Características físicas de la energía eléctrica

Para lograr el objetivo propuesto es conveniente recordar algunos principios básicos sobre que es la energía eléctrica, cómo se genera y su aplicación en nuestro entorno, ya que es fundamental no sólo para la comprensión de todos los fenómenos que se producen en los equipos que la utilizan, sino también para tomar las medidas de seguridad necesarias al entrar en contacto con los mismos.Se afirma que cualquier materia está constituida por átomos con sus electrones, uno de sus componentes. Los materiales conductores, generalmente metálicos, tienen algunos electrones, que sometidos a condiciones adecuadas, se desprenden con facilidad y circulan por el material.La corriente eléctrica es por lo tanto, un movimiento de electrones sobre un conductor. Para que se pueda producir este movimiento es necesario un medio exterior que los impulse; este elemento exterior es un generador o fuente de energía eléctrica. El generador produce una tensión o voltaje, que obliga el desplazamiento de los electrones por todo el circuito formado por conductores y por demás elementos que utilicen esta corriente para transformarla eniluminación, calefacción, funcionamiento de electrodomésticos, motores, equipos electrónicos, entre otros.La energía eléctrica continua se obtiene de acumuladores tales como las baterías y se caracteriza por tener un voltaje con una sola polaridad, es decir, es positiva o negativa durante todo el tiempo.La energía eléctrica alterna se produce mediante motores generadores y se caracteriza por tener durante un tiempo una tensión o voltaje positivo (polaridad positiva) y durante otro tiempo un voltaje negativo (polaridad negativa), es decir, se presenta en forma alterna o cíclica. Esta característica alterna determina la frecuencia, la cual se define como el número de ciclos por segundo (cps).Para ser utilizada por el hombre, la energía eléctrica normalmente debe viajar a través de conductores eléctricos que forman circuitos, a los cuales se conectan los sistemas de iluminación, los diferentes equipos, máquinas, herramientas en la industria, y a nivel domiciliario, los electrodomésticos y todos aquellos equipos que la requieran para su funcionamiento. A todos estos se les conoce como carga del circuito.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos91/factor-riesgo-electrico/factor-riesgo-electrico.shtml#ixzz2uYLDpOkW

CARGAS ESTÁTICASLas cargas estáticas son conocidas como el fenómeno de la acumulación de cargas eléctricas sobre diversos objetos y en distintas circunstancias; por ejemplo las que se pueden acumular en la estructura metálica de un vehículo aislado del suelo por los neumáticos, después de un largo recorrido en un ambiente caluroso, incluso con producción de una chispa causada por la carga eléctrica que el rodaje ha producido y transferida, como es lógico, a sus ocupantes, cuya recomposición se produce al bajar, la persona formando "puente" entre vehículo y suelo; del mismo modo, al caminar sobre alfombras, el roce de la propia ropa y muchos otros casos son fuentes de cargas estáticas y por tanto, de chispas.El funcionamiento de correas, movimientos de bandas transportadoras, movimiento de superficies de papel, plásticos u otros productos, el movimiento en el transporte de líquidos inflamables en camiones cisterna, llenado o vaciado de depósitos, chorros de salida rápida de gases, vapor o líquidos y muchas otras circunstancias, pueden generar descargas estáticas en personas o instalaciones, con una tensión de hasta 80 000 voltios.El verdadero riesgo que las cargas estáticas representan, radica más que en su efecto directo sobre personas (generalmente es débil e inofensivo), en las chispas que la recomposición de las cargas de signo opuesto o muy diferente nivel eléctrico origina, ya que pueden ser causa de accidentes en condiciones ambientales propicias, tales como la existencia en el aire de polvos, gases o líquidos inflamables o explosivos.La prevención que este riesgo implica es simple; sólo se requiere tener en cuenta que las cubiertas, bastidores, recipientes, depósitos cerrados, estructuras y otros tengan una buena comunicación permanente y efectiva con tierra, ya que a través de ella se efectuará la descarga eléctrica. De todos es conocida la clásica cadena de la carrocería del vehículo que, como conductor colgante a tierra, se utiliza como sencillo remedio contra la acumulación de cargas eléctricas estáticas.

Aprender sobre qué materiales son conductores de electricidad nos

ayuda tomar medidas de precaución. El interior del cable es buen conductor de electricidad y por eso no debemos tocarlo si está dañado.

Materiales conductores y aislantes.Existen elementos que son buenos conductores de la corriente eléctrica, y hay otros que no la conducen o lo hacen muy poco.

La parte que está por adentro de los cables, que es de metal, es buena conductora, pero la que está por fuera, que es de goma o plástico, no conduce bien la electricidad, por eso se los usa para que la corriente eléctrica no se escape, y por ejemplo, no nos dé electricidad cuando agarramos un cable que está enchufado.

Esos malos conductores se usan como aislantes, justamente para aislar a la corriente eléctrica que se conduce dentro del cable. 

Precauciones con la electricidad

La electricidad es una fuente de energía que el hombre aprendió a utilizar para hacer funcionar máquinas, para darnos calor, para iluminarnos, y para muchas funciones más. Pero también aprendió que debe tener mucho cuidado cuando trabaja con ella.

Nuestro cuerpo es un buen conductor de corriente eléctrica porque está compuesto en gran parte por agua.

El agua del cuerpo humano como casi toda el agua con la que tenemos contacto, es conductora de la electricidad. Las corrientes eléctricas, además, tienden a ir a la tierra, es decir, que si hay algo que pueda conducirla, habrá pasaje de corriente desde el lugar que tiene electricidad hacia la tierra, pasando por ese conductor. Es lo que ocurre cuando un rayo cae a la tierra en una tormenta eléctrica. Teniendo en cuenta esto, debemos tener precaución al tomar contacto con artefactos eléctricos porque la corriente es peligrosa y nos pueda

dañar e incluso causarnos la muerte si no la manipulamos tomando medidas de seguridad. 

En este video puedes aprender más sobre la energía eléctrica:

En una instalación eléctrica, los tableros eléctricos son la parte principal. En los tableros eléctricos se encuentran los dispositivos de seguridad y los mecanismos de maniobra de dicha instalación.

En términos generales, los tableros eléctricos son gabinetes en los que se concentran los dispositivos de conexión, control, maniobra, protección, medida, señalización y distribución, todos estos dispositivos permiten que una instalación eléctrica funcione adecuadamente.

Dos de los constituyentes de los tableros eléctricos son: el medidor de consumo (mismo que no se puede alterar) e interruptor, que es un dispositivo que corta la corriente eléctrica una vez que se supera el consumo contratado. Es importante mencionar que el interruptor no tiene funciones de seguridad, solamente se encarga de limitar el nivel del consumo.

ipos de tableros eléctricos

Según su ubicación en la instalación eléctrica, los tableros eléctricos se clasifican en:

- Tablero principal de distribución: Este tablero está conectado a la línea eléctrica principal y de él se derivan los circuitos secundarios. Este tablero contiene el interruptor principal.

- Tableros secundarios de distribución: Son alimentados directamente por el tablero principal. Son auxiliares en la protección y operación de subalimentadores.

- Tableros de paso: Tienen la finalidad de proteger derivaciones que por su capacidad no pueden ser directamente conectadas alimentadores o subalimentadores. Para llevar a cabo esta protección cuentan con fusibles.

- Gabinete individual del medidor: Este recibe directamente el circuito de alimentación y en él está el medidor de energía desde el cual se desprende el circuito principal.

- Tableros de comando: Contienen dispositivos de seguridad y maniobra.

Aplicaciones de los tableros eléctricos según el uso de la energía eléctrica

Como sabemos, la energía eléctrica tiene múltiples usos. Puede tener uso industrial, doméstico, también es posible utilizarla en grandes cantidades para alumbrado público, entre otros. Por otro lado, los tableros eléctricos tienen, según el uso de la energía eléctrica, las siguientes aplicaciones:

- Centro de Control de Motores

- Subestaciones

- Alumbrado

- Centros de carga o de uso residencial

- Tableros de distribución

- Celdas de seccionamiento

- Centro de distribución de potencia

- Centro de fuerza

Se considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, transforme, distribuya o utilice energía eléctrica con tensiones superiores a los siguientes límites:

Corriente alterna: Superior a 1000 voltios. Corriente continua: Superior a 1500 voltios.

Índice

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1   Definición de la alta tensión 2   Clasificación de líneas de alta tensión

o 2.1   Líneas de 3ª categoría o 2.2   Líneas de 2ª categoría o 2.3   Líneas de 1ª categoría o 2.4   Líneas de categoría especial

3   Media tensión 4   Véase también 5   Enlaces externos

Definición de la alta tensión[editar]

Las líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un Sistema Eléctrico, las de mayor longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí las diferentes regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones que unen, por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.

Para transportar la energía eléctrica a grandes distancias, minimizando las pérdidas y maximizando la potencia transportada, es necesario elevar la tensión de transporte. La tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV.

Corriente alterna frente a corriente continua[editar]

La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua, la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo que no es muy práctico; al contrario, en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.

La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, mediante un transformador se puede elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente, tales como la histéresis o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser

de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico y comercial de forma cómoda y segura.

CONEXIÓN: Es el conjunto de actividades mediante las cuales se realiza la derivación de la red local de energía eléctrica hasta el registro de corte de un inmueble y se instala el medidor. La conexión comprende la acometida y el medidor. La red interna no forma parte de la conexión.

NTRODUCCIÓNGeneración y transporte de electricidad es el conjunto de instalaciones que se utilizan para transformar otros tipos de energía en electricidad y transportarla hasta los lugares donde se consume. La generación y transporte de energía en forma de electricidad tiene importantes ventajas económicas debido al costo por unidad generada. Las instalaciones eléctricas también permiten utilizar la energía hidroeléctrica a mucha distancia del lugar donde se genera. Estas instalaciones suelen utilizar corriente alterna, ya que es fácil reducir o elevar el voltaje con transformadores. De esta manera, cada parte del sistema puede funcionar con el voltaje apropiado. Las instalaciones eléctricas tienen seis elementos principales:

La central eléctrica Los transformadores, que elevan el voltaje de la energía eléctrica

generada a las altas tensiones utilizadas en las líneas de transporte Las líneas de transporte Las subestaciones donde la señal baja su voltaje para adecuarse a las

líneas de distribución Las líneas de distribución Los transformadores que bajan el voltaje al valor utilizado por los

consumidores.

En una instalación normal, los generadores de la central eléctrica suministran voltajes de 26.000 voltios; voltajes superiores no son adecuados por las dificultades que presenta su aislamiento y por el riesgo de cortocircuitos y sus consecuencias. Este voltaje se eleva mediante transformadores a tensiones entre 138.000 y 765.000 voltios para la línea de transporte primaria (cuanto más alta es la tensión en la línea, menor es la corriente y menores son las pérdidas, ya que éstas son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente). En la subestación, el voltaje se transforma en tensiones entre 69.000 y 138.000 voltios para que sea posible transferir la electricidad al

sistema de distribución. La tensión se baja de nuevo con transformadores en cada punto de distribución. La industria pesada suele trabajar a 33.000 voltios (33 kilovoltios), y los trenes eléctricos requieren de 15 a 25 kilovoltios. Para su suministro a los consumidores se baja más la tensión: la industria suele trabajar a tensiones entre 380 y 415 voltios, y las viviendas reciben entre 220 y 240 voltios en algunos países y entre 110 y 125 en otros.

 Red de energía eléctricaEn una central hidroeléctrica, el agua que cae de una presa hace girar turbinas que impulsan generadores eléctricos. La electricidad se transporta a una estación de transmisión, donde un transformador convierte la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión. La electricidad se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios. Las líneas primarias pueden transmitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 voltios o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 220 o 110 voltios.El desarrollo actual de los rectificadores de estado sólido para alta tensión hace posible una conversión económica de alta tensión de corriente alterna a alta tensión de corriente continua para la distribución de electricidad. Esto evita las pérdidas inductivas y capacitivas que se producen en la transmisión de corriente alterna.

La estación central de una instalación eléctrica consta de una máquina motriz, como una turbina de combustión, que mueve un generador eléctrico. La mayor parte de la energía eléctrica del mundo se genera en centrales térmicas alimentadas con carbón, aceite, energía nuclear o gas; una pequeña parte se genera en centrales hidroeléctricas, diesel o provistas de otros sistemas de combustión interna.Las líneas de conducción se pueden diferenciar según su función secundaria en líneas de transporte (altos voltajes) y líneas de distribución (bajos voltajes). Las primeras se identifican a primera vista por el tamaño de las torres o apoyos, la distancia entre conductores, las largas series de platillos de que constan los aisladores y la existencia de una línea superior de cable más fino que es la línea de tierra. Las líneas de distribución, también denominadas terciarias, son las últimas existentes antes de llegar la electricidad al usuario, y reciben aquella denominación por tratarse de las que distribuyen la electricidad al último eslabón de la cadena.Las líneas de conducción de alta tensión suelen estar formadas por cables de cobre, aluminio o acero recubierto de aluminio o cobre. Estos cables están suspendidos de postes o pilones, altas torres de acero, mediante una sucesión de aislantes de porcelana. Gracias a la utilización de cables de acero recubierto y altas torres, la distancia entre éstas puede ser mayor, lo que reduce el coste del tendido de las líneas de conducción; las más modernas, con tendido en línea recta, se construyen con menos de cuatro torres por kilómetro. En algunas zonas, las líneas de alta tensión se cuelgan de postes de madera; para las líneas de distribución, a menor tensión, suelen ser postes de madera, más adecuados que las torres de acero. En las ciudades y otras áreas donde los cables aéreos son peligrosos se utilizan cables aislados subterráneos. Algunos cables tienen el centro hueco para que circule aceite a baja presión. El aceite proporciona una protección temporal contra el agua, que podría producir fugas en el cable. Se utilizan con frecuencia tubos rellenos con muchos cables y aceite a alta presión (unas 15 atmósferas) para la transmisión de tensiones de hasta 345 kilovoltios.Cualquier sistema de distribución de electricidad requiere una serie de equipos suplementarios para proteger los generadores, transformadores y las propias líneas de conducción. Suelen incluir dispositivos diseñados para regular la tensión que se proporciona a los usuarios y corregir el factor de potencia del sistema.

Los cortacircuitos se utilizan para proteger todos los elementos de la instalación contra cortocircuitos y sobrecargas y para realizar las operaciones de conmutación ordinarias. Estos cortacircuitos son grandes interruptores que se activan de modo automático cuando ocurre un cortocircuito o cuando una circunstancia anómala produce una subida repentina de la corriente. En el momento en el que este dispositivo interrumpe la corriente se forma un arco eléctrico entre sus terminales. Para evitar este arco, los grandes cortacircuitos, como los utilizados para proteger los generadores y las secciones de las líneas de conducción primarias, están sumergidos en un líquido aislante, por lo general aceite. También se utilizan campos magnéticos para romper el arco. En tiendas, fábricas y viviendas se utilizan pequeños cortacircuitos diferenciales. Los aparatos eléctricos también incorporan unos cortacircuitos llamados fusibles, consistentes en un alambre de una aleación de bajo punto de fusión; el fusible se introduce en el circuito y se funde si la corriente aumenta por encima de un valor predeterminado.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtml#ixzz2uYgvasC8

¿Qué es la electricidad estática?

Figuur 1

Figuur 2

La palabra "estático" significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática es una carga eléctrica sin movimiento. Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho material. Cada átomo está formado por un núcleo con carga positiva alrededor del cual se mueven uno o más electrones negativos. En reposo, la carga positiva del núcleo es igual a la suma de las cargas negativas de todos los electrones que giran a su alrededor. Esto significa que la carga es neutra (véase la figura 1). Si el núcleo gana o pierde electrones, se produce un desequilibrio. Un átomo que pierde uno o más electrones pasa a tener carga positiva, mientras que un átomo que gana uno o más electrones pasa a tener carga negativa, y se conoce como ión (véase la figura 2). Solo existen dos tipos de carga: positiva y negativa. Los átomos que tienen el mismo tipo de carga se repelen, mientras que los que tienen cargas opuestas se atraen.¿Cómo se genera la electricidad estática?

Figuur 3

La electricidad estática es un fenómeno de las superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza

del campo) depende de varios factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de separación. Cuanto mayor es la presión o la velocidad de separación, mayor es la carga (véase la figura 3).

Figura 4 Serie triboeléctrica

La carga electrostática es mayor durante los meses de invierno debido a la baja humedad. Cuando la humedad relativa es alta, algunos materiales pueden absorberla y, como consecuencia, su superficie puede volverse semiconductiva. Debido a la transformación de la superficie en (semi)conductiva, la carga electrostática permanece a niveles bajos o puede incluso llegar a desaparecer. La serie triboeléctrica contiene numerosos materiales (véase la figura 4). Cuando se produce fricción, esos materiales pasan a tener una carga positiva o negativa. La magnitud y la polaridad de la carga dependen de la posición del material en la serie.Materiales conductivos y no conductivos (aislantes)

Figura 5

Figura 6

Los materiales pueden dividirse en dos grupos básicos: conductores y aislantes. En un conductor, los electrones pueden moverse libremente. En un principio, un conductor con aislamiento puede acumular carga electrostática. Esta carga puede eliminarse fácilmente conectando el conductor a tierra (véase la figura 5). El material no conductivo puede retener la carga electrostática durante mucho tiempo, incluso con polaridades opuestas en distintos puntos. Los electrones no pueden moverse libremente. Esto explica por qué los materiales se atraen en algunos puntos y se repelen en otros. En este caso, la conexión a tierra no funciona porque el material tiene propiedades no conductivas (véase la figura 6). Por ese motivo, la única solución es la ionización activa.

¿Qué efecto tiene?En los procesos de producción, las cargas electrostáticas pueden ser un grave contratiempo, ya que provocan que los materiales se queden enganchados a la máquina o que se adhieran los unos con los otros. Además, existe el riesgo de descargas eléctricas para los empleados. La carga eléctrica atrae el polvo del entorno. En los emplazamientos con riesgo de explosión, la carga electrostática podría provocar una chispa y, en consecuencia, un incendio o incluso una explosión.

¿Cómo se puede controlar la electricidad estática?La neutralización de la carga electrostática en los materiales no conductivos se realiza mediante ionización activa. Simco es un fabricante de equipos de ionización reconocido a nivel internacional. En los puntos de alta tensión de estos equipos, las moléculas de aire

se dividen en iones positivos y negativos. La carga electrostática del producto atrae los iones de la polaridad opuesta, neutralizando el material. Simco dispone de una amplia gama de equipos para distintos procesos de producción y aplicaciones. Sin embargo, la electricidad estática también puede ser útil. Mediante el uso de alta tensión, los materiales se pueden cargar con electricidad estática para que se adhieran temporalmente entre sí, facilitando con ello los procesos de producción.

En pocas palabras, Simco fabrica equipos para medir y controlar la electricidad estática.

Problemas que provocan las cargas electrostáticas en los procesos de producción Conversión: la acumulación de cargas electrostáticas provoca que la

bobina atraiga el polvo y la suciedad. El material debe desecharse. Embalaje: la acumulación de cargas electrostáticas atrae la

contaminación y las etiquetas no se pegan. La producción se ralentiza.

Plástico: las piezas moldeadas por inyección atraen la contaminación y provocan descargas electrostáticas al personal durante el procesamiento. La eficiencia disminuye.

Textil: las cargas electrostáticas provocan que los hilos se enganchen y se rompan en los portabobinas y las urdidoras. Es necesario parar la máquina.

Materiales no tejidos: los sistemas de recogida de retales se atascan debido a la acumulación de carga electrostática en los materiales de los transportadores neumáticos. Aumenta la necesidad de mantenimiento. • Impresión: la electricidad estática provoca problemas en la carga y descarga de hojas en la imprenta. Se producen retrasos en la entrega.

Artes gráficas: la acumulación de electricidad estática durante el procesamiento de la película provoca costosos retoques o incluso refabricaciones. Clientes insatisfechos.

Fabricación de equipos médicos: la carga electrostática atrae la contaminación hacia las piezas de plástico pequeñas antes de realizar el embalaje. Pérdida de calidad.

Electrónica: las descargas electrostáticas destructivas (ESD) provocan daños latentes en las placas de circuitos. Fallos de funcionamiento.

Cómo mejorar los procesos de producción con el equipo de control de electricidad estática de SIMCO Conversión: el material neutralizado no atrae el polvo y la suciedad

durante el rebobinado. Menos rechazos. Embalaje: la eliminación de las cargas electrostáticas en las

etiquetas y las botellas permite que el etiquetado transcurra sin contratiempos. Aumento de la producción.

Plástico: después de la neutralización, las piezas moldeadas por inyección no se adhieren las unas a las otras durante el transporte. Aumenta la eficiencia de las líneas.

Textil: los hilos se deslizan con suavidad por los portabobinas y las urdidoras trabajan a velocidad óptima evitando la necesidad de realizar operaciones de mantenimiento imprevistas. Desaparecen las paradas innecesarias.

Materiales no tejidos: los sistemas de recogida de retales trabajan sin interrupción gracias a la eliminación de las cargas electrostáticas antes de entrar en el ciclón. Aumento de la producción.

Impresión: la salida de hojas está limpia y las hojas se apilan con precisión y están preparadas para la encuadernación sin necesidad de más ajustes. Entregas puntuales.

Artes gráficas: la película procesada permanece limpia de polvo, por lo que no es necesario repetir el trabajo. Clientes satisfechos.

Fabricación de equipos médicos: las piezas de plástico pequeñas se embalan sin contaminación gracias a la eliminación de las cargas electrostáticas en las piezas y en los materiales de embalaje. Mejora de la calidad.

Electrónica y semiconductores: la protección frente a descargas electrostáticas destructivas durante el montaje garantiza la conformidad con las normas de calidad. Disminución de los fallos en los productos.