SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE - SENA PROGRAMA AULAS MOVILES

MANUAL DE OPERACIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE LAS AULAS MÓVILES VIALE

INNOVA Centro de Diseño e Innovación Ltda.

Junio de 2010

Índice

Presentación

1. Descripción general del vehículo

2. Descripción del sistema eléctrico

3. Descripción del tablero de distribución y control

4. Recomendaciones de operación

PRESENTACIÓN

El presente documento reúne las recomendaciones básicas para el correcto uso y buen funcionamiento de las instalaciones eléctricas y equipos relacionados de las aulas móviles VIALE, incluyendo las actividades preliminares necesarias para su operación hasta el cierre de una jornada de trabajo. En el capítulo primero se hace una descripción general del vehículo. En el capítulo segundo se describe el sistema eléctrico diseñado de acuerdo a la demanda y distribución de cargas. En el capítulo tercero se describe el tablero de distribución. En el capítulo cuarto se presentan las recomendaciones para el correcto uso y funcionamiento del sistema eléctrico organizadas de acuerdo a las distintas actividades a desarrollar en una jornada de trabajo. El manual está dirigido al conductor del vehículo y al auxiliar que le acompaña, sea o no docente. Ambas personas deberán poseer las competencias para identificar la fuente de energía requerida así como para realizar las actividades de conexión y desconexión de la acometida eléctrica. Seguir adecuadamente las recomendaciones del presente manual evitará inconvenientes y demoras en la prestación de servicios de las aulas móviles VIALE a la comunidad.

1. DESCRIPCIÓN DEL VEHÍCULO

Las aulas móviles VIALE están construidas sobre un chasis CHEVROLET CHR 7.2 y una carrocería marca MARCOPOLO, modelo VIALE. PUERTAS Y BODEGAS Cada aula móvil VIALE tiene dos espacios con puertas de acceso independientes. Una puerta para el espacio del conductor y otra para el espacio de aprendizaje (aula) de estudiantes y docentes. El espacio del conductor está separado del aula por una división rígida que posee una ventanilla de comunicación entre los dos espacios. En cada lado del aula móvil VIALE se ubica una bodega. La bodega del lado derecho se destina exclusivamente para guardar el cable de acometida de 150 metros de longitud. Se consideran los lados derecho e izquierdo del vehículo los que corresponden a la posición corporal del conductor sentado en su puesto. Adelante es al frente del vehículo y atrás al otro extremo (Ver dibujos a continuación).

ESPACIO DEL AULA En el espacio del aula se ubican 13 mesas de trabajo cada una con su respectiva silla móvil, 12 para estudiantes y una para el docente. Debajo de las mesas pasa una canaleta metálica que contiene la toma regulada para cada uno de los equipos de cómputo y el DVD. En la división rígida, encima de la ventanilla de comunicación, se encuentra el LCD de 52” cuya toma está al otro lado de la división. El DVD se encuentra en un cajón especial con llave debajo del mueble docente. En la parte de atrás del aula se hallan 5 sillas fijas. Frente a la puerta de acceso se ubica un mueble-armario con cuatro divisiones para guardar elementos. En el techo del aula se encuentran tres unidades de aire acondicionado de 15.000 BTU cada una. ESPACIO DEL CONDUCTOR En el espacio del conductor se encuentra el puesto del conductor, un puesto para el auxiliar, la toma del cable de acometida eléctrica y los gabinetes de distribución y control del sistema eléctrico externo. Al lado izquierdo y en la parte superior de los gabinetes se hallan las canaletas de distribución del cableado para el LCD y el control digital del inversor de equipos. Al lado derecho y en la parte inferior de los gabinetes se encuentra la canalización del cableado del inversor de luces internas que se dirigen a la parte inferior del vehículo.

2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO

Los espacios, muebles y equipos apropiados para las actividades de aprendizaje de las aulas móviles, son energizados por un SISTEMA ELÉCTRICO DE ALIMENTACIÓN EXTERNA.

El sistema ha sido diseñado para atender adecuadamente las cargas requeridas por los siguientes servicios:

1. Tres unidades de aire acondicionado de 1800 watios cada uno.

2. Iluminación interior del vehículo. 3. Tomas reguladas para 13 equipos portátiles de cómputo. 4. Tomas reguladas para un LCD de 52” y un DVD. 5. Regulador de corriente. 6. Inversor de corriente para funcionamiento con baterías.

Según estas demandas, la carga requerida es de 12000 watios (ver diagrama de distribución eléctrica y cálculo de cargas).

Esta carga se distribuye equilibradamente en dos fases, así:

PRIMERA FASE O LINEA 1 (CABLES COLOR NEGRO): Con 6000 watios, conforma el subsistema no regulado. Agrupa:

1. Tres unidades de aire acondicionado de 15.000 BTU cada uno con una demanda de carga de 1800 watios cada uno.

2. La iluminación interna del vehículo. SEGUNDA FASE O LINEA 2 (CABLES COLOR ROJO): Con 6000 watios, conforma el sistema regulado. Agrupa:

1. Primer circuito de 6 tomas eléctricas reguladas del lado derecho.

2. Segundo circuito de 6 tomas eléctricas reguladas del lado izquierdo.

3. Tercer circuito de 2 tomas reguladas del LCD y DVD. 4. Protección del Regulador. 5. Protección del Inversor para carga de baterías.

ACOMETIDA Para cumplir con la demanda y resolver la pérdida de energía por la longitud de la acometida (150 metros) se usa un cable multifilar 4X4 (cuatro cables de calibre # 4 cada uno). Dos de los cuatro cables se usan para cada una de las dos fases (una con cable negro y otra con cable rojo), un cable para el neutro (cable blanco) y el otro cable para tierra (cable verde). El cable 4X4 pesa 1 kilogramo por metro y por su grosor (3 centímetros de diámetro) presenta algunas condiciones especiales para su adecuado manejo.

El cable de acometida tiene en un extremo los cables de fase 1 y 2 conectados a un taco enchufable bipolar (2X70 amperios) para instalar al tablero seleccionado en dos fases. Los cables de neutro (blanco) y tierra (verde) se conectan a los respectivos barrajes del mismo tablero. Los arneses (gancho, cadena y mosquetón) unidos al mismo extremo del cable son para sostenerlo del tablero o sus alrededores en la conexión evitando que su peso propio desenchufe o desconecte cualquiera de los cables. Al otro extremo del cable está conectada la toma macho para conectar a la toma hembra localizada al lado derecho delantero del aula móvil, cerca a la puerta del conductor. Al final de la actividad, el cable debe ubicarse enrollado dentro de la bodega del lado derecho del aula móvil, con ambos extremos accesibles al conductor o a quien manipule la acometida. SUSPENSIÓN DEL FLUIDO ELÉCTRICO En condiciones normales, el aula móvil VIALE funciona con la energía eléctrica suministrada desde la fuente seleccionada a través del cable de acometida. En caso de suspensión de fluido eléctrico, el contactor eléctrico hace funcionar el inversor-cargador que convierte la corriente continua de sus 4 baterías de 48 voltios en energía alterna de 120 voltios, permitiendo continuar las labores de los computadores, LCD y DVD normalmente. Estas baterías son re-cargadas por el inversor-cargador durante el funcionamiento normal de energía eléctrica externa.

En el mismo momento, la luz interior entra a funcionar con la batería del vehículo, cambio que realiza el inversor especial de las luces colocado en la parte inferior de los gabinetes. Cuando las luces interiores están funcionando con la energía eléctrica externa no se podrá encender el bus y si está prendido al energizar externamente las luces, se apagará.

3. DESCRIPCION DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN Y CONTROL

El tablero de distribución y control de las aulas móviles VIALE está constituído por dos cofres o gabinetes marca Quest de 0.50 X 0.70 X 0.25 metros, dispuestos verticalmente. GABINETE SUPERIOR En el gabinete superior se encuentran todos los breakers/tacos del sistema y el regulador de corriente. A los lados y al centro canaletas de cableado. LOS BREAKERS/TACOS: Los breakers/tacos están dispuestos de la siguiente manera: PRIMER BLOQUE DE 4 BREAKERS/TACOS (subsistema no regulado): Breaker/taco 1 (32 amperios) = Aire acondicionado 1 Breaker/taco 2 (32 amperios) = Aire acondicionado 2 Breaker/taco 3 (32 amperios) = Aire acondicionado 3 Breaker/taco 4 (20 amperios) = Luces interiores del vehículo. SEGUNDO BLOQUE DE 3 BREAKERS/TACOS (subsistema regulado): Breaker/taco 1 (20 amperios) = Circuito 1, tomas lado derecho. Breaker/taco 2 (20 amperios) = Circuito 2, tomas lado izquierdo. Breaker/taco 3 (20 amperios) = Circuito 3, LCD y DVD. TERCER BLOQUE DE 3 BREAKERS/TACOS (subsistema regulado):

Breaker/taco 1 (32 amperios) = Entrada Inversor. Breaker/taco 2 (32 amperios) = Entrada Regulador. Breaker/taco 3 (32 amperios) = Salida Regulador. EL REGULADOR En la parte inferior del gabinete superior se encuentra un regulador de 4KVA, dispuesto para el control de picos de voltaje para los computadores y el LCD y DVD, unicamente. EL INVERSOR DE LOS EQUIPOS En las bombas de las llantas, al interior del aula, bajo mesa de trabajo docente se encuentra el inversor-cargador de equipos encargado de suministrar energía de las baterías a los equipos de cómputo, LCD y DVD cuando se suspende el fluido eléctrico. GABINETE INFERIOR En el gabinete inferior se encuentran los bloques de distribución, el totalizador, el contactor y el inversor de luces internas del vehículo. A los lados y el centro canaletas de cableado. LOS BLOQUES DE DISTRIBUCIÓN: Los bloques de distribución se encuentran dispuestos de la siguiente manera: BLOQUE DE DISTRIBUCIÓN 1 (VERTICAL A LA DERECHA): Barraje de fase/línea 1 (Cables negros). Barraje de fase/línea 2 (Cables rojos). BLOQUE DE DISTRIBUCIÓN 2 (VERTICAL A LA IZQUIERDA):

Barraje de neutros no regulados (Cables blancos). Barraje de tierras (Cables verdes). BLOQUE DE DISTRIBUCIÓN 3 (HORIZONTAL AL CENTRO): Barraje de fase regulada (Cables rojos). Barraje de neutros regulados (Cables blancos). EL TOTALIZADOR Hacia el centro del gabinete se encuentra el totalizador, cuyos cables de entrada vienen de la toma hembra instalada hacia el exterior del vehículo. EL CONTACTOR A la derecha del totalizador se encuentra el contactor, encargado de dar paso a la energía de las baterías cuando se interrumpe en fluido eléctrico. Este a su vez posee su cable de energizado y neutro. EL INVERSOR DE LUCES INTERNAS En la parte baja del gabinete inferior se encuentra el inversor de luces internas, encargado de dar paso de corriente a la batería del vehículo para alimentar las luces internas cuando se suspende el fluido eléctrico. (Ver dibujo anexo)

4. RECOMENDACIONES DE OPERACIÓN

Organizadas cronológicamente, las operaciones del aula móvil VIALE, se pueden resumir en dos grupos:

1. Operaciones previas o preliminares a la operación. 2. Actividades operativas para el buen funcionamiento

OPERACIONES PREVIAS: Selección del tablero de conexión: Identificar y seleccionar el tablero de distribución eléctrica que cumpla las condiciones de carga y operación: Carga máxima demandada 12 KVA, dos fases de conexión y sistema enchufable (se recomienda tener otro breaker/taco bipolar riel-omega en caso de que el tablero disponible no sea de enchufar). Acercamiento del vehículo: Consiste en el acercamiento máximo posible del vehículo al tablero disponible para reducir la longitud de operación del cable, siempre y cuando no se obstaculice el buen desarrollo de la actividad de enseñanza. Verificación de estado del sistema:

Verificar que el totalizador, en el gabinete inferior, y todos los breakers/tacos del aula móvil VIALE, en el gabinete superior, estén apagados. PARA INICIAR LAS OPERACIONES FUNCIONALES: Conexión de la toma: Sacar y conectar la toma macho colocada en uno de los extremos del cable a la toma hembra colocada en la cajuela al lado de la puerta del conductor. El extremo del cable debió ser accesible desde la parte superior del rollo de cable en la bodega. Extracción del cable: Extraer, entre dos personas, por acción de desenrrollado y jalonamiento controlado, combinados, el otro extremo del cable en la longitud que sea apenas necesaria para realizar la conexión. En esta acción debe protegerse la unión de los cables al taco bipolar y los arneses de aseguramiento. Prueba de conexión: Realizar la prueba de conexión sin energizar el sistema. Energizar el sistema: Realizar y asegurar la conexión, energizar el sistema. Energizar el tablero:

Encender el totalizador y, gradualmente, los breakers/tacos que sean requeridos según la programación de la jornada. Prueba funcional: Probar los aires, tomas, LCD y DVD para verificar su correcto funcionamiento, según sean requeridos. PARA FINALIZAR LAS OPERACIONES FUNCIONALES Apagar equipos en funcionamiento. Apagar equipos de aire acondicionado, computadores, LCD y DVD de sus propios controles. Apagar en el tablero, los breakers/tacos en uso y el totalizador. Apagado de los breakers/tacos según orden de funcionamiento y, al final, apagado del totalizador. Desconectar el cable del tablero externo. Debe realizarse por la persona más competente en esta operación o con la ayuda de un funcionario de la localidad conocedor del tema. Recoger el cable hasta lugar cercano al aula móvil. Esta acción debe realizarse entre dos personas poniéndose de acuerdo previamente sobre la secuencia de halado-acercado-enrrollado y cuidando, de nuevo, el estado de las terminales del cable.

Recoger el cable en la bodega: Esta operación debe realizarse SIN DESCONECTAR LA TOMA MACHO DE LA HEMBRA, acción que debe dejarse para el final. El guardado del tramo de cable con la toma macho es la última acción del guardado del cable para garantizar que los dos extremos del cable queden accesibles a la siguiente operación. Las dimensiones de la base de la bodega son 1.20 X 1.30 metros calculada para guardar el cable holgadamente. El total de vueltas que debe dar el cable son aproximadamente 50. Para evitar doble trabajo en el envolvimiento del cable se recomienda seguir la siguiente regla: enrollar el cable dentro de la bodega extendiéndolo primero hasta las mayores dimensiones de ancho y profundidad y luego las menores formando capas planas. Luego se repite la operación del mismo modo en la siguiente capa y así sucesivamente. Al finalizar el enrollado, el extremo debe quedar de fácil acceso para hacer el proceso inverso en un futuro uso. Luego se recoge el cable con la toma para que ambos cables queden accesibles a un nuevo uso. EN CASO DE REQUERIR MAYOR INFORMACIÓN: Arq. Carlos Cubillos Leal Cel: 310-6186450 Gerente General INNOVA Centro de Diseño e Innovación Ltda. Calle 23 D # 80 B 94, Modelia, Bogotá, Colombia. Tels: (571) 4734275 - 4737417