UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES IES Trabajo de máquina, mecanismo y mantenimiento Unidad V: Mantenimiento del equipo eléctrico Profesor: ing. Juan Carlos torres España Alumnos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Silvio de Jesús Guido Guillén Hanley José hill Zelaya Eddy Samir Gutiérrez Rodríguez Todd Helton Reyes Martínez Janny cristal lazo Padilla Eduardo Alexander Mora Saballos Managua, 4 de mayo del 2023. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES INTRODUCCIÓN el mantenimiento eléctrico se refiere a la presentación y explicación de los conceptos básicos y principios fundamentales que rigen las actividades de mantenimiento de los sistemas y equipos eléctricos. El mantenimiento eléctrico es una disciplina técnica que se ocupa de mantener, reparar y reemplazar los equipos y sistemas eléctricos para garantizar su funcionamiento seguro, confiable y eficiente. El mantenimiento eléctrico se aplica en una amplia variedad de sectores, como la industria, la construcción, el transporte, la energía y las comunicaciones, entre otros. En el presente informe sobre el mantenimiento eléctrico se abordará los siguientes temas principales: 1. Componente del sistema eléctrico de una fábrica. 2. Característica de los conductores, aplicación y asignación. Sistema de distribución de energía: 1. 2. 3. 4. 5. Distribución de fuerza. Iluminación. Distribución del consumo de energía eléctrica. Mantenimiento de los motores eléctricos. Mantenimiento de aparato de control. El mantenimiento eléctrico es esencial para comprender la importancia y la complejidad de esta disciplina técnica y para desarrollar habilidades y conocimientos necesarios para realizar actividades de mantenimiento eléctrico de manera segura y efectiva. 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES Objetivo general Maximizar la disponibilidad y confiabilidad del suministro eléctrico mientras se minimizan los riesgos de seguridad y se optimizan los costos de operación. Objetivos específicos Garantizar que los sistemas y equipos eléctricos funcionen de manera segura, confiable y eficiente. Realizar de reparaciones y reemplazos necesarios para asegurar la continuidad del suministro eléctrico y minimizar los riesgos de accidentes eléctricos. Optimizar el costos de los mantenimientos y de operaciones. 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES Componentes eléctricos de una fabrica Los componentes eléctricos de una fábrica se refieren a los elementos que componen el sistema eléctrico de la misma y que permiten el suministro de energía eléctrica a los equipos y maquinaria que se utilizan en el proceso de producción. Estos componentes son cruciales para el correcto funcionamiento de la fábrica, ya que garantizan el suministro de energía eléctrica de manera segura y confiable. Dichos componentes pueden variar dependiendo del tamaño y la complejidad de la misma, pero en general incluyen transformadores, tableros de distribución, interruptores de circuito, dispositivos de protección, líneas de alimentación, tomas de corriente, motores eléctricos, generadores de energía, sistemas de iluminación, sistemas de ventilación y aire acondicionado, entre otros. Cada uno de estos componentes tiene una función específica dentro del sistema eléctrico de la fábrica, y es importante que se diseñen, instalen, operen y mantengan adecuadamente para garantizar un suministro de energía eléctrica seguro y confiable para la producción. Es fundamental conocer y entender cada uno de estos componentes para poder realizar un mantenimiento preventivo y correctivo adecuado y garantizar el buen funcionamiento de la fábrica. Los conductores eléctricos características, aplicaciones y designaciones Los conductores eléctricos son elementos fundamentales del sistema eléctrico de una fábrica, ya que se encargan de transportar la corriente eléctrica desde su fuente de generación hasta los diferentes equipos y maquinarias que se utilizan en el proceso de producción. A continuación, te presento las características, aplicaciones y designaciones más comunes de los conductores eléctricos: Características: Conductividad eléctrica: Los conductores deben ser altamente conductores, es decir, capaces de transmitir la corriente eléctrica con baja resistencia, para evitar pérdidas de energía y calentamiento excesivo. Flexibilidad: Los conductores deben tener cierta flexibilidad para facilitar su instalación y su manipulación en las diferentes áreas de la fábrica. Resistencia mecánica: Los conductores deben tener la suficiente resistencia mecánica para soportar las tensiones y deformaciones durante su instalación y uso. 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES Aislamiento: Los conductores deben estar aislados eléctricamente para evitar cortocircuitos y proteger a las personas y equipos contra posibles descargas eléctricas. Aplicaciones: Los conductores eléctricos se utilizan para suministrar energía eléctrica a los diferentes equipos y maquinarias de una fábrica, tales como motores, iluminación, sistemas de ventilación, entre otros. También se utilizan para interconectar diferentes componentes del sistema eléctrico de la fábrica, como interruptores, transformadores, tableros de distribución, entre otros. Designaciones: Los conductores eléctricos se designan por su sección transversal, medida en milímetros cuadrados (mm2), lo que determina su capacidad de conducción de corriente eléctrica. También se designan por su material de construcción, como cobre o aluminio, dependiendo de la aplicación y las características eléctricas requeridas. La designación también puede incluir el número de hilos que componen el conductor, así como la norma técnica a la que se ajusta su fabricación y calidad. Es importante tener en cuenta que, para garantizar la seguridad y eficiencia del sistema eléctrico de una fábrica, es fundamental utilizar conductores adecuados para cada aplicación, de acuerdo con las normas técnicas y de seguridad eléctrica correspondientes. Los sistemas de distribución de energía El sistema de distribución de energía eléctrica dentro de una fabrica es similar al sistema de distribución de energía eléctrica en general, pero con algunas particularidades que dependen del tamaño de la fábrica y de las necesidades energéticas específicas de sus procesos productivos. A continuación, se describen las partes principales del sistema de distribución de energía eléctrica: Subestación eléctrica: Es el lugar donde se conecta la energía eléctrica proveniente de la red de distribución pública, y se transforma a la tensión requerida para el consumo interno de la fábrica. Tablero de distribución: Es el centro de distribución de energía eléctrica dentro de la fábrica, donde se encuentran los interruptores y protecciones necesarias para el control y protección del sistema eléctrico interno. Canalización eléctrica: Son los conductos o bandejas que se utilizan para transportar los conductores eléctricos desde el tablero de distribución hasta los puntos de consumo de energía eléctrica en la fábrica. 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES Puntos de consumo: Son los lugares donde se utilizan la energía eléctrica en la fábrica, tales como motores, iluminación, sistemas de ventilación, sistemas de climatización, entre otros. Sistema de tierra: Es un sistema de conexión eléctrica a tierra que se utiliza para proteger a las personas y equipos contra posibles descargas eléctricas, y para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas eléctricos. Es fundamental contar con un sistema de distribución de energía eléctrica adecuado y seguro, que cumpla con las normas y regulaciones eléctricas correspondientes, y que se adapte a las necesidades energéticas específicas de los procesos productivos. Además, es importante contar con un mantenimiento preventivo y correctivo constante para garantizar el correcto funcionamiento del sistema eléctrico, reducir el riesgo de fallas y minimizar los costos de operación y mantenimiento. Distribución de fuerza La fuerza se distribuye a través de sistemas mecánicos, hidráulicos o neumáticos, dependiendo de los procesos productivos y las necesidades de la fábrica. A continuación, se describen brevemente cada uno de estos sistemas de distribución de fuerza: Sistema mecánico: La distribución de fuerza se realiza mediante el uso de elementos mecánicos, como engranajes, poleas, cadenas, correas, entre otros. Estos elementos mecánicos transmiten la fuerza de un componente a otro, permitiendo el movimiento y la transmisión de energía mecánica en los diferentes procesos productivos. Sistema hidráulico: La distribución de fuerza se realiza mediante el uso de fluidos incompresibles, como el aceite, que se mueven a través de tuberías y cilindros hidráulicos, generando una fuerza mecánica que se transmite a los diferentes componentes de la fábrica. El sistema hidráulico se utiliza en procesos que requieren grandes fuerzas, como la elevación de cargas pesadas o la manipulación de maquinaria pesada. Sistema neumático: La distribución de fuerza se realiza mediante el uso de aire comprimido, que se mueve a través de tuberías y cilindros neumáticos, generando una fuerza mecánica que se transmite a los diferentes componentes de la fábrica. El sistema neumático se utiliza en procesos que requieren una fuerza menor que el sistema hidráulico, como el movimiento de piezas o la manipulación de herramientas. Es importante que la distribución de fuerza debe realizarse de manera segura y eficiente, para evitar accidentes y maximizar la productividad. Para ello, se deben utilizar materiales de alta calidad, equipos de protección personal adecuados, y realizar un mantenimiento preventivo y correctivo constante para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de distribución de fuerza. Además, es importante contar con un personal 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES capacitado y entrenado en el manejo de estos sistemas, para evitar posibles accidentes y asegurar un correcto uso y operación de los mismos. Iluminación La iluminación es un aspecto importante, ya que puede tener un impacto significativo en la seguridad, la eficiencia y el bienestar de los trabajadores. Una buena iluminación en la fábrica no solo ayuda a prevenir accidentes y aumentar la productividad, sino que también puede mejorar el ambiente de trabajo y el estado de ánimo de los empleados. En una fábrica, se utilizan diferentes tipos de iluminación, dependiendo de las necesidades específicas de cada área y actividad. Algunos de los tipos de iluminación más comunes incluyen: Iluminación general: Es la iluminación principal de la fábrica, que proporciona una luz uniforme en toda el área de trabajo. Se utiliza para garantizar una buena visibilidad y seguridad en los procesos productivos. Iluminación de tareas: Es una iluminación más enfocada, que se utiliza para iluminar áreas específicas de trabajo, como mesas de trabajo, áreas de ensamblaje, maquinaria, entre otras. Iluminación de emergencia: Es un sistema de iluminación de respaldo, que se activa en caso de una interrupción del suministro eléctrico, y permite que los trabajadores puedan evacuar el área de trabajo de manera segura. Iluminación natural: La iluminación natural es la luz del sol que entra a la fábrica a través de ventanas o claraboyas. Esta iluminación se utiliza para ahorrar energía y mejorar el ambiente de trabajo. Además de los tipos de iluminación mencionados, también se pueden utilizar tecnologías de iluminación avanzadas, como la iluminación LED, que ofrece un bajo consumo de energía y una larga vida útil. La iluminación debe cumplir con ciertos estándares de seguridad y calidad, como la normativa de iluminación laboral y la regulación de iluminación para lugares de trabajo. Además, se deben realizar inspecciones periódicas y mantenimiento de los sistemas de iluminación, para asegurar que estén en óptimas condiciones y garantizar un ambiente de trabajo seguro y saludable. distribución consumo energía 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES El consumo de energía eléctrica se distribuye en diferentes áreas y equipos, según las necesidades de cada proceso productivo. A continuación, se mencionan algunas de las principales áreas que consumen energía eléctrica en una fábrica: Maquinaria y equipos: La maquinaria y los equipos son uno de los mayores consumidores de energía eléctrica en una fábrica. Estos incluyen motores eléctricos, sistemas de climatización, sistemas de iluminación, sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, entre otros. Procesos de fabricación: Los procesos de fabricación, como la producción de productos químicos, la fundición de metales, el moldeado de plásticos y la fabricación de textiles, también consumen una cantidad significativa de energía eléctrica. Sistemas de transporte: Los sistemas de transporte, como los sistemas de cintas transportadoras, las grúas y los transportadores de paletas, también consumen energía eléctrica en una fábrica. Oficinas y áreas administrativas: Las áreas administrativas y de oficinas también consumen energía eléctrica, principalmente para la iluminación, la climatización y el funcionamiento de los equipos electrónicos. La distribución de energía eléctrica en una fábrica se realiza a través de un sistema de distribución de energía eléctrica, que puede ser desde una subestación propia o desde la red eléctrica pública. Este sistema se encarga de recibir la energía eléctrica de la fuente de suministro y distribuirla de manera eficiente a todas las áreas y equipos de la fábrica. Mantenimiento de los motores eléctricos El mantenimiento de los motores eléctricos es esencial para garantizar su buen funcionamiento, prolongar su vida útil y evitar fallos inesperados que puedan afectar la producción de la fábrica. A continuación, se describen los pasos generales que se siguen para realizar el mantenimiento de los motores eléctricos: Inspección visual: Se realiza una inspección visual del motor eléctrico para detectar signos de daños físicos, como grietas, deformaciones, corrosión y desgaste. También se revisa el estado de las conexiones eléctricas y se comprueba que estén firmes y libres de óxido. Medición de resistencia y aislamiento: Se realizan mediciones de la resistencia del devanado y del aislamiento del motor, para detectar posibles problemas de aislamiento o cortocircuitos. Para realizar estas mediciones, se utilizan equipos específicos, como el megóhmetro. Lubricación: Se comprueba el estado del lubricante utilizado en el motor eléctrico y se reemplaza si es necesario. La lubricación es fundamental para reducir el desgaste y prolongar la vida útil del motor. 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES Limpieza: Se limpia el motor eléctrico y se eliminan los residuos y polvo acumulados en el exterior e interior del motor. La acumulación de suciedad puede afectar el rendimiento del motor y provocar fallos. Comprobación del rodamiento: Se comprueba el estado de los rodamientos del motor eléctrico y se reemplazan si están desgastados o dañados. Los rodamientos son una de las piezas más importantes del motor, y su desgaste puede afectar el rendimiento del motor. Comprobación del sistema de ventilación: Se comprueba el estado del sistema de ventilación del motor eléctrico, como las aspas del ventilador y los conductos de ventilación. Un sistema de ventilación adecuado es importante para mantener una temperatura estable en el motor y evitar el sobrecalentamiento. E mantenimiento de los motores eléctricos debe ser realizado por personal técnico capacitado y con experiencia en este tipo de equipos, y se debe seguir un plan de mantenimiento preventivo que permita realizar las inspecciones y reparaciones necesarias de forma regular. Además, es fundamental cumplir con las normativas y regulaciones de seguridad laboral y eléctrica para garantizar la seguridad del personal y el correcto funcionamiento de los equipos. Mantenimiento de los aparatos de control El mantenimiento de los aparatos de control es importante para garantizar que el sistema eléctrico de la fábrica funcione de manera eficiente y segura. A continuación, se describen algunos de los pasos que se siguen para realizar el mantenimiento de los aparatos de control: Inspección visual: Se realiza una inspección visual del aparato de control para detectar signos de daños físicos, como grietas, deformaciones, corrosión y desgaste. También se revisa el estado de las conexiones eléctricas y se comprueba que estén firmes y libres de óxido. Verificación de los ajustes: Se revisan los ajustes del aparato de control para garantizar que estén dentro de los parámetros recomendados por el fabricante. Esto puede incluir la verificación de los valores de voltaje, corriente, frecuencia, entre otros. Limpieza: Se limpia el aparato de control y se eliminan los residuos y polvo acumulados en el exterior e interior del equipo. La acumulación de suciedad puede afectar el rendimiento del equipo y provocar fallos. Calibración: Se calibra el aparato de control para asegurarse de que los valores medidos por el equipo sean precisos. Esto puede incluir la recalibración de los indicadores de nivel, temperatura, presión, entre otros. Prueba de funcionamiento: Se realiza una prueba de funcionamiento para comprobar que el aparato de control está operando correctamente y que se están 9 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INSTITUTO DE ESTUDIO SUPERIORES UNI-IES recibiendo las señales adecuadas. También se comprueba que las alarmas estén activando correctamente y que las luces de advertencia estén funcionando. El mantenimiento de los aparatos de control debe ser realizado por personal técnico capacitado y con experiencia en este tipo de equipos. Además, es fundamental cumplir con las normativas y regulaciones de seguridad laboral y eléctrica para garantizar la seguridad del personal y el correcto funcionamiento de los equipos. Se recomienda seguir un plan de mantenimiento preventivo que permita realizar las inspecciones y reparaciones necesarias de forma regular. En conclusión, los componentes del sistema eléctrico de una fábrica son esenciales para garantizar un suministro de energía eléctrica confiable, seguro y eficiente. Los conductores eléctricos, los dispositivos de protección, los transformadores, los generadores, los aparatos de control, la iluminación y los motores eléctricos son algunos de los componentes clave que conforman este sistema. La distribución de la energía eléctrica en una fábrica se realiza a través de circuitos eléctricos que conectan los dispositivos de consumo a los paneles de distribución. Además, el consumo de energía eléctrica puede variar en función de la actividad que se esté realizando y de las horas del día, por lo que se pueden utilizar dispositivos de control y automatización para gestionar el consumo. Finalmente, el mantenimiento de los componentes eléctricos es esencial para garantizar su funcionamiento óptimo y prolongar su vida útil. Es importante llevar a cabo actividades de mantenimiento periódicas en los motores eléctricos y los aparatos de control para asegurar su correcto funcionamiento y prevenir fallas que puedan afectar la producción de la fábrica. 10