Alumnos :

Huamani Chuquirimay, Jose

Ruiz Alvarado, Lorenzo

Tanca Pazos, Jaime

Grupo : D Profesor:

Hernan Zevallos Nota:

Semestre : III

Fecha de entrega : 26 03 15 Hora: 8:00 A.M.

MONTAJE DE INSTALACIONES ELECTRICA

CODIGO: E46335

LABORATORIO Nº 06

“DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN TABLERO AUTOMATICO PARA EL CONTROL DE EQUIPOS DE

ILUMINACION EXTERIOR”

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO LABORATORIO G5

SESIÓN Nº 01 DESCRIPCIÓN: FECHA:

DOCENTE: AMBIENTE G5

ALUMNOS

Equipos de protección personal Observaciones de los EPP:

Nº PASOS BÁSICOS DEL TRABAJO

RIESGO PRPESENTE EN CADA PASO

CONTROL DE RIESGO

1 Recepción de materiales de trabajo

Caída de algún material de trabajo Caminar con cuidados y ser ordenados

2

3

4

5

6

7

8

9

Grupo: D Especialidad: C4 Aprobado por (DOCENTE)

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I. OBJETIVOS:

Cablear equipos de iluminación para alumbrado exterior.

Cablear un tablero para el control de alumbrado exterior con criterios de calidad y seguridad.

Gestionar los recursos y materiales.

II. RECURSOS:

LDR.

Multímetro digital.

Pela cables.

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Lámparas de sodio.

Lámpara de mercurio.

Circuito.

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III. PROCEDIMIENTO:

IV. FUNDAMENTO TEORICO:

LAMPARAS INCADECENTES

Las lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano.

Advertencia:

¡En esta etapa se manejarán voltajes peligrosos! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición!

Advertencia: Usar lentes de seguridad durante su permanencia en el Taller

Advertencia:

Usar botas de seguridad durante su permanencia en el Taller

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La incandescencia

Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Mientras más alta sea su temperatura mayor será la energía emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caerán en la zona visible del espectro y obtendremos luz.

La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustión de alguna sustancia, ya sea sólida como una antorcha de madera, líquida como en una lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas. La segunda es pasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy delgado como ocurre en las bombillas corrientes. Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las moléculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor.

Rendimiento de una lámpara incandescente

La producción de luz mediante la incandescencia tiene una ventaja adicional, y es que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda que forman la luz visible o dicho de otra manera, su espectro de emisiones es continuo. De esta manera se garantiza una buena reproducción de los colores de los objetos iluminados.

Características de una lámpara incandescente

Entre los parámetros que sirven para definir una lámpara tenemos las características fotométricas: la intensidad luminosa, el flujo luminoso y el rendimiento o eficiencia. Además de estas, existen otros que nos informan sobre la calidad de la reproducción de los colores y los parámetros de duración de las lámparas.

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Características cromáticas

Los colores que vemos con nuestros ojos dependen en gran medida de las características cromáticas de las fuentes de luz. Por poner un ejemplo, no se ve igual una calle de noche a la luz de las farolas iluminadas por lámparas de luz blanca que con lámparas de luz amarilla.

A la hora de describir las cualidades cromáticas de las fuentes de luz hemos de considerar dos aspectos. El primero trata sobre el color que presenta la fuente. Y el segundo describe cómo son reproducidos los colores de los objetos iluminados por esta. Para evaluarlos se utilizan dos parámetros: la temperatura de color y el rendimiento de color que se mide con el IRC.

La temperatura de color hace referencia al color de la fuente luminosa. Su valor coincide con la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una apariencia de color similar a la de la fuente considerada. Esto se debe a que sus espectros electromagnéticos respectivos tienen una distribución espectral similar. Conviene aclarar que los conceptos temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no tienen por qué coincidir sus valores.

El rendimiento en color, por contra, hace referencia a cómo se ven los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se ven del mismo tono que aquellos iluminados por bombillas. En el primer caso destacan más los tonos azules mientras que en el segundo lo hacen los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas de color azul o rojo.

Fuente de luz blanca. Fuente de luz monocromática.

Efecto del color de la fuente sobre el color de los objetos

Para establecer el rendimiento en color se utiliza el índice de rendimiento de color (IRC o Ra) que compara la reproducción de una muestra de colores normalizada iluminada con nuestra fuente con la reproducción de la misma muestra iluminada con una fuente patrón de referencia.

Características de duración

La duración de una lámpara viene determinada básicamente por la temperatura de trabajo del filamento. Mientras más alta sea esta, mayor será el flujo luminoso pero también la velocidad de evaporación del material que forma el filamento. Las partículas evaporadas, cuando entren en contacto con las paredes se depositarán sobre estas, ennegreciendo la ampolla. De esta manera se verá reducido el flujo luminoso por ensuciamiento de la ampolla. Pero, además, el filamento se habrá vuelto más delgado por la evaporación del tungsteno que lo forma y se reducirá, en consecuencia, la corriente eléctrica que pasa por él, la temperatura de trabajo y el flujo luminoso. Esto seguirá ocurriendo hasta que finalmente se rompa el filamento. A este proceso se le conoce como depreciación luminosa.

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Para determinar la vida de una lámpara disponemos de diferentes parámetros según las condiciones de uso definidas.

La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que una lámpara se estropea, trabajando en unas condiciones determinadas.

La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se produce el fallo de la mitad de las lámparas de un lote representativo de una instalación, trabajando en unas condiciones determinadas.

La vida útil es el tiempo estimado en horas tras el cual es preferible sustituir un conjunto de lámparas de una instalación a mantenerlas. Esto se hace por motivos económicos y para evitar una disminución excesiva en los niveles de iluminación en la instalación debido a la depreciación que sufre el flujo luminoso con el tiempo. Este valor sirve para establecer los periodos de reposición de las lámparas de una instalación.

La vida media es el tiempo medio que resulta tras el análisis y ensayo de un lote de lámparas trabajando en unas condiciones determinadas.

La duración de las lámparas incandescentes está normalizada; siendo de unas 1000 horas para las normales, para las halógenas es de 2000 horas para aplicaciones generales y de 4000 horas para las especiales.

Factores externos que influyen en el funcionamiento de las lámparas

Los factores externos que afectan al funcionamiento de las lámparas son la temperatura del entorno dónde esté situada la lámpara y las desviaciones en la tensión nominal en los bornes.

La temperatura ambiente no es un factor que influya demasiado en el funcionamiento de las lámparas incandescentes, pero sí se ha de tener en cuenta para evitar deterioros en los materiales empleados en su fabricación. En las lámparas normales hay que tener cuidado de que la temperatura de funcionamiento no exceda de los 200º C para el casquillo y los 370º C para el bulbo en el alumbrado general. Esto será de especial atención si la lámpara está alojada en luminarias con mala ventilación. En el caso de las lámparas halógenas es necesaria una temperatura de funcionamiento mínima en el bulbo de 260º C para garantizar el ciclo regenerador del wolframio. En este caso la máxima temperatura admisible en la ampolla es de 520º C para ampollas de vidrio duro y 900º C para el cuarzo.

Partes de una lámpara

Las lámparas incandescentes están formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas. El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria.

Tipos de lámparas

Existen dos tipos de lámparas incandescentes: las que contienen un gas halógeno en su interior y las que no lo contienen:

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Lámparas no halógenas

Entre las lámparas incandescentes no halógenas podemos distinguir las que se han rellenado con un gas inerte de aquellas en que se ha hecho el vacío en su interior. La presencia del gas supone un notable incremento de la eficacia luminosa de la lámpara dificultando la evaporación del material del filamento y permitiendo el aumento de la temperatura de trabajo del filamento. Las lámparas incandescentes tienen una duración normalizada de 1000 horas, una potencia entre 25 y 2000 W y unas eficacias entre 7.5 y 11 lm/W para las lámparas de vacío y entre 10 y 20 para las rellenas de gas inerte. En la actualidad predomina el uso de las lámparas con gas, reduciéndose el uso de las de vacío a aplicaciones ocasionales en alumbrado general con potencias de hasta 40 W.

Lámparas halógenas de alta y baja tensión

En las lámparas incandescentes normales, con el paso del tiempo, se produce una disminución significativa del flujo luminoso. Esto se debe, en parte, al ennegrecimiento de la ampolla por culpa de la evaporación de partículas de wolframio del filamento y su posterior condensación sobre la ampolla.

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V. CUESTIONARIO:

1.- Explicar sobre el principio de funcionamiento de las lámparas incandescentes fluorescentes, compactas, halógenas, mixtas y LED. Lámparas Incandescentes: Una lámpara de incandescencia o lámpara incandescente es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en concreto de wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente. Con la tecnología existente, actualmente se considera poco eficiente, ya que el 85 % de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 15 % restante en luz.

Fluorecentes: Las lámparas fluorescentes son fuentes luminosas consecuencia de una descarga eléctrica en atmósfera de vapor de mercurio a baja presión, en las que la luz se genera por el fenómeno de la fluorescencia. Este fenómeno consiste en que determinadas sustancias luminiscentes, al ser excitadas por la radiación ultravioleta invisible del vapor de mercurio a baja presión, transforman esta radiación en otra radiación visible. La lámpara fluorescente normal consta de un tubo de vidrio de diámetro y longitud variable según la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos del tubo se encuentran los cátodos de wolframio impregnados de una pasta emisora de electrones. Interiormente tiene un gas noble (argon, kripton, etc.) enrarecido con átomos de mercurio.

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Compactas: Las lámparas fluorescentes compactas -mejor conocidas como lámparas ahorradoras, consumen cuatro veces menos energía y pueden durar hasta diez veces más que un foco común. Además, al generar la energía eléctrica necesaria para hacer funcionar un foco incandescente, en promedio se emiten 5 veces más CO2 que para hacer funcionar una lámpara ahorradora. Estas son las principales razones por las cuales, la sustitución generalizada de focos incandescentes.

Halogenas: Las lámparas incandescentes halógenas de tungsteno, tienen un funcionamiento similar al de las lámparas incandescentes normales, con la salvedad de que el halógeno incorporado en la ampolla ayuda a conservar el filamento. Aumenta así la vida útil de la lámpara, mejora su eficiencia luminosa, reduce tamaño, mayor temperatura de color y poca o ninguna depreciación luminosa en el tiempo, manteniendo una reproducción del color excelente.

Apariencia de color: blanco temperatura de color: 29000 ºK reproducción de color: Ra 100 vida útil: 2000 - 5000 h

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Lamparas fluorecnetes LDS: Una halufa de led es una lámpara de estado sólido que usa ledes (Light-Emitting Diode, Diodos Emisores de Luz) como fuente luminosa. Debido a que la luz capaz de emitir un led no es muy intensa, para alcanzar la intensidad luminosa similar a las otras lámparas existentes como las incandescentes o las fluorescentes compactas las lámparas LED están compuestas por agrupaciones de ledes, en mayor o menor número, según la intensidad luminosa deseada.

Actualmente las lámparas de led se pueden usar para cualquier aplicación comercial, desde el alumbrado

decorativo hasta el de viales y jardines, presentado ciertas ventajas, entre las que destacan su considerable

ahorro energético, arranque instantáneo, aguante a los encendidos y apagados continuos y su mayor vida

útil, pero también con ciertos inconvenientes como su elevado costo inicial.

Los diodos funcionan con energía eléctrica de corriente continua (CC), de modo que las lámparas de led

deben incluir circuitos internos para operar desde el voltaje CA estándar. Los ledes se dañan a altas

temperaturas, por lo que las lámparas de led tienen elementos de gestión del calor, tales

como disipadores y aletas de refrigeración. Las lámparas de led tienen una vida útil larga y una gran

eficiencia energética, pero los costos iniciales son más altos que los de las lámparas fluorescentes.

2.- Explicar sobre las lámparas de mercurio a alta presión con halogenuros HPIT. Las lámparas de descarga con halogenuros metálicos para uso en interior y en exterior tienen aditivos de yoduro, talio y sodio junto al mercurio, en el tubo de descarga. Este se monta en el interior de una ampolla tubular de vidrio duro. Descripción Básicamente las lámparas HPI-T, funcionan con el mismo principio que todas las lámparas de descarga. Con el fin de conseguir una fuente de luz con un excelente rendimiento de color, combinada con una alta eficacia, el tubo de descarga contiene diversos componentes halogenuros, los cuales producen el efecto de incrementar la intensidad en las tres bandas espectrales correspondientes al azul, verde y amarillo-rojo. Consecuentemente, la apariencia de color y el rendimiento de color se mejora y la eficacia luminosa se incrementa considerablemente. • Cuando se utiliza en sistemas ópticos apropiados, se consigue una alta eficacia y exacto

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control de haz de luz. • El espectro de las lámparas con halogenuros cumple con los requerimientos para filmar o televisas en color. Estas lámparas son especialmente adecuadas para alumbrado de espectáculos para televisar en color. Características de la lámpara • Alta eficacia luminosa • Excelente rendimiento de color • Segura y de larga vida Aplicaciones • Iluminación para TV color • Iluminación de campos deportivos • Iluminación de fachadas • Iluminación industrial • Irradiación de plantas Balastos e ignito res Las lámparas de vapor de mercurio con halogenuros precisan balastos de alta calidad para su correcto funcionamiento e ignito res que aseguren su encendido. Temperaturas Máxima temperatura admitida en el casquillo: 250ºC para 400W 300ºC para 1000W 300ºC para 2000w Máxima temperatura admitida en el bulbo: 600ºC

3.- Explicar sobre las lámparas de sodio a alta presión SON T Descripción SON es el nombre asignado por Philips a una gama de lámparas de vapor de sodio de alta presión de excelente calidad. Las lámparas SON/T PLUS PIA son lámparas de vapor de sodio de alta presión con tecnología PIA (antena integrada de Philips) El tubo de descarga de óxido de aluminio sintetizado con la antena integrada está encerrado al vacío en una ampolla exterior de cristal duro o carbonato cálcico. El tubo de descarga de las lámparas libres de mercurio se rellena con una amalgama de sodio y xenón como gas de arranque, y el tubo de descarga de las lámparas PLUS se rellena con una amalgama de sodio, mercurio y xenón. Las lámparas de 50 W y 70 W tienen un portalámparas roscado estándar E27 y las lámparas de 100 W a 400 W tienen un portalámparas roscado estándar E40. Las lámparas de SON-T PLUS PIA tienen una ampolla exterior tubular transparente y las lámparas de Sodio PLUS PIA una ampolla exterior pintada de blanco por el interior. Las lámparas utilizan reactancias y arrancadores de acuerdo con la norma IEC. La vida util promedia de las lámparas SON-T PLUS PIA es de 32000

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horas. Las SON-T PLUS PIA funcionan en los mismos equipos que las lámparas de sodio standard obteniendo 33% mayor vida útil y hasta un 20% mayor flujo luminoso con mejor mantenimiento. Aplicaciones - Alumbrado de carreteras: autopistas, carreteras principales y secundarias en zonas urbanas y residenciales - Alumbrado de zonas: plataformas, aparcamientos de vehículos, plazas y zonas industriales - Alumbrado industrial: instalaciones deportivas exteriores e interiores

4.- Explicar sobre las lámparas de mercurio a alta presión HPL-N.

Las lámparas Philips a vapor de mercurio de alta presión HPL-N están formadas por un tubo de descarga de cuarzo contenido en una ampolla ovoide internamente recubierta por una sustancia fluorescente, cuya finalidad es convertir la radiación ultravioleta de la descarga en visible, especialmente la parte roja del espectro. Características: •Elevado rendimiento luminoso. •Larga y confiable vida útil, con reducida depreciación luminosa. •Gran fiabilidad en todas las condiciones de servicio. • Reducida sensibilidad a las fluctuaciones de la tensión alimentación. • Color de la luz blanco neutro. Aplicaciones: • Alumbrado público (calles, avenidas, parques). • Áreas industriales (interior y exterior de fábricas, talleres, astilleros). • Áreas diversas (estaciones ferroviarias, depósitos, playas de estacionamiento). • Áreas deportivas. • Iluminación ornamental (parques, jardines, fachadas).

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5.- Explicar sobre las lámparas de sodio a alta presión SON. SON/T PLUS: eficacia mejorada El aumento de presión en las lámparas de Sodio PLUS incrementa la eficiencia luminosa hasta 150 lúmenes. Es la lámpara de sodio más eficiente y con las mejores prestaciones técnicas en iluminación, cuyo resultado es el consumo de energía más bajo posible; es, por tanto, recomendable para las nuevas instalaciones de alumbrado y sustitución de las instalaciones existentes (PLUS). Para obtener una combinación óptima de eficacia y prestaciones técnicas en alumbrado con la posibilidad de reutilización total en instalaciones existentes, se necesita un tubo de descarga lleno de una amalgama de sodio y mercurio. La tecnología PIA*, la nueva construcción y el nuevo captador de zirconio y aluminio son la garantía de un funcionamiento fiable, una tasa de fallos prematuros baja y una mejora del mantenimiento de lúmenes. Las nuevas lámparas de SON (-T) PLUS estarán libres de plomo.

6.- Explicar sobre la lámpara de luz mixta y lámpara halógena. Mixta: Lámparas de Luz Mixta Las lámparas de Lux Mixta son una combinación de bombillos de mercurio con incandescentes. Estas lámparas no necesitan balasto de arranque ya que su propio filamento actúa como estabilizador de corriente. Características: • Mayor vida útil que las lámparas incandescentes. • Alta Eficiencia. • No Requiere Equipo de Arranque. • 3600ºK.

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Halogenas: El principio de funcionamiento de una lámpara halógena es muy similar al de una lámpara incandescente común. En los dos tipos de lámpara la incandescencia que produce la luz visible se basa en la altísima temperatura de calentamiento que alcanza el filamento.

A. Filamento de tungsteno apagado. B. Filamento encendido. La alta temperatura que presenta provoca. Su evaporación en forma de vapor de tungsteno. C. El vapor desprendido, cuando toca la superficie. Interior del cristal de cuarzo, se combina con el gas halógeno que contiene la cápsula o el tubo en su. Interior y se convierte en halogenuro de tungsteno. D. El halogenuro formado tiende fluir en dirección al. Filamento, donde la alta temperatura que éste presenta lo convierte de nuevo en metal tungsteno. Como. Resultado, el filamento se reconstruye liberando gas halógeno durante ese proceso, permitiendo que. Continúe efectuándose el denominado "ciclo del halógeno". 7. Dibujar el esquema de fuerza de tableros de control automático de alumbrado exterior. 8.- Dibujar el esquema de mando de tableros de control automático de alumbrado exterior.

9.- ¿Cuál de las lámparas que existe en el mercado es más eficiente, por qué? Las más eficientes son las lámparas SON ya que su vida es mucho mayor que a las demás, no necesita mucha potencia y el consumo de kwh es menor a las demás.

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10.- ¿Cuáles son las lámparas utilizadas actualmente en sistemas de iluminación interior y exterior. los LED (diodos emisores de luz ) son lámparas de estado sólido construidas a base de semiconductores unido a dos terminales catado y ánodo no poseen ni filamento ni gas .

VENTAJAS

alta eficacia luminosa

generan muy poco calor

alta resistencia a los golpes y vibraciones

larga vida de 50000 a 10000 horas

Es posible la fabricación de varios colores porque se fabrica con un chip reflector.