Proyecto 4: ¿CÓMO SE
OBTIENE,
TRASPORTA Y
APROVECHA LA
ELECTRICIDAD
QUE UTILIZAMOS
EN CASA?
Materia: Ciencias (Énfasis en ...
Introducción
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¿COMO SE TRANSPORTA LA ELECTRICIDAD?
La energía eléctrica se transporta desde los lugares donde se produce a los lugares
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¿QUE ES UNA TORRE DE ALTA TENSION?
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¿QUE ES UNA CORRIENTE ALTERNA Y CUAL ES SU UTILIDAD?
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¿QUE SON Y PARA QUE SIRVEN LOS POSTES DE LUZ?
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 Postes de hormigón armado centrifugado: este tipo de postes se emplea
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¿QUE ES UNA SUBESTACION ELECTRICA Y CUAL ES SU IMPORTANCIA?
En toda instalación industrial o comercial es indispensable el...
Existen distintos tipos de Subestaciones Eléctricas (SE), pero todas en común tienen la
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¿CÓMO SE APROVECHA LA ELECTRICIDAD Y CUAL ES SU IMPORTANCIA?
Además de ser un servicio es una necesidad básica para poder ...
¿QUÉ ENERGÍAS GENERAN ELECTRICIDAD?
Dependiendo de la fuente de energía, se puede producir de una
forma sostenible utiliza...
Conclusión
Mis conclusiones sobre este trabajo, es que debemos de ahorrar electricidad, porque nosotros sin
darnos cuenta ...
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Proyecto 4

  1. 1. Proyecto 4: ¿CÓMO SE OBTIENE, TRASPORTA Y APROVECHA LA ELECTRICIDAD QUE UTILIZAMOS EN CASA? Materia: Ciencias (Énfasis en Física) Profesor: Ariel Trejo Bahena Equipo 1:  Zaira Gpe. Ortega Romero  Yuleni S. Gonzales Santiago  Daniel Pluma Ramírez  Fernando Mejía Navarro  Jesús A. Martínez Basualdo
  2. 2. Introducción Nuestro tema es: ¿Cómo se obtiene, transporta y aprovecha la electricidad que utilizamos en este proyecto? En este proyecto nosotros aprenderemos, de donde se obtienen la electricidad, que daños causa producir la electricidad y que podemos hacer para evitar el daño, también hablaremos de cómo se transporta la luz y algunas otras cosas. La finalidad es que aprendamos a cómo ayudar a que la electricidad ya no cause tanto daño en la naturaleza.
  3. 3. ¿COMO SE TRANSPORTA LA ELECTRICIDAD? La energía eléctrica se transporta desde los lugares donde se produce a los lugares donde se consume mediante una red eléctrica cuyos elementos principales son: 1. Las líneas o tendido eléctrico 2. Las torretas de interconexión. Para facilitar los intercambios de energía todas las centrales están conectadas entre sí. Un factor importante que hemos de tener en cuenta es que la electricidad no se almacena, como algunas de las fuentes de energía primarias que hemos citado, sino que se produce y se consume continuamente. Por otra parte, todos sabemos que las centrales productoras de electricidad se encuentran casi siempre alejadas de las grandes poblaciones, esto se debe a los problemas derivados del abastecimiento de combustible o a los propios del embalsamiento de agua que suelen hallarse en lugares alejados de las zonas habitadas; además, los consumidores finales de la electricidad se encuentran distribuidos irregularmente, casi siempre en núcleos de población urbanos o rurales; y a esa irregularidad hay que añadir otra, que el consumo, tampoco es uniforme por habitante, hora y día, pues depende de muchos factores: estacionales, horarios, geográficos, etc. Los tendidos eléctricos procedentes de todas las centrales están interconectados entre sí, lo cual permite que todos los medios de producción estén disponibles en todo momento, así si ocurre algún incidente sobre alguna línea de alta tensión, o se produce la parada de alguna central, se puede mantener el abastecimiento, mientras se hace frente al imprevisto o se reparan las averías.
  4. 4. ¿QUE ES UNA TORRE DE ALTA TENSION? Es una estructura de gran altura, normalmente construida en celosía de acero, cuya función principal es servir de soporte de los conductores eléctricos aéreos de las líneas de transmisión de energía eléctrica. Se utilizan tanto en la distribución eléctrica de alta, y baja tensión como en sistemas de corriente continua tales como la tracción ferroviaria. Pueden tener gran variedad de formas y tamaños en función del uso y del voltaje de la energía transportada. Los rangos normales de altura oscilan desde los 15 m hasta los 55 m, aunque a veces se pueden llegar a sobrepasar los 300 m. Además del acero pueden usarse otros materiales como son el hormigón y la madera. Según su función se pueden clasificar en:  Torres de alineación: sirven solamente para soportar los conductores; son empleados en las alineaciones rectas.  Torres de anclaje: Se utilizan para proporcionar puntos firmes en la línea, que limiten e impidan la destrucción total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo.  Torres de ángulo: Empleados para sustentar los conductores en los vértices o ángulos que forma la línea en su trazado.  Torres de fin de línea: Soportan las tensiones producidas por la línea; son su punto de anclaje de mayor resistencia.  Torres especiales: con funciones diferentes a las anteriores; pueden ser usados para cruce sobre ferrocarril, vías fluviales, líneas de telecomunicación o una bifurcación.
  5. 5. ¿QUE ES UN GENERADOR DE ELECTRICIDAD? Un generador eléctrico es un aparato capaz de mantener una diferencia de cargas eléctricas entre dos puntos (es decir, voltaje), transformando otras formas de energía en energía mecánica y posteriormente en una corriente alterna de electricidad(aunque esta corriente alterna puede ser convertida a corriente directa con una rectificación). Para construir un generador eléctrico se utiliza el principio de “inducción electromagnética” descubierto por Michael Faraday en 1831, y que establece que si un conductor eléctrico es movido a través de un campo magnético, se inducirá una corriente eléctrica que fluirá a través del conductor Debido a que una de los elementos fundamentales de la materia es precisamente la carga electromagnética compuesta de un campo magnético y un campo eléctrico asociado al movimiento de las partículas. Un generador utiliza bosones del campo magnético para energizar cinéticamente electrones y provocar una interacción con otros electrones, que tiene como consecuencia la generación de la corriente eléctrica y un voltaje. Al manipular una fuerza electromagnética se puede inducir el desplazamiento o movimiento de electrones, y como consecuencia se producirá una corriente eléctrica. Desde un punto de vista eléctrico, los componentes de un generador son un campo magnético, y un objeto que rota en las inmediaciones de dicho campo magnético, y que conduce la electricidad “generada” hacia un circuito. Los componentes de un generador desde el punto de vista mecánico son:  Estator: que es una armadura metálica en reposo recubierta por alambres de cobre que forman un circuito.  Rotor: que es un eje que rota dentro del estator impulsado por una turbina. Este rotor en su parte más externa tiene un electroimán alimentado por una corriente eléctrica pequeña. Al girar el rotor a grandes velocidades gracias a una energía mecánica externa proveniente de una turbina, se producen corrientes en los hilos de cobre del estator. Las turbinas aprovechan las fuentes de energía externa, transformándolas en energía mecánica, que a su vez es la que se utiliza para transformarla en energía eléctrica.
  6. 6. ¿QUE ES UNA CORRIENTE ALTERNA Y CUAL ES SU UTILIDAD? Es aquella cuyas cargas eléctricas dentro del conductor circulan en uno y otro sentido, trayendo como consecuencia que la corriente cambie constantemente de sentido. La corriente que llega hasta nuestros hogares a través del tendido eléctrico es una corriente alterna. La corriente alterna puede ser transformada en corriente continua haciendo uso de unos dispositivos llamados rectificadores, que tienen la función de convertir la corriente alterna en corriente continua rectificada.  Aspiradora.  Batidora.  Secadores de cabello.  Compresor del aire acondicionado  Licuadora.  Lavadora.  Plancha.  Cocinas eléctricas.  Secadora.  Cortadoras de césped o podadoras. Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo. La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o Hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.
  7. 7. ¿QUE SON Y PARA QUE SIRVEN LOS POSTES DE LUZ? Como todos sabemos uno de los métodos para transportar y/o distribuir la electricidad es mediante cables aéreos desnudos que son soportados por torres o postes, esta entrada tratará sobre los tipos de torres o postes más utilizados en líneas de baja y alta tensión. Generalizando los tipos de postes que existen son:  Postes de madera.  Postes de hormigón.  Postes metálicos. POSTES DE MADERA: el campo de aplicación de este tipo de apoyos es casi exclusivamente en baja tensión y están en claro desuso, aunque es posible encontrar algún tipo de poste de madera en alguna línea de media tensión. Como ventajas podemos decir que son fáciles de transportar gracias a su ligereza y bajo precio en comparación con los postes de hormigón y los metálicos. Como desventajas se puede apuntar su vida media relativamente corta, suele ser de unos 10 años, la putrefacción es la mayor causa de deterioro, sobre todo en la parte inferior del poste, no se permiten grandes vanos y los esfuerzos en la cabeza y altura son limitados. POSTES DE HORMIGÓN: distinguimos los siguientes tipos:  Postes de hormigón armado: este tipo de poste es el que más se utiliza en redes de baja tensión. La ventaja principal de este tipo de postes es su duración ilimitada además de no necesitar mantenimiento. El mayor inconveniente es el precio con respecto a los postes de madera y que al ser más pesados se incrementan los gastos en el transporte.  Postes de hormigón armado vibrado: con la finalidad de mejorar las cualidades del hormigón armado se fabrican este tipo de postes. Suelen tener una altura entre los 7 y 18 m y su sección es rectangular o en forma de doble T. La principal ventaja (que hace que sean los más utilizados) de este tipo de postes es que se puede fabricar en el lugar de su implantación y así ahorrarse los gastos en transportes.
  8. 8.  Postes de hormigón armado centrifugado: este tipo de postes se emplea desde electrificaciones en ferrocarriles, en líneas rurales en baja tensión y alta tensión incluido líneas de 220 KV, mástiles para alumbrado exterior (en el reglamento antiguo llamado alumbrado público), además en combinación con varios postes se pueden realizar configuraciones de apoyos en ángulo, derivación, anclaje, etc. No son empleados en lugares de difícil acceso precisamente porque su fabricación no puede realizarse en talleres provisionales.  Postes de hormigón armado pretensado: este tipo de postes cada vez es más utilizado ya que su precio resulta mucho más económico que los del hormigón corriente. POSTES METÁLICOS: el metal más utilizado en este tipo de postes es el acero de perfiles laminados en L, U, T, I, etc. Para unir los diferentes perfiles se utilizan remaches, tornillos, pernos e incluso en según qué casos la soldadura. Se clasifican en:  Postes metálicos de presilla: Básicamente está constituido por dos tramos ensamblados por tornillos. Cada tramo está formado por 4 montantes angulares de ala iguales unidos entre sí por presillas soldadas de ahí el nombre. La cabeza o tramo superior tienen una longitud de 6m y la parte inferior se puede configurar con diferentes tramos para obtener alturas de 10, 12, 14, 18 y 20 m.  Postes metálicos de celosía: este tipo de poste se emplea prácticamente en las altas tensiones, desde medias tensiones hasta muy altas tensiones, es decir, en líneas de 3ª, 2ª y 1ª categoría. Su forma y dimensiones dependerán de los esfuerzos a los que esté sometido, de la distancia entre postes y la tensión de la línea.
  9. 9. ¿QUE ES UNA SUBESTACION ELECTRICA Y CUAL ES SU IMPORTANCIA? En toda instalación industrial o comercial es indispensable el uso de la energía, la continuidad de servicio y calidad de la energía consumida por los diferentes equipos, así como la requerida para la iluminación, es por esto que las subestaciones eléctricas son necesarias para lograr una mayor productividad. Se da el nombre de subestación eléctrica al conjunto de elementos que sirven para alimentar el servicio eléctrico de alta tensión a un local con una demanda grande de energía para obtener luz, fuerza, calefacción, y otros servicios. Una subestación eléctrica es una instalación destinada a modificar y establecer los niveles de tensión de una infraestructura eléctrica, para facilitar el transporte y distribución de la energía eléctrica. Su equipo principal es el transformador. Normalmente está dividida en secciones, por lo general 3 principales, y las demás son derivadas. Las secciones principales son las siguientes: 1. Sección de medición. 2. Sección para las cuchillas de paso. 3. Sección para el interruptor. Clasificación de las Subestaciones Eléctricas a) Por su operación:  De corriente alterna.  De corriente continua. b) Por su servicio:  Plantas generadoras  Primarias  Receptoras (elevadoras y reductoras).  De enlace o distribución.  De maniobra.  Convertidores o rectificadoras.  Secundarias c) Por su construcción.  Tipo intemperie.  Tipo interior.
  10. 10. Existen distintos tipos de Subestaciones Eléctricas (SE), pero todas en común tienen la misión de transmitir la energía eléctrica, reduciendo las pérdidas por efecto joule, o calor, a lo largo de los cables de transmisión. De esta forma la energía puede ser transmitida largas distancias, y las pérdidas por I*R^2, o efecto joule, o calor, son mínimas. La electricidad viaja a través de tres cables, uno por fase, y los arreglos son en Delta, es decir no se porta ningún neutro en el camino, y así se reduce los costos de cable ACSR de aluminio-cobre. Cuando se llega a cierto destino, una SE receptora, cambia reduce el voltaje a 34.5kv, por decirte un ejemplo, y empieza a distribuirlo a través de una red eléctrica más compleja. Cuando se recibe, existe el arreglo delta-estrella en los transformadores, para evitar la transmisión de armónicos, de CFE hacia la industria, o al revés. En distintas SE de distribución, el voltaje de 34.5kv, lo bajan a 440 volts, y la corriente sube increíblemente, y sólo así ya está acondicionada para ser empleada por motores, y máquina eléctricas. Adicionalmente, las SE, permiten coordinar el flujo de la energía. Son estaciones que monitorean la calidad de la energía, y ante cualquier falla pueden desconectar ciertos canales, por medio de interruptores de potencias, y cuchillas, que soportan una desconexión bajo cortocircuito de hasta 40-50 KA (existen valores mayores). Cuando se detecta una falla de sobre corriente en el neutro, calculada o tomada la medición directamente de un TC (transformador de corriente de medición) propio de neutro, se ordena el disparo de los interruptores, para evitar que los transformadores de potencia, del orden de 80- 150MVAs exploten. Todas las funciones de protección están bajo la norma ANSI, y escucharás la 50/51N, y 87T muy seguido. Las SE, existen asiladas en aire, y aisladas en gas SF6; pero en fin, es un mundo muy interesante, y las SE forman parte intrínseca del proceso de transmisión y acondicionamiento de la energía, para la transmisión y distribución de la misma.
  11. 11. ¿CÓMO SE APROVECHA LA ELECTRICIDAD Y CUAL ES SU IMPORTANCIA? Además de ser un servicio es una necesidad básica para poder realizar una gran cantidad de actividades, sea la iluminación necesaria para el Ámbito Escolar, a la hora de leer un libro o escribir a mano, como también las tareas destinadas a la Industria y Negocios, brindando la alimentación energética necesaria para que funcione una maquinaria, un artefacto o bien un Dispositivo Electrónico, que requiere de una alimentación de energía para poder trabajar. Existen distintas formas de poder obtener Energía Eléctrica, teniendo diferenciación e importancia (sobre todo en los últimos años) aquella que se obtiene utilizando Recursos No Renovables, siendo estos la transformación de calor mediante la quema de Combustibles Fósiles o cualquier otro tipo de Hidrocarburos, mientras que por otro lado tenemos las consideradas Energías Limpias, que provienen de la utilización de Recursos Renovables. Este último grupo tiene por ejemplo la utilización de Turbinas Eólicas como tecnología para poder obtener Energía Eólica que es transformada a Energía Eléctrica, o bien su equivalente en los Paneles Fotovoltaicos que capturan la radiación de los rayos del Sol y la transforman en ese recurso que tanto utilizamos en el hogar. Pero la Electricidad no se resume simplemente a este bien aprovechable, sino que está relativo a un análisis Físico y Químico del comportamiento de las distintas sustancias en particular, como también al análisis del comportamiento de las conocidas como Cargas Eléctricas, que consisten en fuerzas que generan una Atracción y Repulsión siendo representadas mediante vectores con sentido y dirección dependiendo el Campo Eléctrico que conformen. Una de las cualidades de la presencia de Electricidad en un cuerpo es la formación del denominado Campo Magnético, siendo su variación la causante de la conocida como Corriente Eléctrica, mediante un fenómeno de Magnetismo, que puede generar la realización de un trabajo específico mediante la medición de un Potencial Eléctrico.
  12. 12. ¿QUÉ ENERGÍAS GENERAN ELECTRICIDAD? Dependiendo de la fuente de energía, se puede producir de una forma sostenible utilizando energías renovables, o contribuyendo al calentamiento global si se hace a través de los combustibles fósiles. A continuación se dan unas nociones básicas para saber cómo se origina. Se pueden clasificar los tipos de energía según la forma de generar esta energía:  Energía mecánica: engloba a la energía hidráulica y la energía eólica. En ambos casos, ya sea por la fuerza del agua en los ríos o por la fuerza del viento respectivamente, inician el movimiento de la turbina de un generador dando lugar a la producción de electricidad. Otras energías que también se están empezando a utilizar cada vez más para generar electricidad son la energía mareomotriz o fuerza de las olas, y la energía mareomotriz, que mueve la turbina de un generador por el movimiento de las mareas.  Energía térmica: forman parte de este tipo la energía nuclear y las energías termoeléctricas originadas por combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), o de energías renovables como es la energía solar termoeléctrica y la biomasa. En todos estos casos la forma de obtener la energía es gracias al movimiento de las turbinas de los generadores como resultado de la presión que ejerce sobre ellas el agua calentada al evaporarse.  Energía lumínica: se puede utilizar la energía renovable del sol en forma de energía solar fotovoltaica. En este caso la luz que incide en las placas fotovoltaicas mueve a los electrones que hay en su interior dando como resultado un campo eléctrico. Una vez que se genera la electricidad, ésta pasa a un transformador que convierte la corriente de un cierto nivel de tensión a otro. Y por último, la electricidad sale de las centrales de generación por los puntos de distribución desde donde se transporta a los consumidores. Si nos damos cuenta, existen muchas más formas en el planeta de obtener energía renovable que no renovable, solo hay que aprovecharlas más de lo que hacemos.
  13. 13. Conclusión Mis conclusiones sobre este trabajo, es que debemos de ahorrar electricidad, porque nosotros sin darnos cuenta estamos contaminando al medio ambiente a la hora que es transformada la energía. Por eso debemos de utilizar las energías renovables, ya que estas no contaminan tanto como las artificiales. Fuentes http://www.ojocientifico.com/2010/10/29/como-se-produce-la-electricidad https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080602140022AAE2Q2r http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-la-electricidad/ http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-generador-electrico/

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