electricidad en la ingeniería civil

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Ponente / Docente : ING° EDWIN SIRLOPÚ GÁLVEZ Facultad / Escuela / Programa : INGENIERIA CIVIL

UNIDAD 1: ELECTROTECNIA Importancia de la electricidad. Generación, transmisión y distribución. Sistema interconectado nacional. Tarifas eléctricas. Normas técnicas.

Carga y corriente eléctrica

¿Qué es la electricidad? ¿Dónde está la electricidad? ¿Dónde la vemos?

¿Cómo se genera? Nuestra civilización depende de la electricidad

Algunos aparatos eléctricos de la vida cotidiana... ¿Cómo sería nuestra vida sin electricidad?

IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD En la ingeniería civil de forma particular la energía eléctrica tiene una participación muy importante, ya que gracias a los adelantos tecnológicos, esta cuenta con un sin numero de herramientas, que facilitan y optimizan los trabajos de ingeniería, y que dependen de la energía eléctrica, estos equipos dependiendo de su utilización pueden ser muy variados, tales como: teodolitos, niveles, GPS’s, estaciones totales y otros mas, que al funcionar con baterías están vinculados con la corriente continua (CD. o CC.).

IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD Existen también muchas herramientas que dependen de la corriente alterna (CA o AC) ya que utilizan un motor, para su funcionamiento tales como: mezcladoras, guinches, vibradores, sierras circulares, montacargas, etc.

IMPORTANCIA DE LA ELECTRICIDAD Inversamente la ingeniería Civil tiene una participación importante en la generación de energía eléctrica, ya que para este proceso es necesario contar con obras civiles tales como la construcción de represas, canales, bocatomas, vertederos de excedencias, etcétera.

¿Qué entender por electricidad?

Nosotros utilizamos la electricidad

Pero ha existido desde el origen del universo. Incluso antes de la formación de la materia.

¿Qué es la electricidad? La electricidad es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas estáticas o en movimiento y por su interacción. Cuando una carga se encuentra en reposo produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza produce también fuerzas magnéticas. La partícula fundamental más ligera que lleva carga eléctrica es el electrón, que transporta una unidad de carga. la electricidad estática actúa en cierto modo como lo hace un imán, unas veces atrayendo objetos y otras repeliéndolos. Comenzamos primero inflando nuestro globo. Repartiremos los trocitos de papel por la mesa, frotamos el globo en nuestra ropa y lo acercamos a los papelitos; ¿Qué ha ocurrido? Los papelitos se han pegado al globo y eso quiere decir que tienen una carga eléctrica diferente

A continuación hacemos una carrera de latas. Cada persona frota su globo en su camiseta y lo acerca a su lata.... increíble!!! la lata ha comenzado a rodar y tenemos que llegar a la meta lo antes posible (por la electricidad estática que en este caso repele el objeto, lo aleja del globo).

¿De qué se encarga la electrotecnia? La electrotecnia se encarga del estudio de las aplicaciones técnicas de la electricidad.

¿Qué es la energía? La palabra energía proviene del griego en (dentro) y ergon (acción, trabajo), que significa capacidad de trabajo.

En ingeniería se define a la energía como "la fuerza que nos permite realizar una actividad"; mientras que en física se dice que la energía es "la capacidad de desarrollar un trabajo"; asimismo, en los diccionarios se define como la "capacidad para obrar o producir un efecto".

¿Qué es la energía? La Ley de conservación de la energía dice lo siguiente: “La energía no se crea ni se destruye, se transforma”

En la naturaleza, la energía se manifiesta de diferentes formas: calor, electricidad, movimiento, radiación, luz, sonido.

TIPOS DE ENERGÍA La energía que posee un cuerpo es única; sin embargo esta puede manifestarse en la naturaleza de distintas formas capaces, a su vez, de transformarse en otro tipo de energía. Algunas de las formas más simples de energía aparecen a continuación: 1. Energía Mecánica: es la que posee los cuerpos debidos a su movimiento (un motor, por ejemplo). Existen dos tipos de energía mecánica: la potencial y la cinética. La energía potencial es la que tienen los cuerpos debido a su posición, y la energía cinética la que tienen debido a su movimiento. Así, por ejemplo, el agua en un vaso situado a un metro de altura posee energía potencial, ya que si la derramo, ese agua será capaz de hacer algún trabajo cuando llegue al suelo. 2. Energía Térmica o calorífica: es la energía que posee un cuerpo en virtud a la cantidad de calor que puede absorber o ceder. Así cuando calentamos agua, le estamos transfiriendo energía térmica.

¿Qué es la energía?

3. Energía Química: es la energía que posee un cuerpo debido a sus estructura interna (molecular, atómica). Por ejemplo, cuando quemamos carbón extraemos la energía que enlaza unos átomos con otros. La energía química es el tipo de energía que acumulan las pilas. 4. Energía Luminosa: es la que se transmite por medio de ondas luminosas. Un caso particular es la energía luminosa emitida por sol. 5. Energía Sonora: es la que transporta el sonido (ondas sonoras). 6. Energía Eléctrica: es la que poseen las cargas eléctricas en movimiento. Debido a su capacidad para transformarse en otras formas de energía, es la adecuada en muchas máquinas. 7. Energía Nuclear: es la contenida en las núcleos de los átomos.

TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA

Como acabamos de ver, existen muchas formas de energía, y todos los fenómenos que ocurren en la naturaleza (la formación de las nubes, el viento, la lluvia la existencia de la vida, etc.) son consecuencia del paso de energía de unos cuerpos a otros y de sus transformación. La energía puede transformarse de unos tipos a otros. Observa la siguiente tabla:

FUENTES DE ENERGÍA Para utilizar cualquier forma de energía, tendremos que hallar un fenómeno natural o crear un sistema artificial que tenga la tecnología adecuada para poder utilizar dicha energía. Esto es, deberemos hallar una fuente de energía.

La cantidad de energía disponible de una fuente de energía determinada se denomina recurso energético. La escasez de recursos energéticos (petróleo, carbón y madera) en algunas de las fuentes de energía más utilizadas plantea la necesidad de usar otras fuentes e investigas el modo más rentable de emplearlas.

CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA

Según el criterio que adoptemos, podemos clasificar las fuentes de energía de varias formas:

GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Generación Conformada por las centrales eléctricas, en las que se genera la electricidad usando diversas fuentes, entre las que destacan el agua (energía hidroeléctrica), el gas natural, carbón mineral y petróleo diésel o petróleo residual. (energía termoeléctrica). La construcción de una central eléctrica requiere de grandes inversiones (estudios diversos, diseños de ingeniería, compra de equipamiento, autorizaciones, requisitos ambientales, etc). Una vez construida la central eléctrica, hay gastos operativos y de mantenimiento para asegurar su operatividad, así como los intereses que deberá pagar la empresa por el préstamo que haya adquirido para construir la central. Si esta es del tipo térmico o nuclear, el costo del combustible para funcionar es importante dentro del costo de generación.

Ciertas formas de producción de electricidad (como la energía hidroeléctrica, eólica, solar y geotérmica) no tienen costos por concepto de combustibles, pero la inversión en infraestructura es alta y se amortiza por lo general a largo plazo, por lo que los costos financieros incrementan en gran medida el costo de generación. La producción de electricidad en centrales térmicas cuesta varias veces más de lo que cuesta en centrales hidroeléctricas, debido al costo del combustible. Por esta razón, las centrales hidroeléctricas son usadas en base, operando a su máxima capacidad, y las centrales térmicas operan para cubrir los picos de demanda de electricidad.

TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Transmisión Conformada por las líneas de transmisión que transportan la electricidad desde las centrales eléctricas hasta las subestaciones de las empresas distribuidoras, donde los transformadores reducen el voltaje de la electricidad para su distribución. Para asegurar una adecuada operación de las líneas de transmisión y calidad de energía, es necesario efectuar un mantenimiento de las líneas, torres de soporte, equipos de las subestaciones, así como la franja de servidumbre por donde pasa la línea. Todo ello implica costos operativos para las empresas transportadoras de electricidad.

Por otra parte, el servicio de transmisión presenta pérdidas técnicas (principalmente por efecto Joule al circular la corriente y producir calor), las que llegan al 6% de la energía generada. Estas pérdidas encarecen el costo de la energía transportada, que lo paga el usuario final.

DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Distribución Conformada por las subestaciones y líneas de media y baja tensión que llevan la electricidad desde las subestaciones hasta los hogares, oficinas y fábricas.

Las empresas distribuidoras también realizan el mantenimiento periódico de las redes eléctricas de las calles con la finalidad de evitar fallas y asegurar un suministro confiable, efectúan la lectura de los medidores, facturan, reciben los pagos y luego transfieren el dinero que les corresponde a las empresas generadoras y transmisoras. En la etapa de distribución también hay pérdidas de energía técnicas y no técnicas (fraude, hurto de energía, errores de lectura de medidores y facturación, etc.), que llegan del 7% al 10% y no se puede evitar, dichas pérdidas son pagadas por todos los usuarios en la facturación mensual.

EL SISTEMA ELÉCTRICO INTERCONECTADO NACIONAL (SEIN) DEL PERÚ

El Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) del Perú

El Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) del Perú es abastecido por un parque de generación conformado por centrales hidráulicas y centrales térmicas. Centrales de Generación del SEIN El SEIN está conformado por áreas operativas, ligadas tanto al ámbito geográfico del país, como a aspectos propios de la red de transmisión; estas áreas se pueden resumir en tres (03) áreas:

área norte área centro y área sur las cuales se encuentran interconectadas con los enlaces de trasmisión Paramonga – Chimbote, en el caso de las áreas norte y centro, y la interconexión Mantaro – Socabaya en el caso de las áreas centro y sur. 44

área norte

área centro

área sur

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Ponente / Docente: ING° EDWIN SIRLOPÚ GÁLVEZ Facultad / Escuela / Programa: ARQUITECTURA

TARIFAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA

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