Práctica 2 - Circuitos, instrumentos de medición, elementos de protección y detección de equipos en falla

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Francisco José Córdoba Agüero
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1 VIII curso de EEIBS -Práctica 2- Núcleo de Ingeniería Biomédica Facultades de Medicina e Ingeniería UdelaR. Práctica 2 - Circuitos, instrumentos de medición, elementos de protección y detección de equipos en falla Nicolás Alfaro, Martín Arregui, Franco Simini 18 de abril de 2017 Resumen. La práctica consta de dos partes. En la primer parte el estudiante se familiariza con las instalaciones eléctricas a partir de un modelo de instalación disponible en el laboratorio, deberá identificar los elementos y relacionarlos con la simbología correspondiente. Luego realizará un relevamiento de tensiones presentes. En una segunda parte, el estudiante provocará el accionamiento de los interruptores de protección, de manera tal que pueda verificar experimentalmente la utilidad, así como las diferencias entre un interruptor termo-magnético y uno diferencial. 1. Introducción Esta práctica pretende que el estudiante se familiarice con los elementos presentes en una instalación eléctrica, así como con el instrumental comúnmente utilizado para su diagnostico. Además se verifica de manera experimental el accionar de los diferentes elementos de protección. 2. Objetivos Análisis de circuitos Uso de instrumentos de medición. 1

2 Accionamiento de llaves diferenciales y térmicas. 3. Fundamento teórico Ley de Ohm. La diferencia de potencial (V) que aparece entre los extremos de un resistor, es directamente proporcional a la corriente eléctrica (I) que circula por el citado resistor. Leyes de Kirchhoff. PRIMERA LEY: La suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo. SEGUNDA LEY: La diferencia de potencial entre dos puntos es igual a la suma de todas las diferencias de potencial entre los puntos intermedios a esos dos. Potencia: Es la cantidad de energía entregada o absorbida en un elemento por unidad de tiempo. Puede calcularse como el producto entre voltaje y corriente. Unidad: Watt P = V I = R I 2 (Recordar la ley de Ohm) VOLTÍMETRO: Dispositivo capaz de medir diferencia de potencial (tensión). AMPERÍMETRO: Dispositivo capaz de medir corriente eléctrica. MULTÍMETRO O TESTER: Dispositivo capaz de medir diferentes magnitudes (corriente, tensión, resistencia, etc) según se lo configure. INTERRUPTOR DIFERENCIAL: Actúa desconectando una instalación eléctrica o parte de ella cuando la diferencia entre la corriente que pasa por sus bornes supera un valor determinado (Ejemplo: corriente mayor a 15 ma, 30 ma, 40 ma). INTERRUPTOR TERMO-MAGNÉTICO: Actúa desconectando una instalación eléctrica o parte de de ella cuando la corriente que lo atraviesa supera determinado valor (Ejemplo: corriente mayor a 15 A, 25 A, 40 A). 4. Descripción de materiales Interruptor diferencial de 30mA Interruptor termo-magnético C5 Lámpara Resistencias Calculadora Instrumentos de medición 2

3 5. Procedimiento 5.1. Parte 1 Describa el circuito que se le presenta e identifique dichos elementos en el circuito de la figura 1. Con que elementos cuenta? Que función cumple cada elemento? Que valores máximos y nominales se indican en cada elemento? Identifique y reconozca el instrumento disponible capaz de realizar medidas de voltaje. Que valores máximos se indican en dicho instrumento? Compruebe que la tensión entregada por UTE. Compruebe la tensión existente entre los conductores del toma y el conductor de tierra. En condiciones normales, Que valor de corriente circula por el conductor de tierra? Figura 1: Circuito equivalente del laboratorio 5.2. Parte 2 En esta parte se provocará el accionamiento de los interruptores termo-magnético y diferencial. Para dicho propósito responda a las siguientes preguntas. Qué corriente es necesaria para provocar el accionamiento del interruptor termomagnético? Por donde debe circular dicha corriente? 3

4 Qué corriente es necesaria para provocar el accionamiento del interruptor diferencial? Por donde debe circular dicha corriente? Previo al laboratorio el estudiante debió realizar los cálculos necesarios para provocar el accionamiento de los interruptores. Seleccione el resistor necesario para accionar el interruptor termo-magnético. (Utilizar la figura 2 como referencia) Con ayuda del docente provoque que salte el interruptor. Seleccione el resistor necesario para accionar el interruptor diferencial. (Utilizar la figura 2 como referencia) Con ayuda del docente provoque que salte el interruptor. Por que es necesario contar con un interruptor termo-magnético en una instalación eléctrica? Describa una situación en la cual ocurre una falla, y el actuar del interruptor termo-magnético protege a las personas. Por que es necesario contar con un interruptor diferencial en una instalación eléctrica? Describa una situación en la cual ocurre una falla, y el actuar del interruptor diferencial protege a las personas. Figura 2: Código de colores en resistencias 6. Entregas 6.1. Pre-informe El día de la practica, antes de comenzar, el estudiante deberá entregar un pre-informe con siguiente contenido: 4

5 Calcule el valor de resistencia necesario para provocar una corriente de 13 A con una tensión de 230V. A qué potencia equivale? Calcule el valor de resistencia necesario para provocar una corriente de 30 ma con una tensión de 130V. A qué potencia equivale? 6.2. Informe El informe debe incluir una descripción de las actividades realizadas y las respuestas a todas las preguntas en esta práctica. Debe utilizarse como guía la plantilla para informe disponible en la página del curso. El plazo para la entrega del mismo es hasta una semana después de realizada la práctica. 5

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