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Instalaciones Eléctricas Cajamarca, octubre del 2015
Facultad de Ingeniería
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ELECTRICIDAD
Distribución de energía eléctrica
Es recibir la energía eléctrica de los generadores o transmisores en los
puntos de entrega, en bloque y entregarla a los usuarios finales.
Concesionario
Persona natural o jurídica encargada de la prestación del servicio público
de distribución de energía eléctrica.
Zona de concesión
Área en la cual el concesionario presta el servicio público de distribución
de electricidad.
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Sistema de distribución
Conjunto de instalaciones para la entrega de energía eléctrica a los
diferentes usuarios, comprende:
• Subsistema de distribución primaria
• Subsistema de distribución secundaria
• Instalaciones de alumbrado público
• Conexiones
• Punto de entrega.
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� Subsistema de distribución primaria
Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica producida por un
sistema de generación, utilizando eventualmente un sistema de
transmisión, y/o un subsistema de sub transmisión, a un subsistema de
distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado público y/o a las
conexiones para los usuarios, comprendiendo tanto las redes como las
subestaciones intermediarias y/o finales de transformación.
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Red de distribución primaria
Conjunto de cables o conductores, sus elementos de instalación y sus
accesorios, proyectado para operar a tensiones normalizadas de
distribución primaria, que partiendo de un sistema de generación o de un
sistema de transmisión, está destinado a alimentar/interconectar una o
más subestaciones de distribución; abarca los terminales de salida desde
el sistema alimentador hasta los de entrada a la subestación alimentada.
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Subestación de distribución
Conjunto de instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la
energía eléctrica que la recibe de una red de distribución primaria y la
entrega a un subsistema de distribución secundaria, a las instalaciones de
alumbrado público, a otra red de distribución primaria o a usuarios.
Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de
maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el
secundario, y eventualmente edificaciones para albergarlos
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Transformador
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� Subsistema de distribución secundaria
Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica suministrada
normalmente a bajas tensiones, desde un sistema de generación,
eventualmente a través de un sistema de transmisión y/o
subsistema de distribución primaria, a las conexiones.
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Transformador
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� Instalaciones de alumbrado público
Conjunto de dispositivos necesarios para dotar de iluminación a vías y
lugares públicos (avenidas, jirones, calles, pasajes, plazas, parques,
paseos, puentes, caminos, carreteras, autopistas, pasos a nivel o
desnivel, etc.), abarcando las redes y las unidades de alumbrado público.
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� Acometida
Es la instalación que conecta las
redes de distribución del
concesionario (red secundaria :1)
con las instalaciones del usuario.
La acometida comprende entre
otros elementos, los cables de
conexión (2), el equipo de
medición y/o registro y el equipo
de protección (3).
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� Sistema de utilización
Es aquel constituido por el conjunto de instalaciones destinado a
llevar energía eléctrica suministrada a cada usuario desde el punto
de entrega hasta los diversos artefactos eléctricos en los que se
produzcan su transformación en otras formas de energía.
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CORRIENTE ELÉCTRICA
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La corriente eléctrica se producirá y pasará a través del dispositivo, y ahí de
acuerdo a la función del dispositivo se producirá la transformación de
energía eléctrica en otro tipo de energía.
Si el dispositivo es una lámpara,
la energía eléctrica se
transformará en energía lumínica
(la lámpara emite luz) y también
en térmica (la lámpara se
calienta); o si es un radio, se
transforma en energía sonora.
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La corriente eléctrica
Es el flujo de electrones que fluyen a través de un conductor en circuito
cerrado de átomo en átomo impulsados por la fuerza que origina el
desprendimiento de sus órbitas originales, por lo tanto corriente eléctrica
es el desplazamiento de electrones.
Se denomina corriente eléctrica al flujo de carga eléctrica a través de un
material sometido a una diferencia de potencial.
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Requisitos para que circule la corriente eléctrica
Para que una corriente eléctrica circule por un circuito es necesario que
se disponga de tres factores fundamentales: 1 fuente de fuerza
electromotriz, 2 conductor, 3 carga o resistencia conectada al circuito, 4
sentido de circulación de la corriente eléctrica.
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1. Una fuente de fuerza electromotriz, por ejemplo, una batería, un
generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en
movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el
circuito eléctrico.
2. Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente,
desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica
hasta el polo positivo de la propia fuente. En la práctica ese camino lo
constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre.
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3. Una carga conectada al circuito que ofrezca resistencia al paso de la
corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que
para funcionar consuma energía eléctrica, por ejemplo, una lámpara
para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que
produzca calor (calefacción, cocina, secador de cabello, etc.), un
televisor o cualquier otro equipo electrodoméstico o industrial que
funcione con corriente eléctrica.
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Cuando las cargas eléctricas circulan normalmente por un circuito, sin
encontrar en su camino nada que interrumpa el libre flujo de los
electrones, decimos que estamos ante un “circuito eléctrico cerrado”.
Si, por el contrario, la circulación de la corriente de electrones se
interrumpe por cualquier motivo y la carga conectada deja de recibir
corriente, estaremos ante un “circuito eléctrico abierto”. Por norma
general todos los circuitos eléctricos se pueden abrir o cerrar a voluntad
utilizando un interruptor que se instala en el camino de la corriente
eléctrica en el propio circuito con la finalidad de impedir su paso cuando
se acciona.
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Tipos de corriente eléctrica
� Corriente continua (C.C.)
Es el flujo continuo de electricidad a través de un conductor entre dos
puntos de distinto potencial. En este caso, las cargas eléctricas circulan
siempre en la misma dirección del punto de mayor potencial al de menor
potencial, es decir no cambia de sentido con el tiempo
Se obtiene aplicando una tensión de
sentido constante con una batería
de acumulación, luego esta
corriente fluye siempre en un mismo
sentido. Ejemplo en un, en un
reflector.
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� Corriente alterna (CA )
Es la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varía cíclicamente,
cambia constantemente de polaridad es decir, es la corriente que alcanza
un valor pico en su polaridad positiva, después desciende a cero y, por
último, alcanza otro valor pico en su polaridad negativa o, viceversa. La
forma de onda de la corriente alterna es la de una onda senoidal, con lo que
se consigue una transmisión más eficiente de la energía.
Se obtiene aplicando una tensión de
sentido alterno con un alternador,
luego la corriente fluye variando de
sentido. Este sistema se utiliza en los
servicios públicos.
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� Corriente alterna (CA )
Es la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varía cíclicamente,
cambia constantemente de polaridad es decir, es la corriente que alcanza
un valor pico en su polaridad positiva, después desciende a cero y, por
último, alcanza otro valor pico en su polaridad negativa o, viceversa. La
forma de onda de la corriente alterna es la de una onda senoidal, con lo que
se consigue una transmisión más eficiente de la energía.
Se obtiene aplicando una tensión de sentido alterno con un alternador,
luego la corriente fluye variando de sentido. Este sistema se utiliza en los
servicios públicos.
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La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los
problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su
facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente
continua. La energía eléctrica trasmitida 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, se puede, mediante un transformador, modificar el
voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual
proporción la intensidad de corriente. Esto permite que los conductores
sean de menor sección y, por tanto, de menor costo; el voltaje puede
ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o doméstico de
forma cómoda y segura.
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Corriente monofásica y trifásica
El voltaje y la intensidad en la corriente alterna puede ser
monofásica y trifásica dependiendo de la construcción y colocación
del generador usado para su producción.
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� Corriente monofásica
Se obtiene de tomar una fase de la corriente trifásica y un cable neutro.
Desde el centro de transformación más cercano hasta las viviendas se
disponen cuatro hilos: un neutro
(N) y tres fases (R, S y T), en el
sistema monofásico en cada
vivienda entra el neutro y una de
las fases, conectándose varias
viviendas a cada una de las fases
y al neutro; esto se llama
corriente monofásica.
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� Corriente trifásica
Se denomina corriente trifásica al conjunto de tres corrientes alternas
de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una
diferencia de fase entre ellas de 120°, y están dadas en un orden
determinado. Cada una de las corrientes que forman el sistema se
designa con el nombre de fase.
Si en una vivienda hay instalados aparatos de potencia eléctrica alta
(aire acondicionado, motores, etc., o si es un taller o una empresa
industrial) habitualmente se les suministra directamente corriente
trifásica que ofrece una tensión de 380 voltios.
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La generación trifásica de energía eléctrica es más común que la
monofásica y proporciona un uso más eficiente de los conductores.
La utilización de electricidad en forma trifásica es mayoritaria para
transportar y distribuir energía eléctrica y para su utilización
industrial, incluyendo el accionamiento de motores. Las corrientes
trifásicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas
o grupos de bobinas, arrolladas en un sistema de tres electroimanes
equidistantes angularmente entre sí.
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El sistema trifásico presenta una serie de ventajas, tales como la
economía de sus líneas de transporte de energía (hilos más finos que
en una línea monofásica equivalente) y de los transformadores
utilizados, así como su elevado rendimiento de los receptores,
especialmente motores, a los que la línea trifásica alimenta con
potencia constante y no pulsada, como en el caso de la línea
monofásica.
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Sistemas trifásicos
En un sistema trifásico tenemos dos tipos de tensiones diferentes, las
tensiones de fases y las tensiones de líneas.
• Las tensiones de fases
son las tensiones que existen entre cada fase y el neutro y, se denominan
U10, U20 y U30
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• Las tensiones de línea
son aquellas tensiones que existen entre diferentes fases. Estas
tensiones se denominan U12, U23 y U31
Al disponer de dos tensiones diferentes podemos utilizar la más elevada
para la industria y la más baja para zonas residenciales o viviendas.
Además, tenemos que en la industria se utilizan máquinas eléctricas
como son los transformadores, los motores trifásicos, etc
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Tensión o voltaje de línea
Tensión que hay entre dos fases.
Tensión o voltaje de fase
Tensión que hay entre una fase y el neutro.
Voltaje trifásico
Se refiere a la tensión de línea.
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