INSTRUMENTOS ELECTRICOS

INSTRUMENTOS ELECTRICOS

INSTRUMENTOS ELECTRICOS

I. OBJETIVOS:

• Reconocer los principales instrumentos eléctricos utilizados en la instalación , mantenimiento y reparación de plantas industriales

• Aprender el manejo o uso de los principales instrumentos

II. Fundamentos teóricos:

• La instalación eléctrica en los laboratorios

Los resultados de las medidas con instrumentos electrónicos dependen no sólo de las características de los propios instrumentos, sino también de la instalación eléctrica donde estén conectados y del entorno electromagnético en el que funcionen.

Todas las instalaciones eléctricas incorporan medidas de seguridad para prevenir el riesgo de electrocución. Las consecuencias del paso de una corriente eléctrica por el cuerpo humano dependen de las características del propio cuerpo y de la intensidad, frecuencia y duración de la corriente, y pueden ser mortales. Por ello, aparte de las protecciones en la instalación, es obligatorio que los aparatos eléctricos dispongan de aislamientos para prevenir los contactos con sus partes activas.

En las instalaciones eléctricas, se denominan masas las partes metálicas normalmente aisladas de las partes activas. Para prevenir los contactos eléctricos con masas que accidentalmente estén puestas bajo tensión, en las instalaciones de baja tensión (< 250 V) se emplean dos tipos principales de medidas de protección: puesta a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de corte automático (normalmente por intensidad de defecto), y separación de circuitos.

La puesta a tierra del neutro de las instalaciones eléctricas es obligatoria. Cuando todas las masas de una misma instalación están unidas a la misma toma de tierra, si una de dichas masas alcanza un potencial alto, circulará por la instalación una corriente elevada, capaz de activar un dispositivo de corte (interruptor de máxima -magnetotérmico-, cortacircuitos fusible, o interruptor diferencial). Los interruptores diferenciales son particularmente eficaces por cuanto interrumpen el circuito eléctrico a la carga cuando la diferencia de corriente entre los dos conductores activos (presumiblemente debido a una fuga a tierra) excede de un valor predeterminado que es inferior al necesario para activar los interruptores de sobre corriente (térmico -para sobrecarga- y electromagnético -para sobreintensidad alta-).

La separación de circuitos consiste en separar el circuito de utilización del de alimentación, normalmente mediante un transformador de aislamiento. Todos los conductores del circuito de alimentación, incluido el neutro, quedan así aislados de tierra. Entonces las masas son flotantes respecto a tierra, de forma que en los posibles circuitos de defecto (alimentación-contacto-cuerpo

humano-tierra), hay una impedancia serie muy grande .

Según la forma en que logran su seguridad, los aparatos eléctricos alimentados a baja tensión pueden ser de clase 0, clase 0I, clase I, clase II o clase III . Los aparatos de clase 0 basan su protección simplemente en el aislamiento funcional. No tienen dispositivos que permitan unir las partes metálicas accesibles, si existen, a un conductor de protección. Van marcados como clase 0 o sin indicación. Los aparatos de clase 0I tienen un aislamiento funcional, por lo menos, un borne de tierra conectado a todas sus partes metálicas accesibles y un cable flexible de alimentación que no lleva conductor de protección, fijado permanentemente al aparato.

Los aparatos de clase I, además de tener un aislamiento funcional como mínimo, llevan los dispositivos para conectar sus partes metálicas accesibles a un conductor de protección (amarilloverde). Van marcados como "clase I" o con el símbolo de puesta a tierra.

Los aparatos de clase II tienen un aislamiento doble o reforzado, y no llevan dispositivos que permitan unir las partes metálicas accesibles, si existen, con un conductor de protección. Van marcados como "clase II" o con un símbolo consistente en dos cuadrados concéntricos. Los aparatos de clase II, con cubierta metálica accesible, pueden tener un dispositivo para conectarlos a un conductor de equipotencialidad, si la norma particular pertinente lo permite.

Los aparatos de clase III van alimentados a tensión inferior a 50 V, sin que internamente se generen tensiones mayores; van marcados como "clase III" o con el valor de la tensión nominal de alimentación que requieren. Los aparatos alimentados a baterías forman un grupo aparte, por cuanto la corriente continua es mucho menos peligrosa que la corriente alterna.

• Interferencias en los instrumentos de medida

En los instrumentos de medida, la etapa de entrada puede ser unipolar o diferencial y, en ambos casos, puede tener un terminal conectado a masa o puede ser flotante . Por lo tanto, sus resultados pueden depender de las características eléctricas de la instalación donde estén conectados.

En particular, las corrientes de fugas que circulan por el conductor de protección de la instalación pueden derivar hacia el circuito de medida, con lo que producen una interferencia que se denomina resistiva, conducida o por impedancia común. Las interferencias que se acoplan a través de capacidades parásitas entre conductores, se denominan capacitivas o eléctricas. Las interferencias que se acoplan a través de la inductancia mutua entre circuitos se denominan inductivas o magnéticas.

Para tener una interferencia capacitiva basta que haya un conductor a un potencial variable.

Este potencial producirá corrientes de desplazamiento a través de las capacidades parásitas. La interferencia resultante en el circuito víctima será tanto más grave cuanta más alta sea la impedancia que presente.

Para tener una interferencia inductiva debe circular una corriente variable por el circuito fuente de la interferencia. Esta corriente producirá un flujo magnético variable que inducirá una tensión en cualquier circuito cerrado que atraviese, con independencia de cuál sea la impedancia que presente dicho circuito.

• Ventajas relativas y limitaciones de los instrumentos

Todos los instrumentos de medida y de generación de señales tienen limitado su margen deamplitudes y de frecuencias. Por arriba, las amplitudes vienen limitadas cuando menos por la rigidez dieléctrica y el calentamiento de

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