Universidad de Costa Rica

IE0471 Diseño Eléctrico Industrial I

Créditos:
3
Departamento:
Sistemas de Potencia y Máquinas Eléctricas
Curso:
Troncal
Tipo:
0 - Teórico
Horas:
4h: 2h T, 0h L, 2h P, 0h T/P

Descripción

El curso de Diseño Eléctrico Industrial I, pretende dotar al estudiante de ingeniería eléctrica de los conocimientos básicos en el campo de diseño de sistemas eléctricos en edificaciones. Es en este curso, donde se adquieren las destrezas necesarias para entender, explicar y modelar sistemas eléctricos, poniendo énfasis en el lenguaje del diseño, normativas y métodos de cálculo. Debido a la importancia de este tema en la práctica de la ingeniería, el curso de Diseño Eléctrico I ha sido incluido dentro del programa de bachillerato.

Contenidos

1.  INTRODUCCION

1.1.  Introducción a las instalaciones eléctricas en baja tensión

1.2.  Sistema de distribución eléctrica como sistema de seguridad de eléctrica:

1.2.1.  Protección para garantizar la seguridad (requerimientos conforme a la IEC-60364 Sec. 131)

1.2.2.   Bases de los sistemas de seguridad: Normativa de diseño, normativa de productos e inspección.

1.3.  Peligros de un mal diseño y/o instalación eléctrica.

1.3.1.  Conceptos fundamentales de prevención de riesgos eléctricos.

1.3.2.  Daños producidos por la energía eléctrica.

1.3.3.  Factores que determinan los efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano. 

2.  LEYES, REGLAMENTOS Y NORMAS

2.1.    Legislación actual y organización nacional referente a competencias de organizaciones en instalaciones eléctricas.

2.2.  El papel del Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos, CFIA

2.2.1.    Reglamento para el trámite de planos y la conexión de los servicios eléctricos, telecomunicaciones y de otros en edificios (Diario oficial la Gaceta No.217).

2.3.  Normativas y estándares internacionales.

2.3.1.  REGLAMENTO DE LA ARESEP

2.3.2.  NPFA 70

2.3.3. IEC 60364

3.  PLANEAMIENTO

3.1.  Características de los sistemas eléctricos.

3.1.1.  Seguridad.

3.1.2.  Confiabilidad.

3.1.3.  Costo.

3.1.4.  Calidad de la energía.

3.1.5.  Facilidad de mantenimiento.

3.1.6.  Flexibilidad.

3.2.  Niveles de tensión y su selección.

3.3.  Esquema de sistemas de distribución eléctrica.

3.4.  Regulación de tensión.

3.5.  Mejoramiento de factor de potencia.

3.5.1.  Definición de factor de potencia.

3.5.2.  Desventajas de un bajo factor de potencia

3.5.3.  Causas (cargas inductivas, armónicas, etc.).

3.5.4.  Métodos de mejoramiento de factor de potencia.

4.  LENGUAJE GRÁFICO

4.1.   Plano eléctrico (elementos e información básica, simbología básica, notas, escalas gráficas, calidad de trazos, líneas, tipos de papel, etc.).

4.2.  Memorias de cálculo (uso de hojas electrónicas).

4.3.  Herramienta computacional de diseño asistido (AUTOCAD)

5.  ACOMETIDAS, CIRCUITOS ALIMENTADORES Y RAMALES (8 lecciones)

5.1.  Estimación de cargas.

5.1.1.  Grupos de cargas.

5.1.2.  Carga continua, no continua y combinada.

5.1.3.  Factor de servicio o demanda.

5.1.4.  Factor de diversidad.

5.2.  Definición de acometida, circuito alimentador, circuito ramal.

6.  MATERIALES Y TECNICAS DE ALAMBRADO – basado en el NEC

 

6.1.  Conductores

6.1.1.  Tipos de conductores.

6.1.2.  Conductores para instalaciones fijas.

6.1.2.1.  Tipos de aislamiento.

6.1.2.2.  Cálculo por ampacidad.

6.1.2.2.1.  Ajustes por factor de agrupamiento.

6.1.2.2.2.  Ajustes por temperatura.

6.1.2.3.  Cálculo por caída de tensión (distancia).

6.1.2.4.  Cálculo por cortocircuito.

6.1.3.  Cordones y cables flexibles.

6.2.  Canalizaciones.

6.2.1.  Tuberías

6.2.1.1.  Tipos y aplicaciones.

6.2.1.2.  Cálculo de volumen de ocupación.

6.2.2.  Ductos.

6.2.2.1.  Tipos y aplicaciones.

6.2.2.2.  Cálculo del volumen ocupación.

6.2.2.3.  Factores de ajuste de ampacidad.

6.2.3.  Bandejas, canastas o charolas.

6.2.3.1.  Tipos y aplicaciones.

6.2.3.2.  Tipos de configuración de agrupamiento de conductores.

6.2.3.3.  Cálculo del volumen ocupación.

6.2.3.4.  Factores de ajuste de ampacidad.

6.2.4.  Cajas de registro.

6.2.4.1.  Tipos y aplicaciones.

6.2.4.2.  Cálculo del volumen de la caja.

6.2.4.3.  Cálculo del volumen ocupación.

 7.  ESPECIFICACION DE EQUIPOS DE DISTRIBUCION Y PROTECCION – basado en el NEC

 

7.1.  Interruptores termomagnéticos y fusibles.

7.2.  Gabinetes, tableros de distribución y centros de cargas e interruptores de seguridad.

7.3.  Dispositivos en el mercado costarricense.

8.  MOTORES

8.1.  NFPA 70 Artículo 430.

8.1.1.  Generalidades.

8.1.2.  Cálculo de conductores de alimentación.

8.1.3.  Cálculo de conductores de alimentación para varios motores.

8.1.4.  Concepto de corriente nominal y corriente a rotor bloqueado.

8.1.5.  Protección del dispositivo de protección contra cortocircuito y falla a tierra.

8.1.6.  Protección contra sobrecarga de los motores y circuito derivados.

8.1.7.  Circuito de control de motores.

8.1.8.  Arrancadores de motores.

8.1.9.  Controlador del motor.

8.1.10.  Medio de desconexión.

8.1.11.  Centro control de motores.

9.  A/C, EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN

9.1.  NFPA 70 Articulo 440

10.  GENERADORES Y TRANSFORMADORES

10.1.  NFPA 70 Artículo 445 Generadores

10.1.1.  Capacidad nominal del grupo electrógeno.

10.1.2.  Concepto de capacidad de potencia de arranque (KVA Starting).

10.2.  NFPA 70 Artículo 450 Transformadores.

10.2.1.  Tipos de transformadores.

10.2.2.  Tipos de encerramientos o bóvedas.

10.2.3.  Protección contra sobrecorriente.

10.2.3.1.   Tensión mayor a 600 VCA.

 

10.2.3.2.   Tensión 600 VCA o menor.

10.2.4.  Derivaciones de conductores en lado secundario de un transformador.

11.  LOCALIZACIONES PELIGROSAS

11.1.  NFPA 70 Artículo 500: Localizaciones peligrosas clases I, II y III, Divisiones 1 y 2.

11.2.  NFPA 70 Artículo 501: Localizaciones Clase I.

11.3.  NFPA 70 Artículo 502: Localizaciones Clase II.

11.4.  NFPA 70 Artículo 503: Localizaciones Clase III.

11.5.  NFPA 70 Artículo 504: Sistema intrínsecamente seguros.

11.6.  NFPA 70 Artículo 505: Localizaciones Clase I, zona 0, 1 y 2.

11.7.  NFPA 70 Artículo 506: Localizaciones zona 20, 21 y 22.

11.8.  NFPA 70 Artículo 510: Localizaciones peligrosas.

11.9.  NFPA 70 Artículo 511: Garajes comerciales, talleres y almacenes.

11.10.  NFPA 70 Artículo 513: Hangares.

11.11.  NFPA 70 Artículo 514: Dispensadores de combustibles.

11.12.  NFPA 70 Artículo 515: Plantas de almacenamiento de combustibles.

12.  BOMBAS CONTRA INCENDIOS

12.1.  Generalidades.

12.2.  Cálculo de acometida.

12.3.  Cálculo de protecciones.

12.4.  Cálculo de transformador o generador de respaldo.

12.5.  Métodos de alambrado.

13.  ATERRIZAMIENTO

13.1.  Generalidades y definiciones

13.2.   Tolerancia del ser humano a la electricidad, tiempo y niveles máximos de exposición, el tiempo máximo permitido para el funcionamiento de las protecciones

13.3.  Principios de la puesta a tierra y operación de las protecciones.

13.4.  Puesta a tierras y neutro, conexión según NEC Art.250 y la Tabla 13 IEEE 142-1991.

13.5.  Cálculo del conductor de puesta a tierra y del conductor del electrodo de puesta a tierra.

13.6.  Principios de sistema de aterrizamiento según concepto de punto único.

14.  SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES

Basado en el libro de referencia “Stallcup´s Electrical Design Book” Capítulos 1, 2, 3 y 5 y la OSHA:  Occupational Safety and Health Administration

14.1.  ¿Qué es un lugar seguro?

14.2.  Peligros eléctricos

14.3.  Análisis de riesgos

14.4.  Límites de aproximación

14.5.  Otros

15.  LUGARES DE ATENCION PARA LA SALUD

15.1.  Generalidades.

15.2.  Áreas de atención general.

15.3.  Áreas de atención crítica.

 

15.4.  Locales húmedos.

15.5.  Sistema Eléctrico esencial.

15.6.  Sistema eléctrico aislado.

16.  INSPECCION DE INSTALACIONES

16.1.  Generalidades

16.2.  Elaboración de bitácora

16.3.  Control de cambios

16.4.  Pruebas.

17.  PRINCIPIOS Y CONCEPTOS DE ILUMINACIÓN

17.1  Terminología.

17.2  Fuentes luminosas.

17.3  Luminarios.

17.4  Niveles de iluminación.

17.5  Metodología de cálculo de Proyecto de Iluminación de Interiores.

17.6  Iluminación de exteriores.

Competencias

N/A


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