Tema_1_Energia_electrica_09 2008_0

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL.

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ENERGIA ELÉCTRICA Y
ELECTROTÉCNICA

1. INTRODUCCIÓN.

Años atrás, el consumo doméstico estaba básicamente limitado al alumbrado,
una o dos lámparas de incandescencia por vivienda hacían sencillo estimar el
consumo eléctricos. El sistema utilizado para medir el gasto eléctrico era la
tarifa a tanto alzado: el usuario pagaba una cuota proporcional al número de
lámparaso aparatos eléctricos evitando la instalación de un contador. El
incremento paulatino de consumo de energía Eléctrica obligó a la instalación
de sistemas de recuento individuales, contadores, que hasta entonces,
únicamente venían utilizándose en instalaciones industriales.
El desarrollo industrial ha conducido a buscar la optimización de la producción
y utilización de la energía eléctrica. Elconsumo masivo de la misma ha hecho
que las compañías eléctricas precisen de un sistema para poder valorar la
energía que venden a los consumidores. Éste es el motivo de la necesidad de
usar contadores en todos los suministro, así como de la estricta normativa a
que se somete, tanto en lo que se refiere al importe económico como al uso de
los mismos.

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Revisión: 29/09/08

CAPÍTULO 1: CONTADORESDE ENERGÍA ELÉCTRICA

La instalación de los medidores de energía no sólo permite conocer el
consumo total de energía, sino que también sirve para establecer gráficos de
consumo, introducir diferentes tarifas para los distintos sistemas de consumo,
controlar las horas de mayor y menor consumo en las redes, fábricas, etc.
2. CONCEPTOS GENERALES.
2.1 POTENCIA.

En un sistema eléctrico, la potencia semide en kW, y podemos definirla como
la capacidad que existe para realizar un trabajo. La potencia eléctrica viene
marcada principalmente por dos magnitudes, la tensión y la corriente, si bien es
sabido que en corriente alterna tenemos el factor de potencia, del que también
depende la potencia. Cuando hablamos de potencia en un sistema eléctrico nos
referimos a la potencia activa, que es la quetiene capacidad para realizar
trabajo. A modo de recordatorio, se introducen las expresiones para su cálculo
en un sistema eléctrico. A partir de éstas se calcula la potencia que es capaz de
desarrollar un determinado aparato o dispositivo.

r r
S = V ⋅ I * = P + jQ

(1.1)

P = V ⋅ I ⋅ cos ϕ

(1.2)

Q = V ⋅ I ⋅ senϕ

(1.3)

r r
S = 3 ⋅ VL ⋅ I L* = P + jQ

(1.4)

P = 3 ⋅ VL ⋅ I L ⋅ cos ϕ

(1.5)

Q =3 ⋅ VL ⋅ I L ⋅ senϕ

(1.6)

La tensión, en general, la impone la red eléctrica de la compañía, suele ser la de
suministro. La corriente y el factor de potencia dependen de la máquina,
instalación, aparato, etc, y por lo tanto la potencia en todos sus términos,
activa, reactiva y aparente.

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ELECTRICIDAD INDUSTRIAL.

Siendo aún más estrictos en el sentido del concepto de potencia, se puededefinir el concepto de potencia instantánea como el producto de la tensión
instantánea por la corriente instantánea expresión 1.7:

p(t) = v(t) ⋅ i (t )

(1.7)

Si la tensión es constante, lo que suele ser habitual dentro de unos límites, y la
intensidad es constante lo que es usual para un determinado dispositivo, para el
calculo de la potencia se puede acudir a las expresiones generales vistas 1.1a
1.6 que utilizan el valor eficaz de las magnitudes para determinar la potencia.

2.2 ENERGÍA.

La energía es la magnitud que mide el trabajo desarrollado por una
determinada potencia, por lo cual para su definición es preciso introducir el
tiempo. En términos generales, se puede calcular la energía como el producto
de la potencia por el tiempo. La unidad de tiempo para los sistemas eléctricos
esla hora, la unidad de energía es por tanto el kWh. La ecuación 1.8 permite el
cálculo de la energía suministrada o consumida por una potencia constante.
Ea = P ⋅ t

(1.8)

Si alguna de las magnitudes que determinan la potencia no es constante en el
tiempo, es necesario calcular la energía por intervalos de tiempo en que cada
una sí sea constante y hacer la suma, si se lleva dicho sumatorio al...