueado, letra clave de diseño, factor de servicio y clase de aislamiento.
Casi todos los datos de placa se relacionan con las características eléctricas del motor, de manera que es importante que el instalador sea ingeniero o técnico eléctrico calificado.
Métodos de montaje que minimizan el mantenimiento.
Muchos de los problemas que se presentan en los motores tienen origen en la forma en que se instalan. En muchos casos, el cimiento o la placa de base están mal diseñados, mal construidos, o ambas cosas. El resultado inevitable es vibración, desalineación de los ejes (flechas), daños a los cojinetes, e incluso ruptura del eje o de la armazón a carcasa lo cual suele acarrear, además, una grave falla eléctrica.
Si el motor va a montarse sobre una base de concreto (hormigón), es esencial que el cimiento sea rígido a fin de minimizar las vibraciones y la desalineación durante el funcionamiento. Los cimientos deben ser de concreto macizo, con sus fundamentos a suficiente profundidad para que descansen sobre una sub-base firme.
Lechado y calzamiento
El lecho es de gran importancia para la firmeza, rigidez y estabilidad de la cimentación. Ni siquiera las mejores placas base de acero se consideran un soporte adecuado salvo que estén enclavadas o ahogadas en la lechada. Es muy importante el empleo de las lechadas correctas, y hay que utilizar la mezcla recomendada de arena, cemento y agua.
El empleo correcto de las calzas es también esencial para el buen montaje del motor en el cimiento. Una forma de lograr un calzamiento correcto consiste en quitar los suplementos e inspeccionarlos en cada punto de soporte antes de efectuar la alineación final.
Es necesario tener presente la razón del uso de las calzas. No son solo para colocar mas alto o mas bajo el motor, sino también para que queden bien alineados los ejes de las maquinas.
Otro aspecto esencial de una buena cimentación es la estabilidad. Una vez que la base esta bien conformada e instalada no debe modificarse. A veces, el calor excesivo puede crear problemas. Por Ej., el exceso de calor al soldar con arco o gas perjudicara la base. En climas muy secos y calidos se ha dado el caso de que una base de acero se combe o tuerza cuando recibe el calor del solo por un lado y el otro lado esta a la sombra.
Redes de Computadoras
Redes de Computadoras
1. Redes
2. Tipos de redes
3. Elementos de una red de área local
4. Topología de redes
5. Protocolo cliente/servidor
6. Medios de transmisión (líneas de comunicación)
REDES:
Conjunto de técnicas, conexiones físicas y programas informáticos empleados para conectar dos o más ordenadores o computadoras. Los usuarios de una red pueden compartir ficheros, impresoras y otros recursos, enviar mensajes electrónicos y ejecutar programas en otros ordenadores.
Una red tiene tres niveles de componentes: software de aplicaciones, software de red y hardware de red. El software de aplicaciones está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos de bases de datos, de documentos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras, llamadas servidores, que controlan el flujo de datos y la ejecución de las aplicaciones a través de la red. Otro tipo de software de aplicación se conoce como “de igual a igual” (peer to peer). En una red de este tipo, los ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario. Estas redes son más restringidas en sus capacidades de seguridad, auditoría y control, y normalmente se utilizan en ámbitos de trabajo con pocos ordenadores y en los que no se precisa un control tan estricto del uso de aplicaciones y privilegios para el acceso y modificación de datos; se utilizan, por ejemplo, en redes domésticas o en grupos de trabajo dentro de una red corporativa más amplia.
El software de red consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente.
El hardware de red está formado por los componentes materiales que unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables estándar o de fibra óptica, aunque también hay redes sin cables que realizan la transmisión por infrarrojos o por radiofrecuencias) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otras computadoras. La información se transfiere en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los ordenadores.
TIPOS DE REDES:
REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)
Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo conocido como CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más tarde. Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo suficientemente rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.
Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan.
Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios y el control de los recursos de la red. Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a disposición de distintos usuarios. Los servidores, que suelen ser máquinas más potentes, proporcionan servicios a los usuarios, por lo general computadoras personales, como control de impresión, ficheros compartidos y correo electrónico.
ELEMENTOS DE UNA RED DE AREA LOCAL
En una LAN existen elementos de hardware y software entre los cuales se pueden destacar:
• El servidor: es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella, controla también el acceso a los recursos comunes como son las impresoras y las unidades de almacenamiento.
• Las estaciones de trabajo: en ocasiones llamadas nodos, pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada a la red. De esta manera trabaja con sus propios programas o aprovecha las aplicaciones existentes en el servidor.
• El sistema operativo de red: es el programa(software) que permite el control de la red y reside en el servidor. Ejemplos de estos sistemas operativos de red son: NetWare, LAN Manager, OS/2, LANtastic y Appletalk.
• Los protocolos de comunicación: son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de la red.
• La tarjeta de interface de red: proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que maneja los protocolos de comunicación de cada topología especifica.
REDES DE ÁREA AMPLIA (WAN)
Cuando se llega a un cierto punto, deja de ser poco práctico seguir ampliando una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área amplia (WAN). Casi todos los operadores de redes nacionales (como DBP en Alemania, British Telecom en Inglaterra o la Telefónica en España) ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad (como frame relay y SMDS-Synchronous Multimegabit Data Service) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad se suelen denominar conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información.
TOPOLOGIA DE REDES:
Se refiere a como distribuyen, organizan o conectan el conjunto de computadoras o dispositivos dentro de una red, es decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la forman.
CRITERIOS A LA HORA DE ELEGIR UNA TOPOLOGIA DE RED:
• Buscar minimizar los costos de encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más simples entre el nodo y los demás)
• Tolerancia a fallos o facilidad de localización a estos.
• Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.
TIPOS DE TOPOLOGIAS:
Topología En Estrella:
Se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central. Todas las transacciones pasan a través del nodo central siendo este el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones. El controlador central es normalmente el servidor de la red, aunque puede ser un dispositivo especial de conexión denominado comúnmente concentrador o hub.
Ventajas:
• Presenta buena flexibilidad para incrementar el numero de equipos conectados a la red.
• Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de la red sigue sin problemas, sin embargo, si el problema se presenta en el controlador central se afecta toda la red.
• El diagnóstico de problemas es simple, debido a que todos los equipos están conectados a un controlador central.
Desventajas:
• No es adecuada para grandes instalaciones, debido a la cantidad de cable que deben agruparse en el controlador central.
• Esta configuración es rápida para las comunicaciones entre las estaciones o nodos y el controlador, pero las comunicaciones entre estaciones es lenta.
Topología en anillo:
Todas las estaciones o nodos están conectados entre si formando un anillo, formando un camino unidireccional cerrado que conecta todos los nodos. Los datos viajan por el anillo siguiendo una única dirección, es decir, la información pasa por las estaciones que están en el camino hasta llegar a la estación destino, cada estación se queda con la información que va dirigida a ella y retransmite al nodo siguiente los tienen otra dirección.
Ventajas:
• Esta topología permite aumentar o disminuir el número de estaciones sin dificultad.
• La velocidad dependerá del flujo de información, cuantas mas estaciones intenten hacer uso de la red mas lento será el flujo de información.
Desventajas:
• Una falla en cualquier parte deja bloqueada a toda la red.
Topología en bus o canal:
Los nodos se conectan formando un camino de comunicación vi direccional con puntos de terminación bien definidos.
Cuando una estación transmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacía todas las estaciones conectadas al bus, hasta llegar a las terminaciones del mismo.
Así, cuando una estación transmite un mensaje alcanza a todos las estaciones, por esto el bus recibe el nombre de canal de difusión.
Ventajas:
• Permite aumentar o disminuir fácilmente el número de estaciones.
• El fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos sin interrumpir su funcionamiento.
Desventajas:
• Cualquier ruptura en el bus impide la operación normal de la red y la falla es muy difícil de detectar.
• El control del flujo de información presenta inconvenientes debido a que varias estaciones intentan transmitir a la vez y existen un único bus, por lo que solo una estación logrará la transmisión.
PROTOCOLO CLIENTE/SERVIDOR
En vez de construir sistemas informáticos como elementos monolíticos, existe el acuerdo general de construirlos como sistemas cliente/servidor. El cliente (un usuario de PC) solicita un servicio (como imprimir) que un servidor le proporciona (un procesador conectado a la LAN). Este enfoque común de la estructura de los sistemas informáticos se traduce en una separación de las funciones que anteriormente forman un todo. Los detalles de la realización van desde los planteamientos sencillos hasta la posibilidad real de manejar todos los ordenadores de modo uniforme.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN (LINEAS DE COMUNICACIÓN)
Es la facilidad física usada para interconectar equipos o dispositivos, para crear una red que transporta datos entre sus usuarios.
CABLE DE PAR TRENZADO:
Es el medio más antiguo en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común.
Consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados y de un grosor de 1 milímetro aproximadamente.
Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos.
Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta co´mun de PVC (Poli cloruro de vinilo), en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8 hasta 300 pares)
Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, actualmente se han convertido en un estándar en el ámbito de las redes locales, los colores estandarizados para tal fin son los siguientes:
• Naranja / Blanco – Naranja
• Verde / Blanco – Verde
• Blanco / Azul – Azul
• Blanco / Marrón – Marrón
TIPOS DE CABLES DE PAR TRENZADO:
• Cable de par trenzado apantallado (STP): es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y buenas características contra las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.
• Cable de par trenzado no apantallado (UTP): es el que ha sido mejor aceptado por su costo, accesibilidad y fácil instalación. El cable UTP es el más utilizado en telefonía. Existen actualmente 8 categorías del cable UTP. Cada categoría tiene las siguientes características eléctricas:
Atenuación.
Capacidad de la línea
Impedancia.
o Categoría 1: Este tipo de cable esta especialmente diseñado para redes telefónicas, es el típico cable empleado para teléfonos por las compañías telefónicas. Alcanzan como máximo velocidades de hasta 4 Mbps.
o Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
o Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
o Categoría 4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.
o Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados. La atenuación del cable de esta categoría viene dado por esta tabla referida a una distancia estándar de 100 metros:
o Categoría 5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas las normas aunque si esta diferenciada por los diferentes organismos.
o Categoría 6: No esta estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán sus características para un ancho de banda de 250 Mhz.
1. Redes
2. Tipos de redes
3. Elementos de una red de área local
4. Topología de redes
5. Protocolo cliente/servidor
6. Medios de transmisión (líneas de comunicación)
REDES:
Conjunto de técnicas, conexiones físicas y programas informáticos empleados para conectar dos o más ordenadores o computadoras. Los usuarios de una red pueden compartir ficheros, impresoras y otros recursos, enviar mensajes electrónicos y ejecutar programas en otros ordenadores.
Una red tiene tres niveles de componentes: software de aplicaciones, software de red y hardware de red. El software de aplicaciones está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos de bases de datos, de documentos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras, llamadas servidores, que controlan el flujo de datos y la ejecución de las aplicaciones a través de la red. Otro tipo de software de aplicación se conoce como “de igual a igual” (peer to peer). En una red de este tipo, los ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario. Estas redes son más restringidas en sus capacidades de seguridad, auditoría y control, y normalmente se utilizan en ámbitos de trabajo con pocos ordenadores y en los que no se precisa un control tan estricto del uso de aplicaciones y privilegios para el acceso y modificación de datos; se utilizan, por ejemplo, en redes domésticas o en grupos de trabajo dentro de una red corporativa más amplia.
El software de red consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente.
El hardware de red está formado por los componentes materiales que unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables estándar o de fibra óptica, aunque también hay redes sin cables que realizan la transmisión por infrarrojos o por radiofrecuencias) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otras computadoras. La información se transfiere en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los ordenadores.
TIPOS DE REDES:
REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)
Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, Ethernet, utiliza un mecanismo conocido como CSMA/CD. Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más tarde. Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/s, lo suficientemente rápido para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino.
Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan.
Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios y el control de los recursos de la red. Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a disposición de distintos usuarios. Los servidores, que suelen ser máquinas más potentes, proporcionan servicios a los usuarios, por lo general computadoras personales, como control de impresión, ficheros compartidos y correo electrónico.
ELEMENTOS DE UNA RED DE AREA LOCAL
En una LAN existen elementos de hardware y software entre los cuales se pueden destacar:
• El servidor: es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella, controla también el acceso a los recursos comunes como son las impresoras y las unidades de almacenamiento.
• Las estaciones de trabajo: en ocasiones llamadas nodos, pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada a la red. De esta manera trabaja con sus propios programas o aprovecha las aplicaciones existentes en el servidor.
• El sistema operativo de red: es el programa(software) que permite el control de la red y reside en el servidor. Ejemplos de estos sistemas operativos de red son: NetWare, LAN Manager, OS/2, LANtastic y Appletalk.
• Los protocolos de comunicación: son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de la red.
• La tarjeta de interface de red: proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que maneja los protocolos de comunicación de cada topología especifica.
REDES DE ÁREA AMPLIA (WAN)
Cuando se llega a un cierto punto, deja de ser poco práctico seguir ampliando una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área amplia (WAN). Casi todos los operadores de redes nacionales (como DBP en Alemania, British Telecom en Inglaterra o la Telefónica en España) ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad (como frame relay y SMDS-Synchronous Multimegabit Data Service) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad se suelen denominar conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información.
TOPOLOGIA DE REDES:
Se refiere a como distribuyen, organizan o conectan el conjunto de computadoras o dispositivos dentro de una red, es decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la forman.
CRITERIOS A LA HORA DE ELEGIR UNA TOPOLOGIA DE RED:
• Buscar minimizar los costos de encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más simples entre el nodo y los demás)
• Tolerancia a fallos o facilidad de localización a estos.
• Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.
TIPOS DE TOPOLOGIAS:
Topología En Estrella:
Se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central. Todas las transacciones pasan a través del nodo central siendo este el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones. El controlador central es normalmente el servidor de la red, aunque puede ser un dispositivo especial de conexión denominado comúnmente concentrador o hub.
Ventajas:
• Presenta buena flexibilidad para incrementar el numero de equipos conectados a la red.
• Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de la red sigue sin problemas, sin embargo, si el problema se presenta en el controlador central se afecta toda la red.
• El diagnóstico de problemas es simple, debido a que todos los equipos están conectados a un controlador central.
Desventajas:
• No es adecuada para grandes instalaciones, debido a la cantidad de cable que deben agruparse en el controlador central.
• Esta configuración es rápida para las comunicaciones entre las estaciones o nodos y el controlador, pero las comunicaciones entre estaciones es lenta.
Topología en anillo:
Todas las estaciones o nodos están conectados entre si formando un anillo, formando un camino unidireccional cerrado que conecta todos los nodos. Los datos viajan por el anillo siguiendo una única dirección, es decir, la información pasa por las estaciones que están en el camino hasta llegar a la estación destino, cada estación se queda con la información que va dirigida a ella y retransmite al nodo siguiente los tienen otra dirección.
Ventajas:
• Esta topología permite aumentar o disminuir el número de estaciones sin dificultad.
• La velocidad dependerá del flujo de información, cuantas mas estaciones intenten hacer uso de la red mas lento será el flujo de información.
Desventajas:
• Una falla en cualquier parte deja bloqueada a toda la red.
Topología en bus o canal:
Los nodos se conectan formando un camino de comunicación vi direccional con puntos de terminación bien definidos.
Cuando una estación transmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacía todas las estaciones conectadas al bus, hasta llegar a las terminaciones del mismo.
Así, cuando una estación transmite un mensaje alcanza a todos las estaciones, por esto el bus recibe el nombre de canal de difusión.
Ventajas:
• Permite aumentar o disminuir fácilmente el número de estaciones.
• El fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos sin interrumpir su funcionamiento.
Desventajas:
• Cualquier ruptura en el bus impide la operación normal de la red y la falla es muy difícil de detectar.
• El control del flujo de información presenta inconvenientes debido a que varias estaciones intentan transmitir a la vez y existen un único bus, por lo que solo una estación logrará la transmisión.
PROTOCOLO CLIENTE/SERVIDOR
En vez de construir sistemas informáticos como elementos monolíticos, existe el acuerdo general de construirlos como sistemas cliente/servidor. El cliente (un usuario de PC) solicita un servicio (como imprimir) que un servidor le proporciona (un procesador conectado a la LAN). Este enfoque común de la estructura de los sistemas informáticos se traduce en una separación de las funciones que anteriormente forman un todo. Los detalles de la realización van desde los planteamientos sencillos hasta la posibilidad real de manejar todos los ordenadores de modo uniforme.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN (LINEAS DE COMUNICACIÓN)
Es la facilidad física usada para interconectar equipos o dispositivos, para crear una red que transporta datos entre sus usuarios.
CABLE DE PAR TRENZADO:
Es el medio más antiguo en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común.
Consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados y de un grosor de 1 milímetro aproximadamente.
Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos.
Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta co´mun de PVC (Poli cloruro de vinilo), en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8 hasta 300 pares)
Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, actualmente se han convertido en un estándar en el ámbito de las redes locales, los colores estandarizados para tal fin son los siguientes:
• Naranja / Blanco – Naranja
• Verde / Blanco – Verde
• Blanco / Azul – Azul
• Blanco / Marrón – Marrón
TIPOS DE CABLES DE PAR TRENZADO:
• Cable de par trenzado apantallado (STP): es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y buenas características contra las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.
• Cable de par trenzado no apantallado (UTP): es el que ha sido mejor aceptado por su costo, accesibilidad y fácil instalación. El cable UTP es el más utilizado en telefonía. Existen actualmente 8 categorías del cable UTP. Cada categoría tiene las siguientes características eléctricas:
Atenuación.
Capacidad de la línea
Impedancia.
o Categoría 1: Este tipo de cable esta especialmente diseñado para redes telefónicas, es el típico cable empleado para teléfonos por las compañías telefónicas. Alcanzan como máximo velocidades de hasta 4 Mbps.
o Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
o Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
o Categoría 4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.
o Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados. La atenuación del cable de esta categoría viene dado por esta tabla referida a una distancia estándar de 100 metros:
o Categoría 5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las interferencias. Esta categoría no tiene estandarizadas las normas aunque si esta diferenciada por los diferentes organismos.
o Categoría 6: No esta estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán sus características para un ancho de banda de 250 Mhz.
Que es una Instalación Eléctrica
En esta sección se describen aspectos generales asociados a instalaciones eléctricas de interiores, según las especificaciones de la norma NCH ELEC 4/84 actualmente vigente. Cabe mencionar aquí que toda instalación eléctrica debe ser proyectada y ejecutada por un Instalador Eléctrico autorizado por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles, y que la información expuesta en esta página solamente es de carácter referencial.
El tablero eléctrico
En un tablero eléctrico se concentran los dispositivos de protección y de maniobra de los circuitos eléctricos de la instalación (nota: para mayores antecedentes refiérase al Código Eléctrico NCH ELEC 4/84). En el caso de instalaciones residenciales este tablero generalmente consiste en una caja en cuyo interior se montan los interruptores automáticos respectivos.
Para lograr una instalación eléctrica segura, se debe contar con dispositivos de protección que actúen en el momento en el que se produce una falla (cortocircuito, sobrecarga o falla de aislación) en algún punto del circuito. De esta forma se evita tanto el riego para las personas de sufrir "accidentes eléctricos", como el sobrecalentamiento de los conductores y equipos eléctricos, previniendo así daño en el material y posibles causas de incendio.
Seguridad del servicio
A la hora de diseñar la instalación eléctrica, es recomendable distribuir las cargas en varios "circuitos", ya que ante eventuales fallas (operación de protecciones) se interrumpe solamente el circuito respectivo sin perjudicar la continuidad de servicio en el resto de la instalación. Por ejemplo, en una casa se recomienda instalar al menos tres circuitos, uno exclusivo para iluminación, otro para enchufes y un tercero para enchufes especiales en la cocina y lavadero.
Tipos de fallas eléctricas
Las fallas, según su naturaleza y gravedad se clasifican en:
Sobrecarga: Se produce cuando la magnitud de la tensión ("voltaje") o corriente supera el valor preestablecido como normal (valor nominal). Comúnmente estas sobrecargas se originan por exceso de consumos en la instalación eléctrica. Las sobrecargas producen calentamiento excesivo en los conductores, lo que puede significar las destrucción de su aislación, incluso llegando a provocar incendios por inflamación.
Cortocircuito: Se originan por la unión fortuita de dos líneas eléctricas sin aislación, entre las que existe una diferencia de potencial eléctrico (fase-neutro, fase-fase). Durante un cortocircuito el valor de la intensidad de corriente se eleva de tal manera, que los conductores eléctricos pueden llegar a fundirse en los puntos de falla, generando excesivo calor, chispas e incluso flamas, con el respectivo riesgo de incendio.
Falla de aislación: Estas se originan por el envejecimiento de las aislaciones, los cortes de algún conductor, uniones mal aisladas, etc. Estas fallas no siempre originan cortocircuitos, sino en muchas ocasiones se traduce en que superficies metálicas de aparatos eléctricos queden energizadas (con tensiones peligrosas), con el consiguiente peligro de shock eléctrico para los usuarios de aquellos artefactos.
Elementos de protección
Existen varios tipos de protecciones diferentes, por lo que a continuación se explican los dispositivos más importantes utilizados para lograr continuidad en el servicio eléctrico y seguridad para las personas:
a) Fusibles (protecciones térmicas)
Estos dispositivos interrumpen un circuito eléctrico debido a que una sobrecorriente quema un filamento conductor ubicado en el interior, por lo que deben ser reemplazados después de cada actuación para poder reestablecer el circuito. Los fusibles se emplean como protección contra cortocircuitos y sobrecargas.
b) Interruptor Termomagnético o Disyuntor
Estos interruptores cuentan con un sistema magnético de respuesta rápida ante sobrecorrientes abruptas (cortocircuitos), y una protección térmica basada en un bimetal que desconecta ante sobrecorrientes de ocurrencia más lenta (sobrecargas). Estos disyuntores se emplean para proteger cada circuito de la instalación, siendo su principal función resguardar a los conductores eléctricos ante sobrecorrientes que pueden producir peligrosas elevaciones de temperatura.
c) Interruptor o Protector Diferencial
El interruptor diferencial es un elemento destinado a la protección de las personas contra los contactos indirectos. Se instala en el tablero eléctrico después del interruptor automático del circuito que se desea proteger, generalmente circuitos de enchufes, o bien, se le puede instalar después del interruptor automático general de la instalación si es que se desea instalar solo un protector diferencial, si es así se debe cautelar que la capacidad nominal (amperes) del disyuntor general sea inferior o igual a la del protector diferencial.
El interruptor diferencial censa la corriente que circula por la fase y el neutro, que en condiciones normales debiese ser igual. Si ocurre una falla de aislación en algún artefacto eléctrico, es decir, el conductor de fase queda en contacto con alguna parte metálica (conductora), y se origina una descarga a tierra, entonces la corriente que circulará por el neutro será menor a la que circula por la fase. Ante este desequilibrio el interruptor diferencial opera, desconectando el circuito.
Estas protecciones se caracterizan por su sensibilidad (corriente de operación), es decir el nivel de corriente de fuga a partir del cual comienzan a operar, comúnmente este valor es de 30 miliamperes (0,03 A). Es muy importante recalcar que estas protecciones deben ser complementadas con un sistemas de puesta a tierra, pues de no ser así, el interruptor diferencial solo percibirá la fuga de corriente en el momento en que el usuario toque la carcaza energizada de algún artefacto, con lo que no se asegura que la persona no reciba una descarga eléctrica.
Dimensionamiento de los conductores
Los conductores eléctricos se dimensionan en base a dos criterios: Intensidad de corriente que impone la carga y caída de tensión que se produce en la línea.
Según el diámetro de cada conductor, este tiene asociada una capacidad de trasporte de corriente (en amperes), en la cual también tiene que ver su la aislación (recubrimiento) y el método de canalización a emplear (tubería, bandeja, etc). Es así como un conductor de 1,5 mm2, con aislación del tipo NYA, canalizado en tubería, puede transportar hasta 15 A, mientras que el mismo conductor, pero tendido al aire libre, puede transportar hasta 23 A. Los distintos tipos de aislación existentes para los conductores tiene relación con el uso y ambiente en el que se van a situar estos, es decir que puedan ser resistentes al agua, líquidos corrosivos, radiación UV, etc.
En todo caso, como premisa del dimensionamiento de conductores se puede establecer que:
I carga < I disy < I cond
donde, I carga : Corriente nominal de la carga o consumo eléctrico
I disy : Corriente nominal del interruptor automático que protegerá al circuito
I cond : Capacidad máxima de transporte de corriente del conductor seleccionado.
El segundo criterio (caída de tensión) tiene relación con el hecho de que mientras más lejos se encuentre el punto de consumo del punto de suministro, la caída de tensión en el extremo de la línea será mayor. Esto puede solucionarse empleándo conductores de mayor diámetro al seleccionado originalmente (según criterio de capacidad de transporte).
A nivel domiciliario, comúnmente se emplean conductores con aislación del tipo NYA, de 1,5 mm2 para circuitos de iluminación y de 2,5 mm2 para circuitos de enchufes.
Se exige el uso de colores estandarizados para identificar los dinstintos conductores: los conductores de fase deben ser de color azul, negro o rojo, el neutro debe ser de color blanco y el conductor de la puesta a tierra de protección debe ser de color verde o verde amarillo:
Canalizaciones
Existe una amplia variedad en las tipos de canalizaciones, por lo que se hace referencia a la norma antes mencionada. Cabe mencionar que en instalaciones domiciliarias un medio común de canalización de los conductores son tuberías de PVC o metálicas (comúnmente de acero galvanizado). También en oficinas se emplea como método de canalización para enchufes, e incluso corrientes débiles (teléfono, señal de computación o red), bandejas plásticas o molduras.
Básicamente las dimensiones de las canalizaciones se definen de acuerdo a la cantidad y sección de los conductores a emplear, lo cual está normalizado.
Tierra de servicio
La puesta a tierra de servicio corresponde a un método de protección contra elevaciones de tensión producidas por fallas en el sistema de distribución (corte del neutro en el tendido eléctrico). La "tierra de servicio" consiste básicamente en conectar a tierra el neutro de la instalación eléctrica, comúnmente en el punto de empalme, mediante un electrodo de cobre, o bien, un enmallado.
Tierra de protección
La puesta a tierra de protección es uno de los elementos más importantes de una instalación eléctrica, en lo que se refiere a protección a las personas contra contactos indirectos.
Este sistema consiste en conectar a tierra todos los elementos conductores (carcasas) de lo equipos que, bajo condiciones normales, no deberían presentar tensiones de contacto peligrosas. Es para esto que a los enchufes llegan tres alambres (fase, neutro y tierra), lo que permite que cada artefacto que sea enchufado a una toma de corriente pueda quedar conectado a la tierra de protección.
Una buena puesta a tierra de protección nos asegura que ante una falla de aislación (conductor de fase en contacto con partes metálicas expuestas de un artefacto, como por ejemplo una lavadora) se produzca la descarga a tierra operando las protecciones del caso y no quede esta falla latente, a la espera de que alguien toque esa superficie para canalizarse a través de esa persona, electrocutándola. El buen funcionamiento de la puesta a tierra depende del valor de resistencia eléctrica que se logre en su instalación.
En la práctica, como sistema de tierra de protección se emplean electrodos de cobre o barras tipo Copperweld, o bien, enmallados de conductor de cobre, enterrados a cierta profundidad. Los resultados de resistencia que se logren para la "tierra de protección" dependerán del tipo de suelo (humedad y sales que contenga), superficie que abarque la puesta a tierra, y ciertos parámetros eléctricos del sistema.
Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano
Los efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano dependen de:
Intensidad de la corriente que lo atraviesa
Duración del contacto (tiempo de exposición al shock eléctrico)
Resistencia eléctrica del propio cuerpo.
Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo, de acuerdo a la intensidad que lo atraviesa
Intensidad de corriente en miliamperes (mA) Efectos sobre el cuerpo
hasta 1 Imperceptible para el hombre
2 a 3 Sensación de hormigueo en la zona expuesta
3 a 10 Contracción involuntaria. El sujeto generalmente consigue liberarse del contacto, de todas maneras la corriente no es mortal.
10 a 50 La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a medida que aumenta su intensidad, de lo contrario los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia.
50 a 500 Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración del contacto que da lugar a la fibrilación ventricular (funcionamiento irregular del corazón con contracciones muy frecuentes e ineficaces), lo que constituye un serio riesgo vital.
más de 500 Decrece la posibilidad de fibrilación, pero aumenta el riesgo de muerte por parálisis de centros nerviosos y quemaduras internas.
Resistencia eléctrica del cuerpo humano
En general, la resistencia eléctrica del cuerpo humano varía según las condiciones físicas y psíquicas (estado de ánimo) del sujeto y del estado de su piel. Es así como una persona "estresada" o nerviosa es más "conductora de la electricidad" que una persona tranquila, así como también una persona con la piel "húmeda" es más conductora que una persona con la piel seca.
Como estimación general, se asume una resistencia para el cuerpo humano de 3.000 Ohms, para baja tensión, y de 1.000 Ohms para alta tensión, siendo lógicamente estos datos extremadamente variables por las razones descritas
Fuente:
http://www.eclipse.cl
El tablero eléctrico
En un tablero eléctrico se concentran los dispositivos de protección y de maniobra de los circuitos eléctricos de la instalación (nota: para mayores antecedentes refiérase al Código Eléctrico NCH ELEC 4/84). En el caso de instalaciones residenciales este tablero generalmente consiste en una caja en cuyo interior se montan los interruptores automáticos respectivos.
Para lograr una instalación eléctrica segura, se debe contar con dispositivos de protección que actúen en el momento en el que se produce una falla (cortocircuito, sobrecarga o falla de aislación) en algún punto del circuito. De esta forma se evita tanto el riego para las personas de sufrir "accidentes eléctricos", como el sobrecalentamiento de los conductores y equipos eléctricos, previniendo así daño en el material y posibles causas de incendio.
Seguridad del servicio
A la hora de diseñar la instalación eléctrica, es recomendable distribuir las cargas en varios "circuitos", ya que ante eventuales fallas (operación de protecciones) se interrumpe solamente el circuito respectivo sin perjudicar la continuidad de servicio en el resto de la instalación. Por ejemplo, en una casa se recomienda instalar al menos tres circuitos, uno exclusivo para iluminación, otro para enchufes y un tercero para enchufes especiales en la cocina y lavadero.
Tipos de fallas eléctricas
Las fallas, según su naturaleza y gravedad se clasifican en:
Sobrecarga: Se produce cuando la magnitud de la tensión ("voltaje") o corriente supera el valor preestablecido como normal (valor nominal). Comúnmente estas sobrecargas se originan por exceso de consumos en la instalación eléctrica. Las sobrecargas producen calentamiento excesivo en los conductores, lo que puede significar las destrucción de su aislación, incluso llegando a provocar incendios por inflamación.
Cortocircuito: Se originan por la unión fortuita de dos líneas eléctricas sin aislación, entre las que existe una diferencia de potencial eléctrico (fase-neutro, fase-fase). Durante un cortocircuito el valor de la intensidad de corriente se eleva de tal manera, que los conductores eléctricos pueden llegar a fundirse en los puntos de falla, generando excesivo calor, chispas e incluso flamas, con el respectivo riesgo de incendio.
Falla de aislación: Estas se originan por el envejecimiento de las aislaciones, los cortes de algún conductor, uniones mal aisladas, etc. Estas fallas no siempre originan cortocircuitos, sino en muchas ocasiones se traduce en que superficies metálicas de aparatos eléctricos queden energizadas (con tensiones peligrosas), con el consiguiente peligro de shock eléctrico para los usuarios de aquellos artefactos.
Elementos de protección
Existen varios tipos de protecciones diferentes, por lo que a continuación se explican los dispositivos más importantes utilizados para lograr continuidad en el servicio eléctrico y seguridad para las personas:
a) Fusibles (protecciones térmicas)
Estos dispositivos interrumpen un circuito eléctrico debido a que una sobrecorriente quema un filamento conductor ubicado en el interior, por lo que deben ser reemplazados después de cada actuación para poder reestablecer el circuito. Los fusibles se emplean como protección contra cortocircuitos y sobrecargas.
b) Interruptor Termomagnético o Disyuntor
Estos interruptores cuentan con un sistema magnético de respuesta rápida ante sobrecorrientes abruptas (cortocircuitos), y una protección térmica basada en un bimetal que desconecta ante sobrecorrientes de ocurrencia más lenta (sobrecargas). Estos disyuntores se emplean para proteger cada circuito de la instalación, siendo su principal función resguardar a los conductores eléctricos ante sobrecorrientes que pueden producir peligrosas elevaciones de temperatura.
c) Interruptor o Protector Diferencial
El interruptor diferencial es un elemento destinado a la protección de las personas contra los contactos indirectos. Se instala en el tablero eléctrico después del interruptor automático del circuito que se desea proteger, generalmente circuitos de enchufes, o bien, se le puede instalar después del interruptor automático general de la instalación si es que se desea instalar solo un protector diferencial, si es así se debe cautelar que la capacidad nominal (amperes) del disyuntor general sea inferior o igual a la del protector diferencial.
El interruptor diferencial censa la corriente que circula por la fase y el neutro, que en condiciones normales debiese ser igual. Si ocurre una falla de aislación en algún artefacto eléctrico, es decir, el conductor de fase queda en contacto con alguna parte metálica (conductora), y se origina una descarga a tierra, entonces la corriente que circulará por el neutro será menor a la que circula por la fase. Ante este desequilibrio el interruptor diferencial opera, desconectando el circuito.
Estas protecciones se caracterizan por su sensibilidad (corriente de operación), es decir el nivel de corriente de fuga a partir del cual comienzan a operar, comúnmente este valor es de 30 miliamperes (0,03 A). Es muy importante recalcar que estas protecciones deben ser complementadas con un sistemas de puesta a tierra, pues de no ser así, el interruptor diferencial solo percibirá la fuga de corriente en el momento en que el usuario toque la carcaza energizada de algún artefacto, con lo que no se asegura que la persona no reciba una descarga eléctrica.
Dimensionamiento de los conductores
Los conductores eléctricos se dimensionan en base a dos criterios: Intensidad de corriente que impone la carga y caída de tensión que se produce en la línea.
Según el diámetro de cada conductor, este tiene asociada una capacidad de trasporte de corriente (en amperes), en la cual también tiene que ver su la aislación (recubrimiento) y el método de canalización a emplear (tubería, bandeja, etc). Es así como un conductor de 1,5 mm2, con aislación del tipo NYA, canalizado en tubería, puede transportar hasta 15 A, mientras que el mismo conductor, pero tendido al aire libre, puede transportar hasta 23 A. Los distintos tipos de aislación existentes para los conductores tiene relación con el uso y ambiente en el que se van a situar estos, es decir que puedan ser resistentes al agua, líquidos corrosivos, radiación UV, etc.
En todo caso, como premisa del dimensionamiento de conductores se puede establecer que:
I carga < I disy < I cond
donde, I carga : Corriente nominal de la carga o consumo eléctrico
I disy : Corriente nominal del interruptor automático que protegerá al circuito
I cond : Capacidad máxima de transporte de corriente del conductor seleccionado.
El segundo criterio (caída de tensión) tiene relación con el hecho de que mientras más lejos se encuentre el punto de consumo del punto de suministro, la caída de tensión en el extremo de la línea será mayor. Esto puede solucionarse empleándo conductores de mayor diámetro al seleccionado originalmente (según criterio de capacidad de transporte).
A nivel domiciliario, comúnmente se emplean conductores con aislación del tipo NYA, de 1,5 mm2 para circuitos de iluminación y de 2,5 mm2 para circuitos de enchufes.
Se exige el uso de colores estandarizados para identificar los dinstintos conductores: los conductores de fase deben ser de color azul, negro o rojo, el neutro debe ser de color blanco y el conductor de la puesta a tierra de protección debe ser de color verde o verde amarillo:
Canalizaciones
Existe una amplia variedad en las tipos de canalizaciones, por lo que se hace referencia a la norma antes mencionada. Cabe mencionar que en instalaciones domiciliarias un medio común de canalización de los conductores son tuberías de PVC o metálicas (comúnmente de acero galvanizado). También en oficinas se emplea como método de canalización para enchufes, e incluso corrientes débiles (teléfono, señal de computación o red), bandejas plásticas o molduras.
Básicamente las dimensiones de las canalizaciones se definen de acuerdo a la cantidad y sección de los conductores a emplear, lo cual está normalizado.
Tierra de servicio
La puesta a tierra de servicio corresponde a un método de protección contra elevaciones de tensión producidas por fallas en el sistema de distribución (corte del neutro en el tendido eléctrico). La "tierra de servicio" consiste básicamente en conectar a tierra el neutro de la instalación eléctrica, comúnmente en el punto de empalme, mediante un electrodo de cobre, o bien, un enmallado.
Tierra de protección
La puesta a tierra de protección es uno de los elementos más importantes de una instalación eléctrica, en lo que se refiere a protección a las personas contra contactos indirectos.
Este sistema consiste en conectar a tierra todos los elementos conductores (carcasas) de lo equipos que, bajo condiciones normales, no deberían presentar tensiones de contacto peligrosas. Es para esto que a los enchufes llegan tres alambres (fase, neutro y tierra), lo que permite que cada artefacto que sea enchufado a una toma de corriente pueda quedar conectado a la tierra de protección.
Una buena puesta a tierra de protección nos asegura que ante una falla de aislación (conductor de fase en contacto con partes metálicas expuestas de un artefacto, como por ejemplo una lavadora) se produzca la descarga a tierra operando las protecciones del caso y no quede esta falla latente, a la espera de que alguien toque esa superficie para canalizarse a través de esa persona, electrocutándola. El buen funcionamiento de la puesta a tierra depende del valor de resistencia eléctrica que se logre en su instalación.
En la práctica, como sistema de tierra de protección se emplean electrodos de cobre o barras tipo Copperweld, o bien, enmallados de conductor de cobre, enterrados a cierta profundidad. Los resultados de resistencia que se logren para la "tierra de protección" dependerán del tipo de suelo (humedad y sales que contenga), superficie que abarque la puesta a tierra, y ciertos parámetros eléctricos del sistema.
Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano
Los efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano dependen de:
Intensidad de la corriente que lo atraviesa
Duración del contacto (tiempo de exposición al shock eléctrico)
Resistencia eléctrica del propio cuerpo.
Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo, de acuerdo a la intensidad que lo atraviesa
Intensidad de corriente en miliamperes (mA) Efectos sobre el cuerpo
hasta 1 Imperceptible para el hombre
2 a 3 Sensación de hormigueo en la zona expuesta
3 a 10 Contracción involuntaria. El sujeto generalmente consigue liberarse del contacto, de todas maneras la corriente no es mortal.
10 a 50 La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a medida que aumenta su intensidad, de lo contrario los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia.
50 a 500 Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración del contacto que da lugar a la fibrilación ventricular (funcionamiento irregular del corazón con contracciones muy frecuentes e ineficaces), lo que constituye un serio riesgo vital.
más de 500 Decrece la posibilidad de fibrilación, pero aumenta el riesgo de muerte por parálisis de centros nerviosos y quemaduras internas.
Resistencia eléctrica del cuerpo humano
En general, la resistencia eléctrica del cuerpo humano varía según las condiciones físicas y psíquicas (estado de ánimo) del sujeto y del estado de su piel. Es así como una persona "estresada" o nerviosa es más "conductora de la electricidad" que una persona tranquila, así como también una persona con la piel "húmeda" es más conductora que una persona con la piel seca.
Como estimación general, se asume una resistencia para el cuerpo humano de 3.000 Ohms, para baja tensión, y de 1.000 Ohms para alta tensión, siendo lógicamente estos datos extremadamente variables por las razones descritas
Fuente:
http://www.eclipse.cl
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