COMPONENTES ELECTROMECNICOS EN LAS INSTALACIONES DE LAS PLANTAS DE BOMBEO

COMPONENTES ELECTROMECNICOS EN LAS INSTALACIONES DE LASPLANTAS DE BOMBEOSubestacin ElctricaEs un conjunto de elementos o dispositivos que nos permiten cambiar las caractersticas de la energa elctrica (voltaje, corriente), o bien conservarlas dentro de ciertas caractersticas, requeridas por el sistema.

En los sistemas de agua potable, el uso ms frecuente que se le da a las subestaciones elctricas, es el de transformar la alta tensin que proporciona la compaa suministradora, a tensiones adecuadas de utilizacin en los equipos de las plantas de bombeo.CLASIFICACIN DE LAS SUBESTACIONES ELCTRICAS TIPO INDUSTRIAL.Subestacin Compacta. Tambin llamadas "UnitariasEl equipo que las integra se encuentra protegido por un gabinete donde el espacio necesario es muy: reducido. Se construyen para servicio interior y para servicio exterior.

Tambin llamadas "Abiertas". El equipo que integra este tipo de subestacin, se instala en bases o en postes de concreto o madera, con herrajes de fierro galvanizado o con madera y se protegen con un cerco de malla de alambre. Normalmente se construyen del tipo intemperie, aunque tambin se pueden usar para servicio interior. Sus formas tpicas de construccin son: en un poste, en dos postes y en base de concreto a nivel de piso.

SUBESTACIN CONVENCIONALSUBESTACIN CONVENCIONAL

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACIONApartarrayosCuchillas desconectadorasCuchillas portafusiblesInterruptor en aceiteTransformadorCapacitoresTablerosTransformadores de instrumentosSistema de tierrasELEMENTOS PRIMARIOSELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACIONCables de potenciaCables de controlAlumbradoEstructuraHerrajesEquipo contra incendio

ELEMENTOS SECUNDARIOS

APARTARRAYOSElemento de proteccin, que sirve para limitar un sobrevoltaje, transitorio (momentneo), en un equipo elctrico, derivando a tierra la corriente transitoria asociada a la onda de potencial.La funcin bsica del apartarrayo es la de proteger las instalaciones elctricas y equipos que integran la subestacin elctrica, los motores de la planta de bombeo y las vidas humanas

CUCHILLAS DESCONECTADORASTambin llamadas interruptores sin carga. Un interruptor es un dispositivo cuya funcin es interrumpir o restablecer la continuidad en un circuito elctrico.Si la operacin se efecta sin carga, el interruptor recibe el nombre de desconectador o cuchilla desconectadora.

CUCHILLAS PORTAFUSIBLESEs un elemento de conexin y desconexin de circuitos elctricos el cual tiene dos funciones: como cuchilla desconectadora para lo cual se conecta y desconecta y como elemento de proteccin.El elemento de proteccin lo constituye el dispositivo fusible, que se encuentra dentro de cartucho de conexin y desconexin. El dispositivo fusible se selecciona de acuerdo con el valor de corriente nominal que va a circular por l.Los elementos fusibles se construyen fundamentalmente de plata (en casos especiales), cobre electroltico con aleacin de plata o de cobre aleado con estao.

TRANSFORMADORUn transformador es un dispositivo que:a) Transfiere energa elctrica, de un circuito a otro, conservando la frecuencia constante.b) Lo hace bajo el principio de induccin electromagntica.c) Tiene circuitos elctricos que estn eslabonados magnticamente, y aislados elctricamente.d) Usualmente lo hace con un cambio de voltaje.

Los componentes principales del transformador son:Un ncleo magntico formado por lminas de acero al silicio.Una bobina primaria por donde recibe la energa.Una bobina secundaria por donde entrega la energa.Aislamientos.Aceite aislante. Herrajes.Tanque.Boquillas de alta y baja tensin.Ganchos de sujecin.

Vlvula de carga de aceite. Vlvula de drenaje.Tubos radiadores. Base para rolar o de movimiento y transporte. Placa de conexin a tierra. Placa de caractersticas.Termmetro.Manmetro.Indicador de nivel de aceite. Cambiador de derivaciones

CAMBIADOR DE DERIVACIONES.Cuando en un transformador, el voltaje secundario disminuye o aumenta, ya sea por efecto de la carga o por la disminucin o aumento del voltaje primario, es necesario variar las vueltas de las bobinas de alta tensin, cambiando el nmero de vueltas de cada una de las bobinas mediante "derivaciones" comnmente llamadas TAPS, esto se consigue moviendo el CAMBIADOR DE DERIVACIONES".

Existen dos tipos de cambiadores de derivaciones: De operacin sin carga. De operacin con carga.

Motor elctricoLos motores elctricos son mquinas que transforman la energa elctrica que reciben, en energa mecnica disponible en una flecha. De acuerdo a la posicin en que se encuentra el eje de la flecha, se conocen como horizontales o verticales.El motor tipo sumergido puede estar colocado en posicin vertical, horizontal o inclinado, debiendo cumplirse siempre con el requisito de que el motor debe operar bajo la superficie del agua.Los motores elctricos se fabrican para utilizarse con corriente continua o concorriente alterna.En general, los motores de corriente alterna se clasifican en: Motores sncronos Motores asncronos o de induccinPuede decirse que el 100 % de los motores utilizados en las plantas de bombeo de los sistemas de agua potable y alcantarillado son de induccin con rotor tipo "jaula deardilla".

Unidades de arranqueLas unidades de arranque, comnmente llamadas "ARRANCADORES", son dispositivos diseados para iniciar la operacin de los motores elctricos, mantenerlos funcionando y pararlos, adems de protegerlo

Las unidades de arranque se fabrican en dos tipos:a) Unidades de arranque a tensin plena.b) Unidades de arranque a tensin reducida.

Dentro de estos dos tipos, se construyen para que operen con accionamiento manualy con accionamiento elctrico.s de sobrecargas o fallas de la lnea de alimentacinInterruptoresLos interruptores son dispositivos de proteccin y desconexin de circuitos elctricos.Se fabrican alojados en distintos tipos de gabinetes para cubrir cualquier aplicacin.El voltaje, la corriente y el servicio (ligero o pesado), determinan la robustez o tamao del interruptor.Los interruptores mas usados en los sistemas de agua potable y alcantarillado son: a) De navajas con fusibles.Son interruptores que operan trmicamente, con listones fusibles desechables, al pasar a travs de ellos corrientes de cortocircuito. Combinan las funciones de deteccin de fallas de cortocircuito e interrupcin; no son ajustables y su operacin es relativamente lenta a valores moderados de sobrecorriente.b) Termomagntico.Son interruptores diseados para proteger las instalaciones contra las corrientes excesivas de sobrecarga y cortocircuito que se presenten. Cuentan con dos elementos de disparo: uno trmico, y otro magntico.

Equipos de bombeoSe puede definir una bomba como una mquina que consiste de un conjunto de impulsores rotatorios, encerrados dentro de una cubierta o carcaza, los cuales son capaces de transformar la energa mecnica procedente de cualquier medio motriz, en energa de velocidad, presin y de posicin, Las bombas, de acuerdo con su tipo de succin, se pueden clasificar en: Simple succin Doble succinClasificacin de las bombas por su direccin de flujo. Bombas de flujo radial Bombas de flujo axial Bombas de flujo mixto adicionada a un fluido.Clasificacin de las bombas por la posicin de su flecha. Bombas horizontales Bombas verticales Bombas con motor sumergidoBOMBAS UTILIZADAS EN LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLEBomba centrfuga horizontal.- Son aquellas que por sus caractersticas de construccin, la flecha queda instalada en forma horizontal. En este tipo de bombas, la direccin de entrada del fluido al ojo del impulsor es en forma axial y salida en forma radial, con relacin al mismo.

Bombas verticales.- Existen diferentes diseos de bombas verticales y su aplicacin depende bsicamente del servicio de que se trate;

Bombas verticales tipo turbina.- Las bombas verticales tipo turbina se desarrollaron originalmente para bombear agua de pozos, por lo que tambin se les llama de "pozo profundo". En este tipo de bombas se usan los impulsores de tipo radial en su modalidad de cerrados o semiabiertos y su aplicacin especfica es para manejar agua limpia.Arreglo de la descargaEn toda instalacin de equipos de bombeo, es necesario que en la descarga del cabezal se instalen una serie de dispositivos y piezas especiales cuya funcin es la de regular, controlar y medir el Los dispositivos usados en las descargas son: Vlvula de Admisin y Expulsin de Aire Manmetroflujo producido por el equipo de bombeo. Vlvula de No Retorno (check) Vlvula de Seccionamiento Vlvula de Seguridad o Aliviadora de Presin.

VLVULA DE ADMISIN Y EXPULSIN DE AIREEs un dispositivo que permite desalojar en forma automtica el aire que se encuentra en la columna de bombeo y que es impulsado por el agua durante el arranque del equipo; por otra parte cuando el equipo se para, su funcin, es la de permitir el acceso de aire a la columna de bombeo para romper la condicin de vaco que se presenta por el regreso del agua hacia el interior del pozo.

MANMETROEs un dispositivo con el cual se miden los valores de la presin existente dentro de la tubera. Normalmente se instala sobre el lomo de la lnea de descarga por medio de una conexin roscada que lo conecta con la tubera. La presin deforma un tubo Bourdn, un diafragma o un fuelle en el interior del manmetro, la cual se transmite por medio de conexiones mecnicas.

VLVULA DE RETENCIN (CHECK)Las vlvulas de retencin o de no retorno (Check) se emplean para no permitir el regreso del fluido hacia la columna de bombeo, protegiendo adems al equipo de bombeo de los esfuerzos originados por el fenmeno transitorio del golpe de ariete, cuando el equipo se para. As mismo, permite mantener llenas las tuberas, aguasarriba, de la descarga.Su operacin es en forma automtica, aprovechando el sentido de circulacin del agua para accionar la compuerta de cierre o apertura.Los tipos ms conocidos de vlvulas check son las: Tipo columpio. Tipo roto check. Tipo tazn. Tipo oblea. Tipo dijo check.VLVULA DE SECCIONAMIENTOLa aplicacin principal de estas vlvulas es para separar, del fluido hidrulico, algn elemento o seccin de la instalacin.Normalmente se usan, mantenindola totalmente cerrada, para proporcionar mantenimiento a equipos, tuberas o piezas especiales. Ocasionalmente se utilizan para restringir el flujo, establecindose condiciones que convengan a la operacin de la instalacin.Los tipos de vlvulas que comnmente se emplean en las instalaciones de agua potable y residual son las del tipo "compuerta" y "mariposa"

VLVULA DE SEGURIDAD O ALIVIADORA DE PRESINLas vlvulas de seguridad o aliviadoras de presin, son empleadas para proteger al equipo de bombeo, tuberas, estructuras y dems elementos de la descarga, contra los cambios bruscos de presin originados por los transitorios cuando se paran los equipos de bombeo.La vlvula est diseada para que pueda abrir automticamente y aliviar al exterior las sobrepresiones originadas, principalmente, por el transitorio. El cierre de sta vlvula tambin es automtico Las vlvulas que se usan con ms frecuencia son las llamadas de pistn y las de DiafragmaSu ubicacin se elige despus de los elementos de control o al principio de la tubera de descarga comn cuando existen varias descargas de pozos conectadas a un mltiple.