PROGRAMA DE ESTUDIOS: INSTALACIONES ELÉCTRICAS PROTOCOLO Fechas Mes/año Clave 1-CT-SE-16 Semestre 8vo. Elaboración 02 2007 Nivel Licenciatura X Maestría Doctorado Aprobación Ciclo Integración Básico Superior X Aplicación Colegio H. y C.S. C. y T. X C. y H. Plan de estudios del que forma parte: Ingeniería en Sistemas Energéticos Propósito(s) general(es): Que el estudiante sea capaz de llevar a cabo proyectos en instalaciones eléctricas residenciales y adquiera los conocimientos básicos de instalaciones comerciales e industriales mediante las actividades realizadas durante el curso. Que el estudiante conozca y aplique la simbología eléctrica utilizada en la elaboración de diagramas eléctricos, sea capaz de realizar la interpretación de los mismos, mediante la discusión y participación en clase lo lleve a la construcción de conocimientos. Sea conciente de la importancia de utilizar el dibujo asistido por computadora y lo aplique a su ejercicio profesional. Adquiera el conocimiento básico en el diseño de instalaciones eléctricas residenciales, comerciales, de iluminación y aplique la norma oficial mexicana NOM 001 SEDE en sus proyectos de ingeniería. Sea capaz de realizar una instalación residencial y que conozca sobre mantenimiento preventivo y puesta en servicio de la instalación. Carácter Modalidad Horas de estudio semestral (16 semanas) Indispensable X Seminario Taller Con Docente Teóricas 48 Autónomas Teóricas 48 Curso X Curso-taller Prácticas 24 Prácticas 24 Optativa * Laboratorio X Clínica Carga horaria semanal: 4.5 Carga horaria semestral: 72 Asignaturas Previas Maquinas eléctricas II Asignaturas Posteriores: Sistemas eólicos Sistemas solares fotovoltaicos Seguridad e higiene industrial Requerimientos para cursar la asignatura Conocimientos generales de física, matemática: números reales y números complejos. Y conceptos de circuitos eléctricos, electricidad y magnetismo. Perfil deseable del profesor: Que tenga una Licenciatura o Posgrado en alguna área relacionada con la Ingeniería mecánica eléctrica o Ingeniería eléctrica de preferencia con experiencia docente. Academia responsable del programa: Diseñadores: Dr. Álvaro Eduardo Lentz Herrera, M. en I. Fernando Gabriel Programa de Energía Arroyo Cabañas, Dr. Gerardo Canizal, M. en I. Carlos Chávez Baeza. *Aquellas en las que se ofrece la posibilidad de cursar una de las asignaturas, para cubrir un requisito INDISPENSABLE será considerada INDISPENSABLE. Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 1
PROGRAMA DE ESTUDIOS INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTRODUCCIÓN El uso de la electricidad es una componente importante en nuestras vidas, la vida como actualmente la conocemos sería imposible de imaginar sin el uso de la electricidad; por tal motivo una instalación eléctrica es vuelve indispensable en nuestros hogares o lugares de trabajo. Una de las formas de expresarse y dar a conocer las deas en la ingeniería es a través del dibujo técnico y su importancia es fundamental para la concepción, desarrollo y elaboración de proyectos a través de la interpretación y elaboración de planos y dibujos. Este curso estudia la simbología utilizada en ingeniería eléctrica dando a los estudiantes del Colegio de Ciencia y Tecnología la capacidad de interpretar y elaborar planos eléctricos utilizados en ingeniería, con esta perspectiva, el dibujo asistido por computadora es una herramienta muy útil y recomendada en el curso. La primera unidad esa propuesta como curso-taller que requiere exposiciones del profesor y desarrollo de ejemplos por parte de los estudiantes, con el apoyo de herramientas de cómputo a fin de desarrollar habilidades básicas necesarias para elaborar proyectos de instalaciones eléctricas de ingeniería. En las siguientes unidades se presentaran los temas por parte del profesor con el objeto de que el estudiante adquiera los conocimientos básicos para realizar instalaciones, reforzado el conocimiento con la elaboración de proyectos sencillos. El curso es una asignatura fundamental para quienes desean formarse como ingenieros, ya que permite construir habilidades básicas dentro las actividades profesionales en ingeniería. PROPÓSITOS GENERALES Que el estudiante sea capaz de llevar a cabo proyectos en instalaciones eléctricas residenciales y adquiera los conocimientos básicos de instalaciones comerciales e industriales mediante las actividades realizadas durante el curso. Que el estudiante conozca y aplique la simbología eléctrica utilizada en la elaboración de diagramas eléctricos, sea capaz de realizar la interpretación de los mismos, mediante la discusión y participación en clase lo lleve a la construcción de conocimientos. Sea conciente de la importancia de utilizar el dibujo asistido por computadora y lo aplique a su ejercicio profesional. Adquiera el conocimiento básico en el diseño de instalaciones eléctricas residenciales, comerciales, de iluminación y aplique la norma oficial mexicana NOM 001 SEDE en sus proyectos de ingeniería. Sea capaz de realizar una instalación residencial y que conozca sobre mantenimiento preventivo y puesta en servicio de la instalación. PLANEACIÓN ESPECÍFICA UNIDAD 1. DIBUJO E INTERPRETACIÓN DE PLANOS ELÉCTRICOS Propósitos específicos Que el estudiante conozca la simbología utilizada para la elaboración de diagramas y planos eléctricos, utilizando el dibujo asistido por computadora en forma de curso taller, mediante el desarrollo de ejemplos por parte de los estudiantes con el apoyo del profesor a fin de desarrollar Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 2
habilidades básicas necesarias para interpretar y elaborar diseños logrando con esto expresar y transmitir ideas en el campo de ingeniería eléctrica. 1.1. Planos eléctricos. 1.1.1. Descripción e interpretación de planos eléctricos. 1.1.2. Simbología eléctrica. 1.1.3. Normativa y buenas prácticas de ingeniería en planos eléctricos. 1.1.4. Ejemplos. 1.2. Representación Normalizada del Dibujo Eléctrico. 1.2.1. Dibujo en CAD. 1.2.2. Mapas y planos eléctricos. 1.3. Escalas. UNIDAD 2. INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES Propósitos Que el aluno sea capaz de diseñar una instalación eléctrica residencial y elaborar los planos correspondientes, que conozca las normas aplicables a la República Mexicana y las buenas prácticas de ingeniería al realizar instalaciones eléctricas. A partir de la discusión de los temas y revisión de planos eléctricos residenciales ya existentes, que el estudiante desarrolle las habilidades necesarias y sea capaz de diseñar, dibujar y llevar a cabo una instalación eléctrica residencial. 2.1. Descripción, clasificación y componentes. 2.2. Revisión de normas aplicables. 2.3. Diseño de la instalación. 2.3.1. Dimensionamiento. 2.3.1.1. Previsión de cargas. 2.3.1.2. Determinación de circuitos. 2.3.1.3. Tomas de corriente y de iluminación. 2.3.2. Cálculo de protecciones. 2.3.2.1. Elementos de protección. 2.3.2.2. Dispositivos de protección. 2.3.3. Elaboración de planos. 2.4 Realización de la instalación. 2.4.1. Aspectos relacionados a la instalación en campo. 2.4.1.1. Seguridad eléctrica. 2.4.1.2. Montaje de una instalación. 2.4.2. Pruebas de puesta en servicio. 2.4.2.1. Mantenimiento. 2.5. Acometidas con más de una fuente. 2.5.1. Instalaciones con sistema de respaldo. 2.5.2. Instalaciones con autogeneración y conexión a red. Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 3
UNIDAD 3. INSTALACIONES ELÉCTRICAS COMERCIALES E ILUMINACIÓN Propósitos específicos Que le estudiante adquiera los conocimientos básicos para realizar una instalación eléctrica comercial y de iluminación además de elaborar los planos correspondientes, que conozca las normas aplicables a la República Mexicana y las buenas prácticas de ingeniería al realizar instalaciones eléctricas. A partir de la discusión de los temas y revisión de planos eléctricos comerciales y de iluminación ya existentes. 3.1. Revisión de normas aplicables. 3.2. Instalaciones eléctricas comerciales. 3.2.1. Descripción y componentes. 3.2.2. Protecciones. 3.2.3. Elaboración de planos. 3.3. Instalaciones de iluminación. 3.3.1. Descripción y componentes. 3.3.2. Protecciones. 3.3.3. Clasificación. 3.3.3.1. Iluminación comercial. 3.3.3.2. Alumbrado público. 3.3.3.3. Alumbrado en espacios abiertos. UNIDAD 4. INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES Propósitos específicos Que le estudiante adquiera los conocimientos básicos para realizar una instalación eléctrica industrial y elaborar los planos correspondientes, que conozca las normas aplicables a la República Mexicana y las buenas prácticas de ingeniería al realizar instalaciones eléctricas. 4.1. Revisión de normas aplicables. 4.2. Instalaciones eléctricas industriales. 4.2.1. Descripción y principales componentes. 4.3. Instalaciones de motores y equipos. 4.4. Elementos de protección. 4.5. Tableros de control. 4.6. Subestaciones eléctricas. 4.6.1. Descripción y funcionamiento. 4.7. Pruebas y posibles fallas. 4.8. Mantenimiento y puesta en servicio. 4.9. Elaboración de planos. Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 4
METODOLOGÍA PARA EL CURSO La parte inicial de cada una de las unidades del curso será expositiva para establecer los conceptos y brindarles un marco teórico del tema, los conocimientos vistos en cada unidad se afianzarán mediante el desarrollo de ejemplos prácticos en clase y revisión de planos eléctricos ya existentes, posteriormente se sugiere que los estudiantes realicen pequeños proyectos de instalaciones de cada uno de los temas. Las tareas y ejercicios se proponen para que desarrollen sus habilidades en el manejo de las herramientas de dibujo y diseño donde pondrán en práctica los conocimientos adquiridos en esta asignatura para la elaboración de planos eléctricos. El estudiante desarrollará un al final del curso un proyecto de electrificación, que contemple lo visto en las unidades dos y tres y cuatro con el fin de que desarrollen sus habilidades en este campo y elaboración de un plano reforzando lo visto en la unidad uno. Se ofrecerán asesorías con la finalidad de brindarles apoyo para la elaboración de sus proyectos. Es deseable realizar visitas de campo, en la que el estudiante reafirmando el conocimiento visto en clase. EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA Los estudiantes de la asignatura deberán demostrar conocimientos de circuitos eléctricos y maquinas eléctricas, en particular en el manejo de cálculos de cargas y elaboración de un circuito equivalente, pruebas de corto circuito y factor de potencia. Se sugiere que sea una evaluación práctica, mediante la reproducción de un plano eléctrico utilizando el dibujo asistido por computadora. EVALUACIÓN FORMATIVA Debido al contenido de los temas se recomienda realizar dos evaluaciones formativas, al finalizar el curso para verificar que los estudiantes se hayan apropiado los conocimientos. En la primera se recomienda la elaboración un examen teórico de conceptos vistos durante el curso de la NOM 001 SEDE y la interpretación de planos eléctricos. Para evaluar la segunda, tercera y cuarta unidades se recomienda llevarla acabo un proyecto de instalación eléctrica que contemple las tres unidades, para que el estudiante demuestre sus habilidades al dimensionar y calcular las protecciones de la instalación incluyendo aspectos de una instalación residencial comercial e industrial, realizar el estudio de cargas y un diagrama de la instalación eléctrica mediante el uso de software especializado. Durante el curso el estudiante dispondrá de asesorías con el fin consolidar los conceptos vistos en clase también para la orientación en el desarrollo de sus proyectos. EVALUACIÓN PARA CERTIFICACIÓN Los estudiantes deberán mostrar los siguientes conocimientos: Ser capaz de interpretar y realizar planos eléctricos de instalaciones residenciales y comerciales, demostrara su conocimiento de la norma, NOM 001 SEDE, en la elaboración de proyectos eléctricos, de realizar un proyecto de electrificación residencial, comercial, de alumbrado e industrial incluyendo los circuitos y el cálculo de protecciones que integren la instalación eléctrica, demostrará su conocimiento de la Norma Oficial Mexicana para instalaciones eléctricas, habilidad de realizar e interpretar los principales elementos Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 5
de un plano eléctrico y realizar el cálculo de protecciones y de circuitos eléctricos residenciales y comerciales e industriales. Para la realización de esta evaluación se recomienda llevar a cabo un examen dividido en tres secciones; la primera donde defina los conceptos teóricos vistos en el curso, la segunda será práctica donde se le pedirá al estudiante elabore un plano eléctrico a partir de uno ya existente describiendo sus componentes, en la tercera se darán al estudiante los requerimientos de una instalación, realizará el proyecto de electrificación y cálculo de protecciones, determine el tendido eléctrico y ubicación de todos los elementos eléctricos requerido sobre el plano arquitectónico y realice el plano eléctrico tridimensional, apoyado en un software especializado de dibujo CAD, de una instalación comercial o industrial. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Chevalier, A. Dibujo Industrial. LIMUSA, 2002. Giesecke, Frederick E.; Mitchell, Alva; Spencer, Henry Cecil Y Hill, Ivan Leroy. Dibujo Técnico. LIMUSA, 2001. López Fernández, J. Y Tajadura Zapirain, J. A. Autocad 2000 Avanzado. Mcgraw Hill, 1999. P.C. Sen. Principles of electric machines and power electronics. Willey, N.Y., 1997. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Goetsch, David L.; Nelson, John A. y Chalk, William S. Technical Drawing, 3ª edición. Delmar Publishers Inc., 1994. Jensen, C. H. Dibujo y Diseño de Ingeniería. McGraw Hill, 1988. Nickolaisen, Robert H. Machine Drafting and Desing. Prentice Hall, 1986. Wright, Paul H. Introducción a la Ingeniería. Pearson Educación, 1994. Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Instalaciones eléctricas 6