Cálculos Eléctricos NT

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Cálculos eléctricos para Excel

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Calculo de coordinaciones BETA

Permite ver las curvas y estimar el dial y el arranque para lograr una optima coordinacion.

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Análisis térmico de los conductores para lineas de alta tensión.

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23 junio 2009

Protección catódica ….. y en polvo te convertirás

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Siempre me ha llamado la atención ver como las cosas en la naturaleza tienden a “buscar” en el estado mas estable, por ejemplo un gas llena por completo el recipiente que lo contiene, el uranio al cabo de unos cuantos años se transforma en plomo, etc etc.

 

Pues bien, a veces esa búsqueda de equilibrio nos es beneficiosa y otras no, tal es que caso de la oxidación (en los metales de construcción) ya que es un fenómeno no deseado y que a la larga termina destruyendo la estructura o pieza que esa hecha de metal, para conocer un poco mas veamos a continuación de que va todo esto.

 

En la figura de arriba vemos un puñado de oxido de hierro (oxido férrico), con el típico color rojo, se usa desde hace miles de años como colorante para pintar, aunque si lo vemos en una tubería de gas de alta presión, no nos va a causar nada de gracia, así pues, el solido y aparentemente indestructible tubo de hierro va a terminar como un montón de partículas minerales si no se hace algo al respecto. Es decir, implementamos un sistema de protección catódica.

 

Ahora bien, vamos a comenzar mencionando el fenómeno de la oxidación, aquí entramos nuevamente en el mundo de la química, al ser ingeniero electricista ya poco queda en mi cerebro de las clases de secundaria, por fortuna a mi hermana si le gustó y ahora es ingeniera en esa área, de hecho, el tema de corrosión ¡es una materia completa! y he visto que usualmente se le designa la tarea a electricistas para implementar la protección siendo en mi humilde opinión competencia de otro campo de la ingeniería. pero bueno… como dicen por allí: “a lo hecho, pecho”.

 

Volviendo al tema, la oxidación es parte de un proceso de transferencia de electrones, a este fenómeno se le conoce como reacciones REDOX (reducción-oxidación), esto es por que de manera simultanea tenemos dos eventos de intercambio de partículas, el primero es la oxidación, este es el termino que manejamos comúnmente, y se refiere al proceso donde un elemento cede los electrones, por otro lado tenemos la reducción, es el complemento del proceso previo, aquí el elemento capta los electrones.

 

En nuestro caso particular, tenemos un problema con el hierro (Fe) ya que este se oxida, entonces cede electrones, esto ocurre por que los átomos de hierro tienen algunos electrones “libres” en las capas mas externas (eso es lo que lo hace buen conductor), por otro lado tenemos el oxigeno (O) que resulta ser un buen agente oxidante ya que le “faltan” algunos electrones, entonces el hierro y el oxigeno van a tratar de combinarse de manera natural (nuestro cuerpo usa esta tendencia para llevar oxigeno a las células, usando hierro, por ello nuestra sangre es roja).

 

Cuando el hierro se oxida, incorpora a su estructura molecular, un átomo de oxigeno, este átomo extra estabiliza la molécula, pero al mismo tiempo debilita los enlaces que forman con las otras moléculas de hierro, por eso el oxido de hierro va “comiéndose” al metal, las partes oxidadas simplemente se están despegando a nivel molecular del resto de la estructura y terminan cayéndose. 

 

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Ya sabemos entonces que pasa durante la oxidación, entonces el truco para evitarla es impedir que el hierro se combine con el oxigeno, para ello existen varios métodos, entre ellos tenemos: aplicar una película de pintura, aplicar baño en un metal noble, usar métodos de protección catódica, este ultimo es que vamos a estudiar.

 

La protección catódica recibe este nombre, ya que se emplean una interesante propiedad de los materiales, llamada electronegatividad, que no es mas que la tendencia o fuerza, con la que la molécula del elemento atrae a los electrones de otro. La electronegatividad es una medida relativa según las distintas sustancias, esto significa en nuestro ejemplo, que si unimos hierro  con cobre, al ser el cobre mas electronegativo, va a favorecer a la oxidación de hierro, pero si por el contrario, unimos hierro con zinc, este último es menos electronegativo que el hierro, por lo tanto se oxidara el zinc. Esto es, en una unión galvánica, el metal que admite electrones se llama cátodo, mientras el que sede electrones es el ánodo.

 

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Esto explica por que al sumergir dos metales distintos en un electrolito, podemos producir electricidad.

 

Entonces la idea es que convirtamos al hierro en el cátodo, para evitar que se oxide, para ello tenemos dos métodos básicos:

  1. Usar ánodos de sacrificio: este es el método mas sencillo, y no requiere de nada en especial, solo hacer una unión entre el hierro y un metal menos electronegativo, usualmente los ánodos son de zinc o incluso magnesio, pero este ultimo resulta mucho mas caro. Cuando se realiza esta unión, los electrones van a fluir de manera natural del ánodo al cátodo, destruyendo finalmente al ánodo, esta técnica se usa principalmente en tuberías submarinas, en donde la salinidad del agua aporta un factor que acelera la corrosión, si la tubería es muy larga, se suele colocar un conjunto de ánodos cada tantos kilómetros (3-5km) ya que si se colocara en un solo punto, el campo de polarización decae rápido, impidiendo que la protección se extienda mas allá.image
  2. Usar el método de corriente impresa: aquí básicamente es lo mismo, usamos ánodos de sacrificio también, pero le agregamos un elemento adicional, una fuente DC, que potencia el efecto protector, así, podemos obtener altas corrientes (2000 A) usando una cantidad menor de ánodos, esta técnica se emplea para protección de estructuras puntuales, por ejemplo una plataforma metálica, en donde tenemos mucho metal expuesto y usar ánodos en todos lados seria impráctico.

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Para mas información, puede consultar esta pagina.

11 junio 2009

Mitos Eléctricos, parte I

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La electricidad durante muchos años fue usada para hacer espectáculos y asombrar a mas de uno, con el tiempo, y a medida que la compresión de la misma fue avanzando, poco quedó de aquellos días de incredulidad. Sin embargo aun quedan una buena cantidad de mitos y sobre este tema, en el tiempo que tengo en el área, he escuchado prácticamente de todo, algunas cosas me han puesto a pensar, algunas me das hasta risa, para compartir mis experiencias con ustedes voy a preparar una serie de post sobre estos interesantes y extraños mitos eléctricos.

 

Los Voltios Mortales

El mito cuenta que un sistema de 120V es mas peligroso que uno de 240V, ya que el de 120V  “te deja pegao”, mientras que en un sistema de 240V te puedes zafar mas fácilmente. Este mito es común en el ámbito de las instalaciones residenciales.

Lo que en realidad puede ocurrir es que en un sistema de 240V el contacto pudiera ser mucho mas violento, haciendo que la respuesta muscular involuntaria “favorezca” el zafarse, y esto, debido a que por lógica, un sistema de 240V va a tener asociada mas capacidad de potencia que uno de 120V. Mientras que un contacto con 120V al ser “mas suave” puede hacer que la reacción prensil de la mano enganche al conductor u objeto energizado. Por ello se recomienda hacer el primer contacto con una estructura metálica con el reverso de la mano.

 

Campos Succionadores

El mito cuenta que al pasar con objetos metálicos, como llaves u alguna otra herramienta cerca de un transformador de alta potencia, este por el campo magnético te va a atraer, pegar y achicharrar. Este mito lo he escuchado varias veces en el ambiente de la construcción.

Yo particularmente he pasado cerca de transformadores de potencia y el principal peligro es que salte un arco si el nivel de tensión es elevado, y por ello llevar herramientas metatices podría ser peligroso en ese sentido, pero hay que recordar que el transformador esta diseñado para confinar la mayor cantidad de líneas magnéticas en el núcleo, para hacerlo mas eficiente, por lo tanto, la cantidad de magnetismo que lo circunda es prácticamente insignificante.

 

¿Tienes algún otro mito? compártelo y cuéntanos tus experiencias.

10 junio 2009

Nimbuzz: Mantente siempre en línea y con todos

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Para nadie es un secreto que la comunicación vía internet, es el pilar fundamental de la ciber vida cotidiana, pero hay algunos problemas involucrados, por ejemplo, tengo amigos en facebook, gtalk, msn, twitter y para ver si alguien esta en línea o no debería tener abierta las paginas o programas correspondientes y para completar usando mi PC, pero eso ha cambiado gracias a nimbuzz una increíble herramienta con dos aspectos fundamentales, 1) une las principales redes de mensajería / sociales, 2) se puede usar en el teléfono móvil!

En línea todo el día, puedo ver todos mis contactos e incluso es compatible con el chat de facebook, simplemente increíble, puedes incluso hacer llamadas por skype, siempre hablo con un viejo amigo de Italia (por skype) usando el celular (nokia e61i), perfectamente y lo mas importante GRATIS!.

también esta disponible la versión de escritorio, que te permite las mismas funcionalidades.

También es compatible con varios proveedores SIP.

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08 junio 2009

SmartPlanet: Información científica en español y de alta calidad

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Interesante web con videos sobre ciencia, lo que me llama la atención es la excelente calidad del contenido, tiene de todo un poco desde, física de partículas, hasta biología, una muy buena opción para los fanáticos de las ciencias básicas.

http://www.smartplanet.es/redesblog/

Sistema Bifásico: ¿Dónde está el error?

 

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Cuando hablamos de sistemas de corriente alterna, tenemos varios conceptos que manejar, al principio, sobretodo cuando uno es estudiante, usualmente se confunden algunos de estos conceptos y si no se aclaran en esta etapa, pude que se “arrastren” luego a la vida profesional, un error muy común es el de llamar a los sistemas bifásicos a diestra y siniestra a cualquier conexión con dos líneas activas. Veamos el caso en cuestión.

El ejemplo mas común, es en una instalación domestica, por ejemplo, en Venezuela tenemos 120V y 240V para acometidas a residencias, ahora bien, no tenemos problemas con los 120V, eso es directamente monofásico, pero, ¿240V es monofásico o bifásico?, veamos los hechos, primeramente vamos a obtener esta tensión de un trasformador usualmente ubicado en el poste, el secundario de este transformador tiene una derivación central de donde se obtiene el neutro.

 

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El transformador puede tener dos devanados separados en el secundario o tener una derivación como se mencionó antes, para fines prácticos, se consideran unidos en N, ahora bien, cuando alimentamos una residencia con servicio “monofásico” usamos, o bien L1-N o L2-N, con lo que obtenemos 120V según nuestro ejemplo. Se ha de acotar en este punto que, los devanados del secundarios están dispuesto de tal manera, que la suma fasorial del voltaje L1-L2 sea aditiva, es decir 120V + 120V = 240V, pero esto ocurre de esta forma, si y solo si, los voltajes L1-N y L2-N, están en fase, lo cual es verdad puesto que están en el mismo núcleo e inducidos por el mismo devanado primario.

 

Así pues, lo que en realidad parecen dos faces, es en realidad una, siendo un termino mas apropiado a fase, LÍNEA, es decir tenemos servicios monofásicos de 1 línea y un neutro y de 2 líneas y un neutro.

 

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También se les suele llamar sistemas monofásicos de 2 hilos (L1+N) y 3 Hilos (L1+L2+N).

 

En conclusión antes de llamar a un sistema Bifásico, debemos verificar que en efecto, no se trate de un arreglo de la misma fase y lo que veamos sea el resultado de una suma prácticamente escalar, como en caso antes expuesto.

 

Ahora la sección de preguntas Frecuentes (FAQ)

 

¿En un sistema triásico si podríamos tener un sistema bifásico? 

R: en teoría si, aunque no tiene mucho sentido, ya que una forma mas eficiente es llevar la potencia por medio de 3 líneas. por otro lado el  equipo debería ser construido para trabajar con dos fases y si es un equipo rotativo, como un motor esto puede acarrear algunas dificultades técnicas.

 

¿En un transformador en delta abierta se consigue un sistema bifásico? 

R: a pesar de tener solo dos transformadores, la fases que faltan (para ser trifásica) es “creada” por la suma vectorial de las dos fases reales, aun así, entraríamos en el mismo caso de la primera pregunta.

 

¿Existe o no un sistema bifásico comercial?

R: Hasta donde tengo entendido, no existe un sistema o equipo comercial que trabaje con dos faces y que sea explícitamente construido para operar de esa forma (un delta abierto es un arreglo de 2 equipos monofásicos, por lo que no entra en esta categoría) , además, por definición, tendría que tener 4 terminales, 2 para la fase 1 y 2 mas para la fase 2, de otra forma se sumarian los voltajes fasorialmente y se obtienen un sistema trifásico.

05 junio 2009

Pagina con información sobre Electricidad

 

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Una interesante pagina con información sobre temas de ingeniería eléctrica, principalmente vendes normas y otras cosas pero tiene usa sección de documentos y hojas de calculo gratis, entre ellos tenemos:

04 junio 2009

Encontrar Colores HTML

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Cuando estamos haciendo una pagina o un blog, suele ocurrir que insertamos contenido con un color que no es el típico html, o el que usa el asistente del blog, entonces es un dolor de cabeza dar con el codigo HEX adecuado, pero por fortuna hay un método sencillo para encontrar el valor del color que buscas.

los primero que hacemos es capturar la pantalla donde sale el color que queremos determinar. en el ejemplo es la primera columna (azul claro)

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Usando el popular photoshop, abrimos un archivo nuevo y pegamos la captura.

imagePulsamos en la la herramienta con forma de gotero, y luego pulsamos selección de color primario en la barra derecha.

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Nos va a mostrar un menú en donde sale el código HEX del color

imageFinalmente pulsamos sobre el color de la captura y vemos el código que muestra.

imageListo! el numero es el que sigue a #, es decir : 005b8e.

Editor de Ecuaciones en Línea

image Si por casualidad nos toca escribir una ecuación y no tenemos instalado el editor, tampoco derechos administrativos en nuestra PC, etc. Estamos casi sin opciones, salvo por una web que nos permite escribir en LateX las ecuaciones y ver como quedan, entonces las podemos usar como una imagen, o si estamos trabajando en un WIKI, podemos copiarla y pegarla.

Muy buena pagina para tenerla agregada a nuestros marcadores.

 

http://rinconmatematico.com/latexrender/

Capacidad de corriente en barras de cobre

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En esta pagina podemos encontrar las capacidades de corriente normalizadas (al menos en estados unidos) de las barras de cobre, también encontramos las medidas de las mismas y otros datos interesantes.

http://www.copper.org/applications/busbar/ampacity/bus_table1.html

03 junio 2009

Utilidades para Ingenieros

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Esta web cuenta con definiciones e información sobre varios temas, en diversas ramas de la ingeniería, particularmente en la parte de electricidad, encontramos algunas tablas sobre cables, motores, entre otros.

La pagina esta en ingles pero se entiende bien.

http://www.engineeringtoolbox.com/

02 junio 2009

Dibujos CAD de Electricidad

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En algunos caso nos toca dibujar, pero somos ingenieros no dibujantes y por lo menos a mi se me da bastante mal el dibujo, por ello una ayudadita no esta mal a la hora de hacer algún trabajo, pues bien buscando por allí recursos sobre el tema encontré un par de paginas que puede que sean útiles.

La primera está en español, se trata de Bibliocad, allí encontramos dibujos gratis, aunque también hay pagos, lo que no me gusta de esta pagina es que te están cobrando por cosas que las personas envían gratis, pero en fin, por lo menos dejan algunos para descargar libre.

 

La otra otra pagina esta en ingles, http://cben.net/, en esta no explore mucho pero también deja bajar los dibujos, estos parecen mas complejos que los que encontramos en la primera y se ven de mejor calidad.

 

Bueno, espero les sea útil.

01 junio 2009

Cálculos Eléctricos 3.13

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Ya esta disponible la nueva versión de esta hoja de Excel con utilidades, en esta oportunidad de arreglaron algunos problemas y se incorpora una hoja para la estimación del tamaño de bancadas (electro ductos).

 

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Gracias por los comentarios que me han enviado y por la información que me suministran, gracias a ello, puedo mejorar el programa día a día.

 

Y recuerden votar el articulo en bitácoras si es de su agrado.

 

Pueden bajar la nueva hoja desde AQUÍ