a) Precisar, explicar y clasificar los elementos o dispositivos eléctricos
Los Dispositivos o elementos electrónicos son aquellos que forman parte de un circuito electrónico, las características generales de estos dispositivos es que suelen terminar en dos o mas terminales conductoras (metálicas), están encapsulados en materiales de tipo cerámico metálico o plástico, diseñados para cumplir distintas funciones dependiendo de su conexión con otros elementos por medio de soldadura en un circuito impreso.
Clasificación de los elementos o dispositivos eléctricos
Los elementos o dispositivos eléctricos se suelen clasificar dependiendo de diferentes características, como:
• Según su Estructura Física encontramos dos tipos de elementos:
- Discretos: Son dispositivos que se encuentran encapsulados individualmente como el resistor, condensador, diodos transistor etc..
Resistor: Es un elemento que se opone al paso de la corriente, se encuentran diversos usos, transformación de energía eléctrica en calórica, como en las estufas eléctricas o en algunos calentadores
- Integrados: Aquí encontramos los dispositivos electrónicos del tipo circuitos integrados, compuertas etc.. Son aquellos que pueden contener más de 1 dispositivo discreto o miles.
Compuertas: Son dispositivos compuestos de redes de interruptores, que interpretan operaciones booleanas para obtener un resultado dependiendo de la combinación de estas.
• Según el material de Fabricación tenemos:
- Semiconductores: Son elementos que son capaces de comportarse como conductores, o aislantes como el transistor NPN o PNP
Transistor: Dispositivos que son tradicionalmente utilizados como amplificadores, osciladores, conmutadores o rectificadores. Este elemento cuenta con la ventaja que dependiendo de ciertos tipos de factores permite polarizarse para adaptarse a los usos ya mencionados.
- No semiconductores
• Según su funcionamiento:
- Pasivo: Absorbe o consume energía, la Potencia es Positiva, Aquí encontramos dispositivos tales como, resistores, condensadores, bobinas entre otros
Condensadores: Son elementos que permiten contener energía por determinado tiempo para después ser liberada y usada para diferentes funciones. Son elementos que son comúnmente utilizados como filtros de señal en sistemas de audio.
- Activo: Suple Energía, la potencia es negativa, encontramos fuentes de voltaje y corrientes dependientes e independientes.
• Según el Tipo de Energía:
- Electromagnéticos: Son los que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales, aquí encontramos los transformadores y las bobinas donde se refleja un efecto como el campo magnético
Transformador: Maquina eléctrica que por medio de principios magnéticos permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna conservando su frecuencia.
- Electros acústicos: Transforman la energía acústica en energía eléctrica y viceversa, como el micrófono o las bocinas entre otros.
- Opto electrónicos: Transforman la energía luminosa en eléctrica o viceversa como las foto celdas, Bombillas etc.…
• Según su uso más común:
- Analógicos: Son dispositivos en los cuales la señal varia de forma continua y suave, tipo senoidal como lo son: Amplificador operacional, relé, inductor etc...
- Digitales: La señal en estos dispositivos no varían de forma continua, y trabajan a través de binarios o cambios de estados lógicos, como: Puerta lógica, Micro controladores etc.…
- Potencia: Son dispositivos semiconductores de potencia de los cuales se derivan el diodo y el transistor.
b) Explique qué es necesario disponer para usar la energía eléctrica
Teniendo en cuenta que ya se produjo la energía y se encuentra disponible para el uso, para emplear este flujo eléctrico es necesario disponer de una maquina eléctrica, que es donde la energía eléctrica cumple su misión al transformarse en otro tipo de energía, ahora para que el flujo de energía llegue a su destino es necesario de un conductor, los llamados cables o alambres que podemos encontrar de diferentes tipos y que se ajustan a diferentes requerimientos. El conductor y la maquina eléctrica nombradas son elementos que permiten componer lo que recibe el nombre de circuito eléctrico, el cual consta de una fuente de energía eléctrica, conductores de flujo eléctrico, y resistencias, inductores, condensadores entre otros.
c) Establezca los principales elementos y mínimos que intervienen
Aquí nos centramos en los elementos que permiten disponer de energía eléctrica, directa o indirectamente clasificándolos de la siguiente forma:
• Principales: Se describen los elementos que son fundamentales para disponer de energía eléctrica
- Conductores (Cable Nª22)
- Maquinas Eléctricas(Motores, Focos de Luz, Dispositivos electrónicos como resistencias, condensadores)
- Tomas de Corriente (T, enchufes, borneras)
• Mínimos: Aquí encontramos elementos que pueden adaptarse a los circuitos eléctricos, pero que en relación de la pregunta de Disponer de la energía eléctrica cumplen funciones secundarias
- Fusibles
- Interruptores (Abiertos o Cerrados, de Seguridad)
- Instrumentos de Medición (Voltímetro, Amperímetro)
- Reguladores de Tensión
d) Enumere las características básicas que debe tener el establecimiento de un servicio de energía eléctrica
“
1) Análisis de carga
2) Cálculo de transformadores.
3) Análisis del nivel tensión requerido.
4) Distancias de seguridad.
5) Cálculos de regulación.
6) Cálculos de pérdidas de energía.
7) Análisis de cortocircuito y falla a tierra.
8) Cálculo y coordinación de protecciones.
9) Cálculo económico de conductores
10) Cálculos de ductos, (tuberías, canalizaciones, canaletas, blindobarras).
11) Cálculo del sistema de puestas a tierra.
12) Análisis de protección contra rayos.
13) Cálculo mecánico de estructuras.
14) Análisis de coordinación de aislamiento.
15) Análisis de riesgos eléctricos y medidas para mitigarlos.
16) Cálculo de campos electromagnéticos en áreas o espacios cercanos a elementos con altas
tensiones o altas corrientes donde desarrollen actividades rutinarias las personas.
17) Cálculo de iluminación.
18) Especificaciones de construcción complementarias a los planos incluyendo las de tipo técnico de
equipos y materiales.
19) Justificación técnica de desviación de la NTC 2050 cuando sea permitido, siempre y cuando no
comprometa la seguridad de las personas o de la instalación.
20) Diagramas unifilares.
21) Planos eléctricos de construcción. “
Articulo Tomado de Anexo General RETIE (Disponible en http://www.aciem.org/bancoconocimiento/R/RETIENuevoOficial/RETIENuevoOficial.asp)
e) Realice un resumen de la estructura de un sistema de energía eléctrica: etapas, niveles de tensión normalizados, equipos que intervienen, etc.
Central Hidroeléctrica
Sistema de producción de energía eléctrica, en base a la utilización de caídas de agua que por medio de un principio físico como lo es la energía potencial nos permite la rotación de una o varias turbinas que en conjunto con un alternador genera energía eléctrica para ser distribuida o utilizada de diferentes formas.
Etapas:
• Desvió del cauce del Agua
En esta etapa se busca tomar el agua que viaja a través de un rio y canalizarla para aprovechar la energía cinética o potencial gravitatoria. Lo más común es el uso de una prensa en primer lugar la cual se encarga de retener y almacenar agua, generalmente es una barrera en hormigón. La prensa por medio de los desagües puede controlar la cantidad de agua que almacena elevando o reduciendo el nivel del fluido dando paso al embalse. También es importante en esta etapa los ductos que se encargan de transportar el fluido en este caso agua hasta las turbinas.
• Etapa Transformadora
Aquí encontramos todos los elementos que se encargan de dar finalidad a la obtención de la energía eléctrica, esto se hace a través de turbinas que rotan por acción de la energía que trae el agua. Las turbinas constan de una serie de palas en las que el agua golpea y que están fijadas a un rotor que a través de este ciclo continuo permite un movimiento circular, que un alternador o generador lo interpreta transformando la energía mecánica en energía eléctrica.
• Etapa de Distribución
Permite que la energía eléctrica acumulada, sea enviada a zonas rurales o urbanas y dispuesta para diferentes fines, esto se hace a través de líneas eléctricas. Cabe aclarar que el flujo eléctrico sufre un proceso de transformación y regulación antes de ser liberado y por ultimo también se encuentran las zonas de instalaciones auxiliares o mantenimiento.
Los niveles más comunes de este tipo de sistemas de energía eléctrica son:
• Nivel de tensión I: tensiones inferiores a 1 kV
• Nivel de tensión II: tensiones comprendidas entre 1 a 30 kV
• Nivel de tensión III: tensiones comprendidas entre 30 kV y 62 kV
• Nivel de tensión IV: tensiones de valor mayor a 62 kV
Equipos que Intervienen en un sistema de producción de energía hidráulica:
• Turbinas.
• Alternadores.
• Ventiladores.
• Interruptores.
• Transformadores.
• Autoválvulas.
• Protecciones eléctricas.
• Bombas.
• Válvulas.
• Cargadores de baterías.
• Cuadros de control.
• Aparatos de señalización, alumbrado, comunicación y transmisión de datos.
• Amperímetro
• Ohmetro.
• Voltimetro
• Equipos de instrumentación y control.
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