INFORMACION Y SEGURIDAD ELECTRICA
PUESTA A TIERRA

Todo electricista debe saber que la electricidad siempre busca el camino más corto hacia la tierra (como un rayo por ejemplo) y que unos de los riesgos principales es el de las descargas eléctricas en personas. A fin de remediar esta situación se aplica una nueva norma de seguridad que consiste en la colocación de una jabalina enterrada en la tierra. Su función es la de recibir estas descargas conduciéndolas hacia la tierra. Para esto se debe montar un cable apto para recibir las descargas en la instalación, y este a su vez se conecta desde la jabalina a todos los tomacorrientes y partes metálicas de la instalación. Recuerde que antiguamente los tomacorrientes y enchufes solo tenían dos conductores y que desde hace años existe un tercero. Este es el conductor de puesta a tierra.

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO (Llave Térmica)

Otro de los efectos de modernización en la seguridad es la utilización de este elemento de protección contra corto-circuitos. Sin
lugar a dudas es el elemento principal de seguridad en las instalaciones, y esto se debe a que no sólo protege a los circuitos, sino a que también ayuda a prevenir incendios. Este dispositivo de maniobra reemplaza a las fusileras y fusibles (más conocidos como “tapones”) debido a que acciona automaticamente. Ventajas – no cambiar fusibles $$$ – mejor reacción – evita fallas humanas.

INTERRUPTOR DIFERENCIAL (Disyuntor)

Este artefacto es aun más moderno que el interruptor termo magnético, se podría decir que es su complemento (las llaves térmicas vienen suministradas electricamente de los disyuntores). Su función es detectar los cambios bruscos de corriente y cortar el suministro. ¿Para qué sirve esto? dirá usted, al tocar algún conductor vivo en cualquier parte de la instalación (como puede ser un niño metiendo los dedos en los enchufes o un trabajador tocando un cable con tensión por accidente) el disyuntor al percibir que en la instalación hay una variación de corriente cortará el suministro de alimentación a las térmicas. Nótese que las llaves térmicas resguardan la instalación eléctrica y el disyuntor la seguridad contra terceros. Una cosa mas a tener en cuenta es que este dispositivo es muy sensible y es recomendable tener la instalación en buenas condiciones para utilizarlo.

EL FACTOR DE POTENCIA (COSENO FI): POTENCIA ACTIVA, REACTIVA Y APARENTE

En esta nota vamos a ver lo que es la potencia eléctrica y los distintos tipos que existen. Para entender la potencia eléctrica, tenemos que definir previamente el concepto de energía, que es la capacidad de realizar un trabajo, o en el caso que vamos a tratar, energía eléctrica es la capacidad que tiene un mecanismo o aparato eléctrico para realizar un trabajo. Cuando conectamos cualquier dispositivo eléctrico a la tensión que nos entrega la empresa proveedora de electricidad, o a una batería, o si lo prefieren a una pila, la energía eléctrica fluye por el conductor, permitiendo encender una lámpara o una computadora, o puede arrancar un motor para mover una máquina.
La energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma, y en el caso de energía eléctrica, esa transformación se manifiesta en la obtención de luz, movimiento, calor, frío, o cualquier otro trabajo útil.
La Potencia eléctrica es la velocidad de transformación de dicha energía. La energía la podemos percibir en muchas partes, puede ser eléctrica, como este caso, o hidráulica en caso de los líquidos, o eólica en el caso del viento, o calórica en el caso de los combustibles. Si hablásemos de la energía hidráulica, la potencia sería por ejemplo, la cantidad de litros por segundo para transvasar un líquido. En el caso nuestro, la potencia eléctrica es la velocidad con que se transforma la energía eléctrica, y si la energía se medía en Joules, J, la potencia será medida en Jolues por segundo: J/s, y se utiliza como unidad de potencia el watt, representado por la letra W, y 1 watt (W) equivale a 1 J/s. Quiere decir que cuando se consume 1 Joule en un segundo, consumimos 1 watt de potencia eléctrica.
La Potencia activa aparece cuando tenemos una carga resistiva conectada en un circuito eléctrico, la llamamos carga activa, y en este caso, si conocemos el valor de la tensión eléctrica y la corriente que circula por la resistencia, la potencia se puede calcular en forma simple como el producto de la tensión en volt (V), multiplicado por el valor de la intensidad de la corriente que circula por esa resistencia que se expresa en ampere (A). Si, como vimos, la potencia se mide en watt, la tensión en volt y la corriente en ampere, tenemos que 1watt = 1 volt x 1 ampere, o : 1 W = 1 V. 1 A Llamando P a la potencia V a la tensión aplicada e I a la corriente que circula por una carga reactiva, podemos escribir la fórmula: P = V x I Teniendo en cuenta que la tensión que suministran las empresas de electricidad es constante (o por lo menos sería lo deseable), entonces podemos ver que cuando mayor es la potencia de un equipo eléctrico, mayor será la intensidad de corriente que circula por el circuito. Claro que como a veces las empresas nos mandan una tensión muy inferior a los 220 V, o los 380 V para los que tienen trifásica, vemos de la fórmula, que manteniendo la carga constante, el consumo de corriente aumenta proporcionalmente a la baja de tensión. Esto es lo que muchas veces provoca que se quemen algunos electrodomésticos, máquinas o equipos electrónicos. Las empresas que suministran energía eléctrica, en lugar de facturar el consumo en watt-hora, lo hacen en kilowatt-hora (kW-h), Si tenemos encendidas lámparas o cualquier carga activa, por un total de 1000 watt (por ejemplo 20 focos de 50 watt) durante una hora, el reloj que registra el consumo, se incrementará en 1 kW-h, en dicho lapso. Si queremos saber el consumo de cualquier aparato eléctrico, debemos mirar la chapa metálica que tienen estos equipos, normalmente en la parte posterior; pero ojo, que cuando baja la tensión, el consumo se mantiene; pero aumenta la corriente en forma inversamente proporcional a la disminución de la tensión. En muchos casos, si se trata de cargas resisitivas, se suele indicar la potencia en VA (voltampere), que no es otra cosa que el voltaje multiplicado por la corriente. Conociendo el voltaje, sabemos cual será la corriente que circula. Si tenemos 220 V, entonces la corriente será el valor de VA, dividido por 220 V. Pero cuidado, que esto vale solamente para cargas resistivas.
Potencia reactiva:
Para calcular la potencia en determinados equipos que trabajan con corriente alterna, es necesario tener en cuenta el valor del factor de potencia o coseno de “phi” (Cos Fi) factor de potencia es igual a “1”, que es el valor ideal de un circuito eléctrico y por eso no se toma en cuenta cuando calculamos la potencia activa. Los equipos que tienen cargas inductivas, como el caso de los motores eléctricos, tienen un factor de potencia inferior a "1", en general entre 0,8 y 0,98, por lo que la eficiencia de trabajo es menor y producen un gasto de energía mayor. Por eso las compañías de electricidad multan a las empresas que tienen un factor de potencia o Cos Fi bajo. Las empresas, para evitar esas multas, utilizan cargas capacitivas, que compensan a las cargas inductivas. Se usas Capacitores que aumentan el factor de potencia, tratando de llevarlo a valores cercanos a "1". También en las chapas de los motores, tienen indicado el factor de potencia, además de la tensión de alimentación, la frecuencia, la corriente nominal, la potencia, y la velocidad nominal. Para calcular la potencia de un equipo que trabaja con corriente alterna monofásica, teniendo en cuenta el factor de potencia es. P = V . I . Cos Fi donde P es la potencia en watt (W), V es la tensión en volt (V), I es la corriente en ampere (A), y Cos Fi es el factor de potencia.
Potencia aparente:
Ya explicamos que existe la potencia activa, que es la que realmente contratamos a la compañía de electricidad, y es la potencia útil, o sea la que realmente se aprovecha en trabajo. Además tenemos la potencia reactiva, que es la que consumen los motores o aparatos que tengan bobinas para producir un campo electromagnético, y constituyen una carga para el sistema eléctrico, que tiene que mantener tanto las cargas activas como reactivas. Una carga capacitiva, o batería de capacitores, también es una carga reactiva, de signo contrario a las cargas inductivas, y que se utilizan para compensar el Cos Fi. Hay un tercer tipo de potencia, que es la potencia aparente, que es la suma de las potencias activa y reactiva. Esta potencia aparente, es la que realmente hay que transmitir desde las usinas de generación de electricidad hasta las fábricas, las casas, los negocios, a todos los consumidores y hay que dimensionar tanto la central eléctrica como las líneas y cables de distribución para esa potencia total. Por eso se penalizan los factores de potencia bajos, ya que hay una potencia reactiva, que no produce trabajo; pero que hay que transmitir a través de los cables. Las potencias activas y reactivas no se suman matemáticamente, sino vectorialmente, son vectores desfasados 90º, o sea que la potencia total o aparente, es la diagonal de ambos vectores. Es la hipotenusa del triángulo, o sea que conociendo el teorema de Pitágoras, podemos hacer los cálculos de estas potencias. No entro en detalles aquí porque no me parece necesario para lo que queremos explicar. Y ya que hablamos anteriormente de penalización por parte de las compañías de electricidad, nosotros contratamos con la empresa de electricidad un determinado consumo, que se llama potencia contratada; pero después podemos consumir esa potencia, menos de eso y en algunos casos nos excedemos. Esa potencia real que consumimos, se llama potencia demandada. Por eso la potencia demandada no debería superar nunca a la potencia contratada porque estaremos pagando una penalización, o sea un valor del kW-h, superior al realmente contratado.