Planificación Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia Año 2012

UTN Cátedra de Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia

Planificación de la Asignatura

Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia.

Carrera: Ingeniería Eléctrica.

Profesor: Ing. Domingo Zmutt.

J.T.P.: Ing. Eloy Villafañe.

Año 2012.

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Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia - Planificación año 2012.

1 Objetivos

El objetivo principal que se persigue es el de desarrollar un criterio propio, personal, en el alumno, para realizar instalaciones eléctricas. Apoyado en los conceptos teóricos, técnicas, métodos, reglamentaciones y normativas vigentes (locales, nacionales, internacionales, etc.)

El alumno debe comprender la vinculación que tienen las instalaciones eléctricas con el resto de las especialidades (mecánica, civil, equipos e instrumentación). La tecnología ha posibilitado la integración de las instalaciones eléctricas con el resto de las especialidades.

Al finalizar el curso el alumno debe ser capaz de:

Calcular- Diseñar- Proyectar- Conducir la realización de instalaciones eléctricas y de luminotecnia en industria, comercio y edificios.

2 MetodologíaLa enseñanza será del tipo socializada, donde el docente y alumnos constituyen un equipo de aprendizaje, siendo las técnicas didácticas de comunicación directa y comunicación centrada en la tarea.

En la comunicación directa las clases serán expositivas activas. El Docente expondrá los contenidos de las unidades didácticas, conduciendo el proceso de aprendizaje, mediante una continua estimulación de la observación del alumno, utilizando como soporte la aplicación en la práctica de lo expuesto. Se utilizarán técnicas de participación activa del alumno, a través de disparadores relacionados, utilizando preguntas, discusión de pequeños problemas, etc.

En la comunicación centrada en la tarea, los alumnos tienen instrucciones sobre lo que tienen que hacer y reciben el aporte y control del docente.

Las clases se basarán en las técnicas y las normativas vigentes, para aplicarlas en desarrollo de instalaciones eléctricas.

Durante el desarrollo del dictado de clases, se realizarán clases de discusión de contenidos, con los alumnos como expositores y la intervención del resto de la clase. El docente dirigirá la discusión, propondrá interrogantes y problemas de aplicación práctica, ampliará y aclarará conceptos, etc.

Se expondrán la resolución de problemas tipo, problemas de refuerzo del aprendizaje (aplicación directa de leyes, métodos, principios, normas, etc., con cambios de datos e incógnitas) problemas de complejidad superior, dirigidos a la resolución de cuestiones prácticas de la profesión (problemas de ingenio).

La base teórica, se fortalecerá con los trabajos prácticos y el desarrollo de un Proyecto de Instalaciones Eléctricas. Estos tendrán una correlación metodológica de desarrollo con ejemplos de aplicación.

Como complemento se realizarán visitas a edificios, establecimientos industriales e instalaciones complejas.

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El desarrollo del Proyecto de Instalaciones Eléctricas es el eje principal del aprendizaje de las instalaciones eléctricas.

Las instalaciones eléctricas son un “Arte Técnico”

3 Modalidad de dictado:

Clases teóricas.

Clases prácticas.

Desarrollo del Proyecto de Instalaciones Eléctricas.

Visita a instalaciones.

Duración del dictado de la Asignatura: 32 semanas.

Carga horaria: 192 horas.

Carga horaria semanal: 6 (seis) horas.

Frecuencia: dos veces por semana.

Régimen de dictado: Anual.

4 Forma de evaluación

4.1 Regularización

80 % de asistencia a clases teóricas y prácticas (verificadas por los docentes).

Elaboración y presentación de Informes de visitas a instalaciones, con nota.

Desarrollo, presentación y aprobación del Proyecto de Instalaciones Eléctricas por actividades en las fechas planificadas.

4.2 Aprobación del Proyecto de Instalaciones Eléctricas.

Exposición del Proyecto con coloquio integral, con nota.

Regularización de la materia.

Promoción del examen práctico, con la aprobación del Proyecto de Instalaciones Eléctricas.

4.3 Examen final

Examen final. Se realiza posterior/ finalización del ciclo lectivo.

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5 Programa Sintético.

- Unidad Temática 1: Teoría, cálculo y diseño de sistemas de iluminación.

- Unidad Temática 2: Consideraciones técnico-económicas en las instalaciones Eléctricas.

- Unidad Temática 3: Distintas tensiones de servicio.-

- Unidad Temática 4: Factor de potencia

- Unidad Temática 5: Canalizaciones eléctricas.

- Unidad Temática 6: Estudio de cortocircuito en las instalaciones.

- Unidad Temática 7: Cálculo y dimensionamiento de la puesta a tierra.

- Unidad Temática 8: Sistemas de registro y medición.

- Unidad Temática 9: Aparatos de maniobra, comando y tableros.

- Unidad Temática 10: Protecciones especificas de una instalación eléctrica.

6 Planificación.

6.1 Dictado de los teóricos

Unidad Temática 1:. Teoría, cálculo y diseño de sistemas de iluminación

Contenidos:

- Magnitudes y unidades radiométricas y fotométricas.

- Fuentes luminosas.

- Bases del proyecto luminotécnico.

- Iluminación interior. Método de las cavidades zonales. Verificación.

- Iluminación exterior. Alumbrado Público. Alumbrado de grandes áreas.

Puntos clave:

- Magnitudes y unidades.

- Utilización de la información fotométrica básica.

Objetivos específicos:

- Enunciar las magnitudes y unidades radiométricas y fotométricas.

- Clasificar los diferentes tipos de luminarias.

- Utilizar los gráficos de cálculo.

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- Interpretar las ecuaciones de cálculo.

Fechas de desarrollo de la Unidad Temática 1:

14 y 28 de Marzo, 4, 11 y 18 de Abril.

Unidad Temática 2 Consideraciones técnico-económicas en las instalaciones eléctricas.

Contenidos: - Mercado Eléctrico Mayorista.

- Demandas. Factor de Carga. Factor de Diversidad.

- Costos y tarifas eléctricas.

- Proyecto de una instalación eléctrica: análisis técnico y económico.

Puntos clave:- Bases para la comparación de alternativas.

- Costo marginal.

- Asignación de costos.

Objetivos específicos: - Definir los conceptos fundamentales de la Ley 24.065.

- Relacionar los factores de carga y de diversidad.

- Evaluar económicamente distintas alternativas técnicamente adecuadas:

Fecha de desarrollo de la Unidad Temática 2:

25 de Abril y 2 de Mayo.

Unidad Temática 3: Distintas tensiones de servicio

Contenidos:

- Tensiones de Servicio

- Calidad de Potencia

- Perturbaciones.

- Calidad de servicio y producto técnico.

Puntos clave:

- Conocimiento de aspectos normativos.


- Establecer la calidad de la potencia del suministro eléctrico.


9, 16 y 23 de Mayo.

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Unidad Temática 4: Factor de potencia.

Contenidos:

- Mejoramiento del factor de potencia en media y baja tensión.

- Elección y ubicación de bancos de capacitores.

- Consecuencias económicas.

Puntos clave:

- Conexión del banco de capacitores.

- Potencia a compensar.


- Definir los conceptos básicos de potencia reactiva.

- Distinguir los diferentes tipos de conexión.

- Comparar las posibilidades de instalación serie y paralelo.

- Determinar las condiciones de instalación adecuadas.


30 de Mayo.

Unidad temática 5: Canalizaciones eléctricas.

Contenidos:

- Distintos tipos de canalizaciones.

- Cables subterráneos de aislación impregnada y de aislación seca.

- Límite térmico. Caída de tensión. Pérdidas.

Puntos clave:

- Determinación del límite térmico.


- Enumerar las posibilidades de alimentación de energía eléctrica.

- Clasificar los distintos tipos de cables aislados.

- Analizar las expresiones que determinan la capacidad de carga y pérdidas


6 y 13 de Junio.

Unidad Temática 6: Estudio de cortocircuito en las instalaciones eléctricas.

Contenidos:

- Fuentes. Tipos de cortocircuito.

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- Cálculo.

- Efectos dinámicos y térmicos.

Puntos clave:

- Aplicación de componentes simétricas.


- Distinguir las fuentes de cortocircuito.

- Enumerar los distintos tipos de cortocircuitos.

- Utilizar métodos gráficos para determinar magnitudes.

- Calcular las corrientes de cortocircuito.

- Establecer las consecuencias dinámicas y térmicas.


27 de junio, 1 y 8 de Agosto.

Unidad Temática 7: Cálculo y dimensionamiento de la puesta a tierra.

Contenidos:

- Puesta a tierra de servicio.

- Puesta a tierra de seguridad.

- Cálculo y diseño.

- Protección contra descargas atmosféricas.

Puntos clave:

- Conocimiento de aspectos normativos.

- Determinación de las tensiones de paso y de contacto.


- Describir las diferentes posibilidades de conexión a tierra del neutro de la

instalación.

- Establecer los distintos aspectos de seguridad.

- Justificar los criterios de diseño de la instalación de tierra.

- Aplicar las fórmulas de cálculo de una red de tierra.


15, 22 y 29 de Agosto.

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Unidad Temática 8: Sistema de registro y medición.

Contenidos:

- Transformadores de protección y medición.

- Transformador de corriente.

- Bobina Rogowski.

- Transformador de tensión. Inductivos y capacitivos.

- Medición y registro de magnitudes eléctricas.

Puntos clave:

- Modos de conexión.

- Régimen transitorio.


- Analizar el comportamiento y clasificar los distintos tipos de transformadores.

- Valorar los errores de los transformadores.

- Investigar la respuesta en condiciones transitorias.

- Esquematizar las conexiones de instrumentos de tableros y equipos auxiliares.


5 y 12 de Septiembre.

Unidad Temática 9: Aparatos de maniobra. Comando y Tableros.

Contenidos:

- Física del fenómeno del arco eléctrico.

- Aparatos de maniobra en media y baja tensión.

- Disyuntores. Interruptores. Reconectadores.

- Seccionadores. Seccionalizadores.

- Tableros y celdas de distribución. Barras Colectoras.

- Técnicas de comando, control y señalización.

- Esquemas eléctricos. Unifilares y multifilares. Funcionales y topográficos.

Puntos clave:

- Comportamiento de los distintos medios extintores como aislantes.

- Consideraciones sobre las características de las corrientes a interrumpir.


- Describir el comportamiento del arco en los diferentes dieléctricos.

- Clasificar los tipos básicos de disyuntores.

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- Interpretar los diferentes esquemas gráficos.


19 y 26 de Septiembre y 3 de Octubre.

Unidad Temática 10: Protecciones específicas de las instalaciones eléctricas.

Contenidos:

- Planificación de las protecciones eléctricas en media y baja tensión.

- Protección de máxima corriente y tierra.

- Protección direccional.

- Protección termomagnética.

- Fusibles.

- Coordinación. Selectividad.

Puntos clave:

- Condiciones de cortocircuito.

- La interpretación de la protección como sistema.


- Comparar el comportamiento de las protecciones según su respuesta.

- Resumir ventajas e inconvenientes de los distintos tipos.

- Resolver la regulación de las protecciones de tiempo inverso.

- Analizar los fundamentos de la selectividad de las protecciones.

- Describir las condiciones de coordinación de las protecciones.


10, 17,24 y 31 de Octubre y 7 de Noviembre.

6.2 Dictado y desarrollo de los prácticos.

Los trabajos prácticos son el complemento de los temas teóricos.

El desarrollo de los temas tiene una relación directa con el temario del Proyecto de Instalaciones Eléctricas. En cada clase se afirman los conceptos entregados en el teórico, con los métodos de cálculo de cada una de las unidades.

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6.3 Desarrollo del Proyecto de Instalaciones Eléctricas

La confección del Proyecto de Instalaciones Eléctricas sigue una metodología, basada en los conceptos de Ingeniería de Proyectos.

Lo temas que comprenden el desarrollo del proyecto de instalaciones eléctricas con las fechas de dictado son:

Universidad Tecnológica Nacional- Facultad Regional Córdoba

Cátedra de Instalaciones Eléctricas y Luminotecnia Año 2012

1.- Desarrollo del Proyecto de Instalaciones EléctricasActividades

ítem Descripción Fechas ObservacionesN°

Fecha de

Entrega

1 23-abr

1 Inicio de actividades

(19-03) (26-03)

Diagramación del tipo de instalación , planos, especificaciones

2Proyecto de instalación eléctrica, pautas, consideraciones, alcances

Tipos de instalación, planificación, alcance, tiempos, costos, recursos, normas de aplicación.

3Confección de memoria descriptiva

Objeto, descripción de los trabajos, criterios de proyecto y de la instalación.

4Definición del Proyecto de instalaciones

(09-04) El alumno define el tipo de emprendimiento (Edificio, Hospital, Hotel, Centro Comercial, Fábrica, etc.)

5Determinación de potencia instalada

(09-04) (16-04)

Sumatoria de las potencias de lo equipos, elementos, servicios, etc.. (Específicas o predeterminadas)

6Determinación de la potencia demandada

Para la compra de energía, dimensionamiento de instalaciones, elementos y equipos

7Diagrama unifilar, planos topográficos, funcionales, trifilares

Representación gráfica del proyecto

2 14-may

8Distribución y agrupación de las cargas por circuitos y cargas principales

23-abr

Base para el dimensionamiento de los tableros de distribución, de fuerza motriz, iluminación, comando, etc.

9Distribución de tableros de distribución y fuerza

Ubicación de tableros en planos en planta.

10Centro de carga general y parciales Ubicación del centro de potencia gral y

de tableros de distribución y de fuerza.11

Centros de carga por tableros principales

3 14-jun

12 Iluminación interior- Iluminación de emergencia

(07-05) (14-05)

Aplicación de las normas y criterios de iluminación, de acuerdo a la aplicación

13

14 Iluminación exterior(21-05) (28-05)

Aplicación de las normas y criterios de iluminación, de acuerdo a la aplicación

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15 Iluminación exteriorEmpleo de software de aplicación para cálculos

4 02-jul

16Tipos de energía (permanente, segura, auxiliar)

04-junAplicación del tipo de energias de acuerdo a las exigencias del tipo de instalación.

17Determinación del punto de derivación de energía

11-jun

Para la compra de energía- Distribución de alimentaciones

18Diseño de cabina de medición y maniobras

De acuerdo a las especificaciones de la empresa de energía que suministra el servicio

19Determinación y diseño del sistema de potencia, centros de potencia

(18-06) (25-06)

Diseño de Sub-estacion transformadora. Recinto de transformadores, tableros de media, baja tensión y auxiliares

5 13-ago20 Corrección del factor de potencia 30-jul Cálculo y aplicaciones

21 Cálculo de conductores 06-agoConfección de las planillas de cableado

6 10-sep

22 Cálculo de cortocircuito 13-ago Determinación de la falla más severa

23 Cálculo de puesta a tierra 27-ago

Puesto de medición, Sub-estaciones transformadoras y plantas.

24Protección ante descargas atmosféricas

Protección primaria y secundaria

7 24-sep 25Determinación de las canalizaciones

03-sepDeterminación y ubicación en planos de bandejas portacables, cañerías, ductos etc.

8 01-oct

26Transformadores de corriente y tensión

10-sep Cálculo y aplicaciones

27Diseño de los diferentes tableros eléctricos

(10-09) (17-09)

Tableros de baja y media tensión. Determinación de los elementos que lo componen. Acondicionamiento de tableros.

9 29-oct28

Determinación de las protecciones en media y baja tensión.

24-sepRelés de protección, fusibles, coordinación de las diferentes protecciones.

29Sistema de protección y detección de incendios

01-octAplicación de las normas y especificaciones vigentes

10 05-nov

30Señales débiles (comunicaciones de voz y datos)

(15-10) (22-10)

Diseño y aplicaciones de normativas vigentes

31Instalación de inmuebles, oficinas, servicios, depósitos, etc.

Diseño y aplicación de las normas y especificaciones vigentes

11 19-nov

32 Computo métrico y presupuesto29-oct

Determinación del costo del proyecto33 Elementos y equipos eléctricos Datos característicos 34 Planos del proyecto 05-nov Revisión de planos del proyecto

35 Revisión del proyecto 12-novRepaso gral de los puntos que componen el proyecto

12

17-dic

36

Recepción de proyectos para su revisión

19-nov

Los alumnos entregan para su revisión el proyecto

37 26-nov38 03-dic39 10-dic

40 Recepción final de proyecto 17-dicUltima fecha para recepción de proyecto

Lo planos que componen el proyecto son:

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Proyecto de Instalaciones Eléctricas Listado de planos a confeccionar

ítem Descripción Observaciones

1 Planimetría- PlanialtimetríaPredio y cerramiento con ubicación de plantas a construir

2 CivilesVista en planta, cortes, fachadas, con medidas

3 Unifilar generalCon indicaciones de elementos

4 Distribución de cargas en planta Con medidas y ejes de referencia

5 Distribución de tableros en planta

6 Centro de cargas General y por cargas distribuidas

7

Iluminación interior

Distribución de artefactos con medidas en plano, con ejes de referencia, con circuitos

8Detalle de montaje de artefactos y canalizaciones

9Canalización, indicación de cañerías, cajas de paso, etc.

10

Iluminación exterior

Distribución de artefactos con medidas en plano, con ejes de referencia, con circuitos

11Detalle de montaje de artefactos

12Canalización, indicación de cañerías, cables, cortes en tendidos subterráneos, etc.

13

Canalizaciones

Distribución de bandejas, cañerías, etc., en planta

14Detalle de instalación de bandejas, cañerías, (sobre nivel y subterráneas)

15Detalles de montaje e instalación en las estructuras y edificaciones

16Distribución de conductores e indicaciones en plano

17 Punto de derivación / alimentación Desde la línea municipal (MT/BT)

18 Cabina de medición y maniobrasVista en planta, cortes con medidas

19Centros de potencias- sub-estaciones transformadoras

Vista en planta y corte, con medidas.

20

Puesta a tierra

Sub-estación, con medidas

21Cabina de medición, con medidas

22 Planta, con medidas

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23Detalles de conexiones entre cables y jabalinas

24Descargas atmosféricas

Vista en planta

25Detalles de montaje e instalación en altura

26 Cortocircuito Diagrama indicando los puntos de falla considerados

27 Tableros de Media tensión

Unifilar con designación de elementos y topográfico con medidas

28 Tablero Gral. de baja tensión 29 Tablero de distribución30 Tablero de fuerza motriz31 Tablero seccional 32 Tablero de iluminación interior33 Tablero de iluminación exterior34 Tablero de tomas35 Tablero de coseno de phi36 Tablero de servicios auxiliares37 Tablero de energía auxiliar38 Tablero de señales débiles39 Tablero de sistema contra incendio

40 Protecciones Diagrama de una línea completa con las curvas de cada elemento

Las Pautas y características del Proyecto de Instalaciones Eléctricas son:

2.- Pautas y Características del Proyecto de Instalaciones Eléctricas.

ítem Descripción Observaciones

1 Presentación en formato normalizado A4Carpeta con todas las hojas numeradas

2

Desarrollo según el siguiente orden:

Carpeta armada en este orden de los puntos del proyecto

2.1 - Carátula- Índice2.2 - Memoria descriptiva2.3.- Memoria de cálculo2.4.- Planillas2.5.- Planos2.6.- Información técnica de los elementos utilizados

3 Presentación en formato digitalCon proyecto aprobado, 2 (dos) copias

4 Cantidad de alumnos por proyecto : dos

5 Se podrán utilizar programas de cálculo digitalesIndicar en la memoria de cálculo los programas utilizados

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El Proyecto de Instalaciones Eléctricas se desarrolla durante el dictado de las clases prácticas con la presentación de actividades, verificadas por el docente.

3.- Planificación de entrega del proyecto de instalaciones eléctricas

Actividad Puntos que componen la actividad Fecha de entrega

1 Puntos 1 al 7 23-abr2 Punto 8 al 11 14-may3 Puntos 12 al 15 14-jun4 Puntos 16 al 19 02-jul5 Puntos 20 y 21 13-ago6 Puntos 22 al 24 10-sep7 Puntos 25 24-sep8 Puntos 26 y 27 01-oct9 Punto 28 y 29 29-oct

10 Puntos 30 y 31 05-nov11 Puntos 32 al 35 19-nov12 Proyecto completo 17-dic

6.4 Trabajo de campo, visita a instalaciones eléctricas.

Completando los desarrollos teóricos y prácticos, se realizan visitas a instalaciones complejas, edificios, industrias.

El alumno confecciona un informe / tipo monografía de la visita realizada, con los principales puntos vistos en la visita.

El informe se evalúa con nota, que será parte de la nota para la regularización.

7 BIBLIOGRAFÍA.

- Instalaciones Eléctricas. Spitta.

- Protecciones Sistemas de Potencia. Ravindranath y Chander.

- Protecciones en las Instalaciones Elèctricas. P. Montanè.

- Cables Eléctricos Aislados. Llorente Antón.

- Manual Técnico de Cables de Energía. Sierra y Sansores.

- Las Corrientes de Cortocircuito en las Redes Trifásicas. Roeper.

- Electrical Engineering Handbook. Siemens.

- Manual de Baja Tensión. Siemens.

- Protección contra Sobretensiones de Instalaciones de Baja Tensión. Hasse.

- El Fusible en los Sistemas Eléctricos de Potencia. Juan Carlos J. Gómez.

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- Aparatos de Maniobra de MT. y BT. Juan Carlos Tobías.

- Manual de Luminotecnia. Asociación Argentina de Luminotecnia.

- Cálculos y Medidas en Luminotecnia. H.A.E. Keitz.

- Ingeniería Económica. H.G Thuesen, W.J Fabryck y G.J. Thuesen.

- Preparación y Evaluación de Proyectos. N. Sapag Chain y R. Sapag Chain.

- Calidad de Potencia. Juan Carlos Gòmez Targarona.

- Seguridad en las Instalaciones Elèctricas. J, Roldàn Viloria.

- Iluminación, luz, visión, comunicación. Tomos 1 y 2. AADE 2001.

- Calidad de la Energía Eléctrica. Roberto E. Pinto.

- Instalaciones Eléctricas en Hospitales. Sergio Lichtenstein.

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