UNIVERSIDAD NACIONALSANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA

TRABAJO DE INVESTIGACIN

CURSO:FSICA IIITEMA: CORRIENTE ELCTRICA (ELECTRIFICACIN EN MINERIA)

DOCENTE:

INTEGRANTES:

ALVA JULCA SulinPALOMINO TAMARIZ EstefanyMACCCHO CIRIACO EdwinMONTAEZN CADILLO DeyviSALAS VIDAL Jos

HUARAZ - ANCASH 2014

INTRODUCCION

En el presente trabajo de investigacin es realizado con el fin de saber cmo es el funcionamiento de la corriente elctrica en una mina, ya que el uso que se le da a laelectricidadcuyo recurso es muy valioso e importante para el ser humano en la vida moderna necesitamos y utilizamos mucho la electricidad.Fundamentalmente los circuitos elctricos y electrnicos son un medio que permite el transporte de energa de un lugar a otro. Al trasladarse los portadores de carga a travs del circuito se transfiere energa potencial de la fuente (batera o generador) hacia otros dispositivos en el que la energa o se almacena o se convierte en otra forma de energa tal como ocurre en un bombillo de luz en donde la energa elctrica se transforma en energa luminosa, o en una plancha elctrica en donde la energa se transforma en calor, o se transforma en sonido como ocurre en la radio. Desde el punto de vista tecnolgico los circuitos son partes importantes de una gran cantidad de dispositivos ya que permiten transportar energa sin el movimiento de piezas mviles. Los circuitos elctricos se encuentran en el corazn de las linternas de mano, los reproductores de discos, los equipos de transmisin de radio y televisin, en los sistemas de distribucin domiciliaria e industrial de energa elctrica.

OBJETIVOS:OBJETIVO GENERAL Ver la forma de instalacin elctrica en minera con los principios del tema escogido (corriente elctrica).

OBJETIVOS ESPECIFICO Resaltar los beneficios que produce el utilizar esta clase de energa en comparacin a otras (aire comprimido ,combustible, etc)

I. COCEPTOS BASICOS:

1.1. CORRIENTE ELECTRICALacorriente elctricao intensidad elctricaes el flujo decarga elctricapor unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidadesse expresa en C/s (culombios sobresegundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en elelectroimn y esta ltima en diversas aplicaciones dependiendo de la clase de corriente que sea:1.1.1. CORRIENTE CONTINUASe denomina corriente continua o corriente directa al flujo de cargas elctricas que no cambia de sentido con el tiempo. La corriente elctrica a travs de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre s. Es errnea la identificacin de la corriente continua con la corriente constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batera). Es continua toda corriente cuyo sentido de circulacin es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.

AplicacinDesde 2008 se est extendiendo el uso de generadores de corriente continua a partir declulas fotoelctricasque permiten aprovechar la energa solar.Cuando es necesario disponer de corriente continua para el funcionamiento de aparatos electrnicos, se puede transformar la corriente alterna de la red de suministro elctrico mediante un proceso, denominado rectificacin, que se realiza con unos dispositivos llamadosrectificadores, basados en el empleo dediodos semiconductores otiristores(antiguamente, tambin detubos de vaco).

1.1.2. CORRIENTE ALTERNASe denomina corriente alterna a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una onda sinodal. En eluso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.La razn del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de trasmisin de potencia, viene determinada por su facilidad de transformacin, cualidad de la que carece la corriente continua. Laenerga elctricatrasmitida viene dada por el producto de latensin, la intensidady el tiempo. Dado que la seccin de los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente. Esto permite que los conductores sean de menor seccin y, por tanto, de menor costo; adems, minimiza las prdidas porefecto Joule, que dependen del cuadrado de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o domstico de forma cmoda y segura.Las frecuencias empleadas en las redes de distribucin son 50 y 60Hz. El valordepende del pas.

1.1.3. CORRIENTE TRIFASICASe denomina corriente trifsica al conjunto de tres corrientes alternas de igualfrecuencia,amplitudyvalor eficazque presentan una diferencia de fase entre ellas de 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes que forman el sistema se designa con el nombre defase.La generacin trifsica de energa elctrica es ms comn que la monofsica y proporciona un uso ms eficiente de los conductores. La utilizacin de electricidad en forma trifsica es mayoritaria para transportar y distribuir energa elctrica y para su utilizacin industrial, incluyendo el accionamiento de motores. Las corrientes trifsicas se generan mediantealternadoresdotados de tres bobinas o grupos de bobinas, arrolladas en un sistema de tres electroimanes equidistantes angularmente entre s.El sistema trifsico presenta una serie de ventajas tales como la economa de sus lneas de transporte de energa (hilos ms finos que en una lnea monofsica equivalente) y de los transformadores utilizados, as como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la lnea trifsica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la lnea monofsica.1.1.4. CORRIENTE MONOFASICASe denomina corriente monofsica a la que se obtiene de tomar una fase de la corriente trifsica y un cable neutro. En Espaa y dems pases que utilizan valores similares para la generacin y trasmisin de energa elctrica, este tipo de corriente facilita una tensin de 230 voltios, lo que la hace apropiada para que puedan funcionar adecuadamente la mayora de electrodomsticos y luminarias que hay en las viviendas.Desde el centro de transformacin ms cercano hasta las viviendas se disponen cuatro hilos: un neutro (N) y tres fases (R, S y T). Si la tensin entre dos fases cualesquiera (tensin de lnea) es de 400 voltios, entre una fase y el neutro es de 230 voltios. En cada vivienda entra el neutro y una de las fases, conectndose varias viviendas a cada una de las fases y al neutro; esto se llama corriente monofsica. Si en una vivienda hay instalados aparatos de potencia elctrica alta (aire acondicionado, motores, etc., o si es un taller o una empresa industrial) habitualmente se les suministra directamente corriente trifsica que ofrece una tensin de 400 voltios.1.2. VOLTAJES DE CORRIENTE Los voltajes de corrientes o tensin pueden ser de tres tipos: - Baja Tensin son los menores a 1.000 Volt.- Media Tensin son entre 1.000 y 60.000 Volt.- Alta Tensin mayores a 60.000 Volt. 1.3. TRANSFORMADORESSon dispositivos que permiten cambiar el voltaje de una corriente elctrica alterna con una baja prdida de ella. En general se distinguen por el elemento que utilizan para su enfriamiento en enfriados por aceite, silicona, ascarieta o secos. Los de ascarieta estn prohibidos por los gases venenosos que emiten por combustin. En el interior de los transformadores se producen arcos elctricos de alta temperatura lo que afectan los lquidos de enfriamiento o el aire produciendo gases que pueden producir que el transformador explote y entre en combustin sus aceites o resinas o pinturas.Segn, investigacin todos los transformadores bajo ciertas condiciones explotan, la diferencia es la combustin del lquido de enfriamiento, que para el caso del aceite el punto de combustin est entre 80 y 120 y el incendio durar hasta que se consuma todo el aceite, que normalmente son superiores a una hora, diferente es la silicona que su temperatura de combustin es de 240, valor muy alto lo que el incendio se apaga rpidamente o no se alcanza a producir, lo mismo para los transformadores en secos. 1.4. CONDUCTORES ELCTRICOS Son alambres o cables que permiten la transmisin de la energa elctrica, en general las conexiones de alta tensin y de mediana tensin son en base a conductores desnudos y los de baja tensin son con conductores recubiertos, pero eso depende del lugar y uso de cada uno. La recubierta debe ser de un material aislante, de acuerdo a la intensidad y voltaje de la corriente que pasa y a la resistencia del cable conductor. Las aislaciones no deben permitir el paso de la corriente al exterior de cada fase y menos al exterior del cable y adems resistir el calor que se genera an en cortocircuito de corta duracin. El calor generado en un conductor es proporcional al cuadrado de la Intensidad de la corriente y a su resistencia. En lugares cerrados y especialmente en minas subterrneas estas cubiertas de los conductores deben ser de materiales que su combustin no produzca gases venenosos o nocivos para la salud. 1.5. MALLAS DE TIERRA.

La malla de tierra es un conjunto de conectores, que permiten conectar los equipos que componen una instalacin a un medio de referencia, en este caso la tierra.Los objetivos de una malla a tierra son:1.- Evitar tensiones peligrosas entre estructura, equipo y el terreno durante cortocircuitos a tierra o en condiciones normales. Se consideran Voltajes seguros 65 Volt en ambientes secos de bajo riesgo elctrico y 24 Volt en ambientes hmedos o de alto riesgo elctricos. 2.- Evitar descargas elctricas peligrosas durante condiciones normales de funcionamiento.3.-Proporcionar un camino a tierra para las corrientes inducidas, este camino debe ser lo ms corto posible. El clculo de la o las mallas de tierra debe adjuntarse con el proyecto elctrico

1.6. SISTEMAS INTRNSICAMENTE SEGUROS (FIRE PROOF.)

Se denomina intrnsicamente seguro (Flame Prof.) la condicin de un circuito o aparato elctrico que cumpla con los siguientes requisitos. No se inflame o explote al operar en un tnel de prueba con una atmsfera de 16% de Oxigeno, 64% de Nitrgeno, 14% de hidrgeno y 6% de metano o de 80% de aire comprimido y 20% de una mezcla de 70% de Hidrgeno y 30% de metano. G.- Rectificacin de corriente

La transmisin de la corriente normalmente es de tipo alterna, en caso de requerirse corriente continua, debe rectificarse esta corriente alterna. Existen diversos sistemas de rectificacin, para pequeas potencias normalmente se usan diodos, para potencias mayores se usan los sistemas Ward Leonard o los tiristones.

El sistema Ward Leonard consiste en un motor de corriente alterna que en su eje est conectado un generador de corriente continua. Los tiristones se basan en semiconductores que solo trasmiten la corriente en un solo sentido, para tener una corriente continua se requiere ms de un tubo de tiristones.

1.7. ELECTRICIDAD ESTTICA Y CORRIENTES VAGABUNDAS.

La electricidad esttica es un fenmeno que se debe a una acumulacin de cargas elctricas en un objeto. Esta acumulacin puede dar lugar a una descarga elctrica cuando dicho objeto se pone en contacto o cercana de otro que puede estar cargado con cargas de otro signo o ser neutra como la tierra. El origen de esta acumulacin de carga elctrica, es el frotamiento de dos elementos semiconductores. Los voltajes que pueden alcanzarse en lugares secos son de varios miles de Volts.

Las corrientes vagabundas son corrientes que pueden provenir de ferrocarriles elctricos, pilas naturales galvnicas o de instalaciones defectuosas, y que viajan por conductores naturales de las rocas y producen corrosiones en materiales ferrosos y pueden ser responsables de iniciaciones prematuras de disparos elctricos.

II. DESCRIPCIN DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA A.- Abastecimiento externo.

Se basa en conectarse a sistemas interconectados, ya sea Norte, Centro y actualmente Austral, cuyas lneas son entre 230 KVolt y 13 Kvolt en zonas rurales con contratos de suministros, con algunas de las Empresas productoras de Energa nacionales. La conexin se realiza mediante una Subestacin, que debe poseer a lo menos de uno o varios transformadores, ms un sistema de malla a tierra. Normalmente este abastecimiento se respalda con grupos de generadores que permiten mantener las operaciones crticas en caso de interrupcin de la energa externa. B.- Abastecimiento propio.

Se requiere tener grupos electrgenos que abastecen de energa a mina y planta. Es normal su uso cuando la distancia a los sistemas interconectados es muy grande o en pequea minera por no justificarse el costo de interconexin.

III. ABASTECIMIENTO Y DISTRIBUCIN DE LA ENERGA ELCTRICA.

Tal como se indic anteriormente la energa se tiene por un abastecimiento externo o propio y se distribuye mediante lneas de media tensin o en el caso de pequea minera en baja tensin.En el proyecto debe ubicarse en un plano general la ubicacin de las lneas externas de entrada, la subestacin principal, las lneas de distribucin y la ubicacin de cada uno de los transformadores con respecto a las instalaciones y caminos de la faena. Se debe indicar la altura de las postaciones y que se respete que los cables de alta tensin deben estar a 4 metros con respecto a cualquier elemento o persona que este debajo y que los de mediana tensin a 3 metros y los de baja tensin a 2 metros.No se permitir ninguna instalacin o desmonte debajo de una lnea elctrica y en caso de ser necesario un camino este debe respetar con una persona en su parte superior los valores anteriormente indicados.Los generadores, transformadores debern ubicarse en ese plano general, no se permitir la ubicacin de cualquiera de ellos a distancia menores a una boca mina o planta de extraccin por solventes:Distancia = D = litros/200. Considerando la suma del aceite con el petrleo y estanque abastecedor de petrleo que se requiera.

3.1. ELECTRIFICACIN MINA SUBTERRNEA.

El ingreso de la energa elctrica a una mina subterrnea es con una red de mediana o baja tensin, siendo valores del orden de 4.000 Volt, para las minas medianas y mayores para minas grandes. La pequea minera slo usa baja tensin. Los cables de ingreso y los de distribucin en mediana y baja tensin deben ser recubiertos y certificado su aislamiento para la potencia que trasmitirn. En el proyecto debe indicarse claramente las caractersticas tcnicas de los conductores y los gases que emiten por combustin o recalentamiento, se rechazar cualquier conductor que su cubierta emita gases nocivos para la salud. Adems debe entregarse el diagrama unilineal del circuito elctrico y la ubicacin de los transformadores y consumos. Las minas subterrneas pueden tener grandes profundidades y los cables elctricos muchas veces se bajan por chimeneas o piques, en el proyecto debe indicarse como es esa bajada y el mtodo utilizado para evitar tensiones en el cable que pueden daarlo. Es importante en el proyecto indicar las mallas a tierra por nivel, su clculo y su conexin a la malla de tierra general de la faena. En un perfil transversal de una galera debe indicarse la ubicacin de los cables elctricos y su relacin con las tuberas de aire y agua. Los transformadores en el interior de una mina subterrnea no pueden ser del tipo baado en aceiten y su ubicacin debe estar en una estocada con una puerta de malla para evitar la entrada de intrusos. Esta estocada debe estar a una cierta distancia de los puntos principales de trabajo, para evitar que una explosin del transformador produzca un accidente. En el caso de las minas que deben trasladar cada cierto tiempo la ubicacin de los transformadores, debe indicarse en el proyecto las futuras ubicaciones y en caso de no conocerse estas nuevas ubicaciones, de ser posible indicar el criterio tcnico definido para realizar los cambios. Minera del carbn.- En esta minera las instalaciones elctricas deben ser Intrnsecamente Seguras (Flame Prof.) y todos los equipos elctricos deben tener un detector de metano que hace parar el motor del equipo cuando la concentracin de gas es igual o superior a 2%.

Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas. Especial cuidado se bebe tener sobre la electricidad esttica, un hombre puede cargarse hasta 25.000 Volt, valor que producir una chispa en contacto con cualquier fierro a tierra. En Chile las minas de carbn se encuentran en sectores hmedo y no se puede obtener voltajes con la capacidad de un hombre, pero de todas maneras debe en las frentes tener un alambre de cobre aterrizado y el personal debiera usar zapato de suela y ropa de algodn. 3.2. ELECTRIFICACIN MINA A TAJO ABIERTO.

En general todas las minas de mediana y gran produccin usan equipos elctricos, salvo algunas que usan diesel hidrulicos o solamente diesel.Normalmente el abastecimiento de energa es con mediana tensin (23.000 volt), mediante una lnea area que circunda el rajo. En el proyecto debe indicarse la ubicacin de la lnea, el tipo de poste y altura de esta. Debe indicarse las diferentes expansiones e indicar en la vida de la mina el cambio de ubicacin de esta lnea si se requiere. Tambin debe calcularse las vibraciones que puedan afectar a estos postes y las medidas tomadas para minimizarla.Debe indicarse las caractersticas y ubicacin de los cables que alimentan a las subestaciones semiportatiles y el cable a tierra que une estas subestaciones a la tierra general de la faena. Estas subestaciones para los equipos que se usan son de gran potencia, por lo tanto requieren una malla a tierra. En zonas desrticas y con baja humedad relativa, esta malla de tierra sera demasiado grande y se prefiere tener un cable a la tierra general de la faena.En ningn caso el Servicio permitir usar un punzn enterrado como malla de tierra para potencias superiores a 600 KVA. La excepcin para equipos menores debe venir respaldado con un clculo de la malla de tierra resultante. Los cables colas que unen las subestaciones a los equipos deben tener una aislamiento que no permita el paso de la corriente al exterior, ya que para operar personas tomarn el cable energizado, adems debe tener un cable a tierra conectado a la tierra de la subestacin.Como en todos los proyectos elctricos debe entregarse el plano unilineal del circuito elctrico.Como los transformadores de minas a Rajo Abierto son de gran potencia, son normalmente baados en aceite, su ubicacin debe programarse en un lugar protegido para una explosin e incendio, normalmente montculos de estril, en el proyecto debe indicarse su ubicacin y proteccin para el personal. De todas maneras en el proyecto debe indicarse la metodologa de control de gases y puntos calientes.Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas.3.3. ELECTRIFICACIN PLANTAS DE CONCENTRACINLas plantas de concentracin en general se dividen en dos partes, una parte seca y otra hmeda, la parte seca generalmente corresponde a Chancado y harneo y en algunos casos acompaados por pull magnticos, concentradores centrfugos o mesas de aire.Por ser una operacin en seco se crea un ambiente de polvo en chancadoras y traspasos. Los equipos elctricos deben ser blindados a prueba de polvo y tener una mantencin rigurosa. Todos los sistemas deben estar conectados a las tierras de los diferentes transformadores que los alimentan. Por existir numerosas partes mviles, chancadoras, cintas transportadoras y parrillas, deben existir sistemas de detencin de fcil uso y de rpido funcionamiento, para proteger al personal. En el proyecto deben indicarse estos sistemas sus caractersticas y uso.Junto con la entrega del plano unilineal debe indicarse la ubicacin de los conductores elctricos, para posibles mantenciones o ampliaciones futuras. Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin.Parte hmeda, tal como dice su nombre es una zona que se trabaja con gran cantidad de agua. Normalmente consiste un circuito de molienda con molinos y clasificadores de tipo cicln, celdas de flotacin, espesadores, filtros y gran cantidad de bombas de agua y pulpa.

Como la humedad hace ms peligrosa la corriente, todos los motores elctricos deben ser blindados y protegidos contra la humedad. Debe existir una buena conexin a tierra con las mallas de los diferentes transformadores y sus diferenciales protectores deben estar bien mantenidos. El servicio exige adems de un diagrama unilineal un detalle de las ubicaciones de los diversos conductos elctricos y sus protecciones.

En estos dos tipos de planta se tienen normalmente varios transformadores, los que deben cumplir en distancia y en malla a tierra lo indicado en la parte general. Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas. 3.4. ELECTRIFICACIN PLANTAS DE LIXIVIACIN El termino lixiviacin es el proceso que consiste en disolver el elemento que se quiere recuperar y de la solucin retirarlo, esto puede ser impuro como los cementos o puro como los ctodos.Para lixiviar existen tres mtodos, uno es a base de pilas que se riegan con el lquido disolvedor, otro es percolacin que consiste en piscinas donde circula el agente disolvedor y el tercero es agitacin que consiste en un tambor que se carga con material fino y al girar mejora la mezcla con el lquidoEn general los motores son del sistema de chancado que deben cumplir lo indicado en las plantas de concentracin seco y el resto es movimiento de soluciones y o cidos mediante bombas y mangueras. Muchos cidos tienden a vaporizarse y producen aerosoles los que pueden afectar las instalaciones elctricas y motores disminuyendo su aislamiento. En el proyecto elctrico debe indicarse las caractersticas de las aislaciones y su resistencia al ataque de los cidos. Captulo especial es la planta de extraccin por Solventes donde se trabaja en un ambiente combustible que es muy fcil de inflamar, por esa razn el Servicio exige que los circuitos elctricos en la plantas de extraccin por Solventes sean Intrnsecamente seguras (Flame Prof.). En el proyecto debe indicarse esta propiedad adems de agregar el diagrama unilineal. Estas plantas en su gran mayora estn en lugares secos por lo tanto el hombre con sus movimientos puede cargarse elctricamente, debe instalarse en el sector cables de cobre conectados a tierra y el personal cada cierto tiempo debe tocarlo para descargarse, El diagrama y ubicacin de este cable debe indicarse en el proyecto. El personal debe usar ropa adecuada para evitar cargarse con electricidad esttica.Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas.3.5. ELECTRIFICACIN DE FUNDICIONES. Estas instalaciones se caracterizan por las altas temperaturas del sector por eso los circuitos e instalaciones elctricas sobre todo las ms cercanas a los hornos deben tener proteccin contra la temperatura. Adems del circuito unilineal debe indicarse las caractersticas de los motores, de los cables y las instalaciones. Los diferenciales y circuitos a tierra deben calcularse pensando que gran parte de la estructura, pasillos y escaleras son de fierroEn la mayor parte de las fundiciones existen plantas de cido sulfrico y en ese lugar el ambiente tiene aerosoles de cido, las aislaciones de los equipos elctricos debe ser resistente al cido.En el proyecto elctrico debe indicarse claramente la ubicacin de los cables y el circuito unilineal. Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas.

3.6. ELECTRIFICACIN DE REFINERAS Y PLANTAS DE ELECTRODEPOSITACIN. En estas plantas se usa corriente continua para establecer celdas que pueden ser de refinacin o electrodeposicin, la corriente se baja al voltaje adecuado y despus los rectificadores la convierten en corriente continua, debe indicarse el mtodo de rectificacin adems del diagrama unilineal. Igual que en los casos anteriores debe indicarse los tipos de cables y sus aislaciones. Como normalmente es un ambiente cido todo el sistema elctrico debe ser a prueba de cido. Independiente de lo anterior y en un plazo breve despus de la aprobacin del proyecto, debe entregarse en la direccin Regional los reglamentos de operacin y mantencin elctricos para su aprobacin. Debe entregarse un reglamento especial de control de los transformadores, medicin de gases y temperaturas.3.7. ELECTRIFICACIN DE TALLERES Y CAMPAMENTOS.Debe cumplirse con todo lo que establece el Reglamento de Servicios elctricos para construccin de casa habitacin y lo mismo con los talleres.

IV. SISTEMA ELCTRICO EN MAQUINARIA MINERA

Sistema elctrico a un conjunto de dispositivos cuya funcin es proveer la energa necesaria para el arranque y correcto funcionamiento de los accesorios elctricos tales como luces,electrodomsticosydiversos instrumentos.

Cuando los expertos disean un sistema elctrico lo hacen pensando en cmo proveer energa an en las peores condiciones de operacin; los sistemas de 12 volts son los ms tradicionales y, a su vez, los menos costosos, los de 24 volts se consideranlos ms eficientesEn la actualidad los sistemas elctricos de las mquinas han evolucionado tremendamente comparados con los existentes hace relativamente poco tiempo. La introduccin de la electrnica en ellos hace que cada nuevo modelo que sale al mercado suponga la introduccin de nuevos componentes y nuevas funciones

Las funciones bsicas del sistema elctrico comienzan nada ms arrancar la mquina.Consistenensuministrarlaenerganecesariaparaarrancarelmotor,utilizarluces,accesorios elctricos, instrumentos, indicadores etc. Los componentes electrnicos que forman parte del sistema elctrico sirven en su mayora paraefectuar un control ms fino delosdistintoscomponentescomolainyeccindelmotor,controldecambiosdelaservotransmisin, control de las funciones hidrulicas, etc., y todo ello de una forma quepermite el ajuste o modificacin de los parmetros de funcionamiento, de manera que la mquina se adapte en cada momento a las condiciones en que trabaja, de una forma automtica

V. APLICACIN DE LA CORRIENTE ELECTRICA MINERIAPrincipales Sistema de carga y arranque de un motor.

El sistema se compone de batera, motor de arranque y alternador con su reguladorincorporado. Es el sistema que requiere ms potencia de todos los de la mquina. En motores antiguos tambin se contemplan bujas de precalentamiento o calentadores para motores dotados de sistema de pre combustin.

La batera

Es la encargada de mantener una reserva de corriente para hacer funcionar el arranque y los accesorios mientras la mquina esta parada. Tambin acta de reserva cuando el generador no es suficiente porque el consumo elctrico momentneo supere su capacidad de producir corriente, y estabiliza el sistema absorbiendo las cargas puntual es que seproducencuando seenciendeoapagaalgncomponente defuerte consumo.Normalmente suelen ser de plomo y cido. El almacenamiento de la energa se hace de forma qumica y la potencia la daen forma de electricidad.

Actualmente la mayora de las bateras utilizadas en mquinas no requieren mantenimiento alguno durante todasu vida til, sin embargo esconveniente comprobar devez encuando el estado de los bornes y conexiones, puesto que la intensidad de corriente que pasa porellos es tan fuerte que un borne flojo puede dar lugar a una avera prematura de la batera.

Partes de una batera

El motor dearranque

Va montado en la carcasa del volante del motor de manera que, mediante una corona dentada, al accionar la llave de encendido hace girar el cigeal del motor para que comience el ciclo de combustin. Lleva incorporado un rel que tiene la funcin doble de desplazar el pin del arranque para que engrane con la corona y a la vez cierra el circuito de potencia que hace girar el arranque. El motor de arranque no requiere mantenimiento habitualmente, nicamente es conveniente revisarlo cuando el motor diesel necesite a su vez una reconstruccin, teniendo en cuenta revisar la corona del volante del motor diesel y sustituyendo los elementos del motor de arranque que estn gastados por el uso, como casquillos, contactos del rel, escobillas, etc.

Motor de arranque

Antiguamente la explosin o combustin delos motores poda comenzarse con sistemas manuales como la manivela, de compresin de muelles, de aire comprimido, etc. El motor de arranque elctrico es la formahabitualdecomenzarlaignicindelosmotoresdevehculosymaquinariaenlaactualidad,aunquesubsistenalgunossistemas de aire en aplicaciones marinas. El motor de arranque tiene la funcin de hacer girar el cigeal del motor trmico con el fin de que comience el ciclo de explosin o combustin, yhasta que esteltimoes capaz de continuar por s solo. Losmotoresdearranqueconstandedos elementos principales: El motor elctrico simple que suele ser un motor "serie" de corriente continua. Motor"serie"quieredecirquelacorrientepasa inicialmente por sus bobinas inductoras y a continuacinporelinducidosinninguna derivacin. Este tipo de motor se caracteriza por un elevado par de arranque que lo hace ptimo en esta aplicacin. El rel principal de arranque que tiene la misin de conectar al motor elctrico con labatera directamente y en segundo lugar desplazar el pin del arranque para que este reconecte con la corona del volante de inercia del motor trmico y as poder transmitir el giro del arranque al cigeal .El circuito elctricoexternoque poneenfuncionamiento unmotor dearranque essimple, consta de un cable grueso de positivo de batera conectado directamente al rel del arranque otro de control que va a la llave de contacto y de esta al rel del arranque para darle la seal de encendido.El alternador

Es un elemento fundamental entre los componentes de un motor y tiene dos funciones fundamentales, la primera recargar la batera y dejarla en condiciones de efectuar un nuevo arranque del motor trmico en cuanto sea preciso y la segunda alimentarde corriente elctrica los componentes auxiliares del motor trmico as como el alumbrado, sensores, indicadores, etc.Antiguamenteseusabaunadinamodecorrientecontinuaparaestasfunciones,actualmenteloscomponentes electrnicos hacen ms sencillo y baratousarunalternadorparaestalabor,elalternadorproducemscorrienteconuntamaomenordecomponentes y necesita menos revoluciones de motorpara hacerlo. El alternador en una mquina sncrona trifsica qu genera corriente alterna la cual se rectifica mediante unos diodos para as alimentar la batera y el resto de componentes con una corriente de 14voltios para turismos y 28 voltios para vehculos industriales y mquinas grandes.

VI. INSTALACIONES ELCTRICAS EN MINERA

Entre las distintas clases de energa existentes, la ms adecuada para mover los diferentes sistemas de transporte, arranque, ventilacin, perforacin, etc. de la industria minera es la elctrica. Esta es de fcil transporte y de gran rendimiento pero en su funcionamiento produce chispas y calentamientos peligrosos segn la atmsfera.

6.1. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGA ELCTRICALa energa de aire comprimido fue casi exclusiva hasta principios del siglo XX, momento en que la energa elctrica empez a utilizarse en instalaciones de exterior. Con el tiempo fue introducindose en el interior hasta llegar a los embarques, salas de bombas, transportes ventilacin y por fin a los talleres de arranque.

VENTAJAS*Rendimiento alto*Aumento de potencia en maquinaria*Mayor fiabilidad. Menos averas*Utilizacin de maquinaria ms rpidaINCONVENIENTES*Riesgo de electrocucin*Riesgo de incendio*Riesgo de explosin*Coste de material elctrica*Maquinaria con menos aplicaciones

En el interior de la mina, donde existen atmsferas potencialmente explosivas, la utilizacin de la energa elctrica necesita estar protegida con total seguridad.

6.2. RIESGOS DE ELECTROCUCIN

El contacto del cuerpo humano con la energa elctrica, con unos valores determinados, Componentes fisiolgicos-Trayecto a travs del cuerpo-Factores de la corriente elctricaUn hombre perfectamente aislado puede tocar sin riesgo un conductor ya que la corriente no atravesar su cuerpo porque no tiene por donde salir. Para que ocurra un accidente debe cometerse alguno de los siguientes errores:

-Tocar simultneamente dos conductores diferentes-Tocar un conductor mal aislado teniendo los pies descalzos o mojados

Para contrarrestar esta mayor peligrosidad se acude a dos medidas:-Utilizacin de material blindado, de manera que todas las partes bajo tensin elctrica que fuera del alcance humano.-Puesta a tierra de las envolventes metlicas de todos los aparatos

6.3. EL MATERIAL ELCTRICO BLINDADO

Todo el material elctrico empleado en la mina es de un tipo especial: es un material blindado.

Est fuertemente protegido contra cualquier clase de daos mediante envolventes exteriores cerradas que impiden todo contacto accidental con las partes bajo tensin.

-Cables armados: constan del nmero de conductores necesarios para cada instalacin y forman con el aislamiento un todo cilndrico. La proteccin exterior se encomienda a una armadura de alambres o flejes de acero arrollados en hlice sobre su superficie y recubierta a su vez con una capa de goma o plstico. Estn compuestos por:

-Conector: Formado por hilos de cobre por donde circula la corriente.-Aislante: Material que rodea a los conductores.-Cubierta: Protege al aislante mediante una capa de relleno tubular.-Armadura: Proteccin metlica.-Pantalla: Recubrimiento que abarca a cada conductor o a todos conjuntamente.Desconecta el sistema cuando el cuadro resulta averiado.

-Protecciones: Se aplican sobre la armadura y sirven para proteger el cable contra agentes fsicos y qumicos.-Hilos piloto: Conductores aislados. Son de telemando, sealizacin y proteccin.-Hilo de drenaje: Igual que los hilos piloto. Sirve para fortalecer el conjunto del cable.

1 Conductores activos4 Hilo de tierra3 Varios pilotos7 Armadura de alambre y aceroLos cables se clasifican en:- Cables rgidos armados: Se emplean en instalaciones fijas.

VII. APLICACIN DE LA CORRIENTE ELECTRICA ( ALUMBRADO EN MINERIA)

Este puede ser: Alumbrado individual. Alumbrado colectivo.

7.1. Alumbrado Individual:Se ha generalizado con el empleo de las lmparas de casco,Por las siguientes razones: Deja libres las manos al operario. Ilumina directamente lo que se mira y de muy cerca. Da una iluminacin directa sin sombras. Es Iigera y econmica.

7.2. Alumbrado colectivo:Principalmente se est generalizando el empleo del alumbrado colectivo en galeras, sobre guas y dems vas que sean duraderas.EI sistema ms eficaz y de mas econ6mica explotaci6n, para mejorar el alumbrado en el interior de una mina es por medio de lmparas incandescentes y fluorescentes alimentadas directamente por una red de energa elctrica de baja tensin. (110/ 127 voltios).

Clases de alumbrado colectivo: Pueden ser Permanente y con Sealizacin

7.2.1. Alumbrado colectivo permanente

Las lmparas se conectan en paralelo a la red y para su accionamiento se utiliza un interruptor bipolar antideflagrante con fusibles de proteccin.

Proteccin a tierra: Es una lnea conductora de cobre que se adiciona a los circuitos en general, pero especialmente bajo tierra, y tiene por objeto la seguridad de los equipos y operarios cuando se presente una falla.

Como par ejemplo, el dao en el aislamiento de los conductores quedando estos en contacto con los cuerpos metlicos: la corriente elctrica circula entonces por la lnea de tierra y se desconecta as el circuito.Con proteccin a tierra, la corriente elctrica de la falla, circula a travs de la lnea de protecci6n a tierra.

Riesgo de electrocucin: la corriente electrice circula a troves del cuerpo del operario cuando no existe la lnea a tierra.

VIII. CONCLUSIONES

La electricidad es un beneficio muy importante ya sea para una mina o domicilio, ya que ello nos facilita el trabajo de muchas cosas. En una mina la electrificacin ayuda a facilitar el trabajo, ya que con la electricidad podemos iluminar las galeras, hacer funcionar las maquinarias mineras, etc.

IX. BIBLIOGRAFIA

Gua de Electrificacin minera.

ANEXOS

FISICA III 21