GUIA 01 ALISTAMIENTO

Versión: 01 Servicio Nacional de Aprendizaje – SENA

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CENTRO INDUSTRIAL DE MANTENIMIENTO INTEGRAL – CIMI – REGIONAL SANTANDER

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INFORMACIÓN GENERAL CORRECCIÓN DE FALLAS Y AVERÍAS ELÉCTRICAS EN UN BIEN INDUSTRIAL Guía # 01 E-A-E: Detectar la falla eléctrica en un sistema eléctrico o máquina industrial según orden de trabajo

IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA:

CFAE – 01

Estructura Curricular o Programa de Formación MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO INDUSTRIAL Módulo de Formación: CORRECCIÓN DE FALLAS Y AVERÍAS ELÉCTRICAS EN UN BIEN INDUSTRIAL Unidad de Aprendizaje: Alistamiento de requerimientos para reconstruir, reemplazar o fabricar componentes o sistemas eléctricos

Duración en horas:880

Duración en horas:314

Modalidad(es) de formación: Presencial Actividad de Enseñanza – Aprendizaje – Evaluación: Detectar la falla eléctrica en un sistema eléctrico o máquina industrial según orden de trabajo

Duración en horas:200 Acompañamiento Directo: 150 Horas Trabajo Autónomo: 50 Horas

Elemento de Competencia: Diagnosticar el sistema eléctrico indicando su estado con relación a sus especificaciones técnicas.

Resultados de aprendizaje: DETECTAR LA FALLA ELÉCTRICA EN UN SISTEMA ELÉCTRICO O MÁQUINA INDUSTRIAL SEGÚN ORDEN DE TRABAJO Fecha de aplicación: ID: CRITERIOS DE EVALUACION: - Define con iniciativa el flujo cinemático de los sistemas (electrónicos, neumáticos, hidráulicos, mecánicos, eléctricos) para establecer rutas de seguimiento y encontrar el daño según la orden de trabajo.

- Identifica con coherencia los sistemas eléctricos de control, mando, potencia y protección en las máquinas industriales de acuerdo con los manuales de funcionamiento de la máquina.

- Realiza analíticamente el seguimiento al sistema eléctrico tomando mediciones eléctricas para detectar daño.

NOMBRE DEL INSTRUCTOR- TUTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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DESARROLLO DE LA GUIA INTRODUCCIÓN: El propósito fundamental para lograr el desempeño de: “Detectar la falla eléctrica en un sistema eléctrico o maquinaria industrial según orden de trabajo”, es que usted, estimado alumno, adquiera el dominio sobre el manejo de la información necesaria (órdenes de trabajo, normas de seguridad industrial, plan de mantenimiento, funcionamiento de los sistemas eléctricos, hidráulicos, neumáticos, electrónicos), que le permita establecer rápidamente y con precisión el origen de las fallas que afectan el normal funcionamiento de las maquinas, para poder atender las órdenes de trabajo recibidas.

Para cumplir con este propósito, lo invitamos a vivenciar un aprendizaje sobre este desempeño, a través de la Guía que estamos presentando. Donde la iniciativa, la creatividad y experiencia ganada, y la responsabilidad en el manejo de la información serán elementos claves para su comprensión y toma de decisiones.

FORMULACIÓN DE ACTIVIDADES: Señor estudiante para el desarrollo de la presente actividad, es necesario el desarrollo de contenidos del saber. Realice las siguientes actividades orientadas hacia el logro de los resultados de aprendizaje requeridos.

Para esta actividad se debe establecer rutas de seguimiento para detectar el daño eléctrico en fuentes de voltaje industriales, y elaborar un listado de componentes eléctricos (pasivos, activos y protección) que se encuentran en las diferentes fuentes de energía 1. EL ÁTOMO, LA CORRIENTE ELÉCTRICA, EL VOLTAJE Y LA RESISTENCIA ELECTRICA Consultar las diferentes fuentes de información referente a la constitución de la corriente eléctrica •

Para el análisis del presente tema solicite a su instructor orientación acerca de: -

Átomos, moléculas y tipos de enlaces Banda de conducción y conductividad La corriente eléctrica y la intensidad de corriente eléctrica Tipos de corriente eléctrica Voltaje, tensión o diferencia de potencial Magnitudes de medida en el sistema internacional 2

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Conductores, aislantes y dieléctricos Tipos o clases de resistencia Código de colores para las resistencias Símbolos eléctricos y electrónicos de las resistencias

[Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe] Evidencia de Desempeño: Presente en su portafolio la documentación requerida en los procedimientos para leer y medir el valor de las resistencias, Identificar características y funcionalidad -

Un (1) informe escrito acuerdo a lo indicado por su instructor (guia del taller); sobre el átomo y la lectura, análisis de los valores leídos y tomados de las resistencias, precauciones que es deben tener en cuenta al estar conectadas a un circuito. (a modo de información Investigar valores y potencias comerciales de resistencias), Incorporar la Tabla N° 1 y concluir. (guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible).

2. CARACTERÍSTICAS DE VOLTAJE - INSTRUMENTOS DE MEDIDA – LEY DE OHM Consultar las diferentes fuentes de información referente a la constitución de la corriente eléctrica •

Para el análisis del presente tema solicite a su instructor orientación acerca de: -

Voltaje y fuentes de voltaje electromotriz Tipos de fuentes Medición de voltaje Clasificación de los niveles de tensión según el RETIE Corriente alterna y continua Formas de onda Características de una onda senoidal Tensión pico-pico y rms Señal eléctrica análoga Instrumentos eléctricos de medición Resistencia, capacitancia e inductancia Calibración de los medidores 3

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Medidores de corriente y voltaje Ley de Ohm Conductancia y conductividad Magnitudes eléctricas Como influye la temperatura en la resistencia del conductor

[Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe] Presente en su portafolio la documentación requerida en los procedimientos para: Evidencia de Desempeño: -

Un (1) informe escrito sobre la aplicación y análisis de la ley de ohm, realizar tabla sobre valores teóricos y experimentales. Construir gráfico Voltajes v/s Corrientes con valores experimentales y teóricos. Comprobar que el valor de la resistencia “R”, es igual a la pendiente de la recta. Conclusiones, de acuerdo a lo indicado por su instructor (guia del taller) (guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible).

3. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Consultar las diferentes fuentes de información referente a los circuitos serie, paralelo y mixto.

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Para el análisis del presente tema solicite a su instructor orientación acerca de: -

Funcionamiento y componentes de un circuito Dispositivo de protección Conexión de elementos en Circuito Eléctrico Potencia eléctrica - Triángulo de potencias Método de Cálculo de Circuitos Eléctricos Divisor de voltaje y corriente Leyes Kirchoff, Análisis por el método de mallas.

[Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe] Presente en su portafolio la documentación requerida (los anexos de cálculos de cada 4

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circuito) en los procedimientos para presentar el informe escrito que contenga: Evidencia de Desempeño: - Un (1) informe sobre circuito serie, paralelo y mixto; de acuerdo a lo indicado por su instructor (guia del taller)

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Para el circuito serie responda las siguientes preguntas ¿Cómo son entre sí los valores de la corriente en los diferentes elementos de un circuito serie? ¿Interviene en el valor de la corriente, la posición relativa de las lámparas?

Compare la fuerza electromotriz (voltaje de la fuente) aplicada con la suma de las caídas de potencial en las dos lámparas. ¿Cuál lámpara produjo mayor caída de potencial? y porque? ¿Cómo se calcula la caída de potencial en una resistencia de forma teórica y experimental?

Compruebe que en el circuito de la figura 4 se cumple: I =V/(R1+R2)= V / Re. Los valores de corriente y voltaje calculados, ¿coinciden con los valores teóricos calculados?

Cual lámpara tiene mas potencia y porque?

Para el circuito paralelo realice el informe que contenga 1.- Circuito de trabajo.

2.- Construir una Tabla con valores teóricos, experimentales.

3.- Demuestre la Ley de Kirchhoff de corrientes con los valores teóricos y experimentales.

4.-Cómo se comporta un circuito paralelo, respecto a su RT;IT; V ; P 5.-Conclusiones.

Para el circuito circuito mixto realice en el informe 1.- Circuito de trabajo.

2.- Desarrollar el circuito teóricamente.

3.- Construir una Tabla con valores teóricos, experimentales y error porcentual.

4.- Demuestre las Leyes de Kirchhoff de corrientes y voltaje con los valores teóricos y experimentales.

5.-Cómo se comporta un circuito mixto, respecto a su RT;IT; V ; P. 6.-Conclusiones. (guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible)

4. ELECTRONICA: FUENTE DE VOLTAJE 5

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Consultar las diferentes fuentes de información referente a la constitución de la corriente eléctrica •

Para el análisis del presente tema solicite a su instructor orientación acerca de instrumentos y herramientas de medida (Electrónica y eléctrica): - Corriente alterna, corriente continua - El transformador para electrónica - semiconductores intrínsecos y extrínsecos, - diodo de unión (rectificador, zener, led) - rectificador de media onda y onda completa - Código de colores y alfanuméricos para capacitares y semiconductores.

- reguladores de voltaje - El transistor como interruptor [Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe]

Presente en su portafolio la documentación requerida en los procedimientos para presentar el informe escrito que contenga: Evidencia de Desempeño: - Un (1) informe sobre encontrar fallas electrónicas elementales en una máquina (guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible) 5. INSTALACIONES ELECTRICAS Consultar las diferentes fuentes de información referente a los circuitos serie, paralelo y mixto.

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Para el análisis del presente tema solicite a su instructor orientación acerca de: -

Conductores y ductos Aspecto general sobre acometidas Contadores y protecciones Elementos usados en una instalación eléctrica Energía eléctrica Esquemas y planos electricos

[Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo 6

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del informe] Coloque en su portafolio respuesta a preguntas y el instrumento de evaluación.

Evidencia de Conocimiento Hoja de respuesta de la evaluación 6. IDENTIFICACIÓN ELÉCTRICA EN MÁQUINAS INDUSTRIALES Redacte un informe de los diferentes componentes estudiando sus características de funcionamiento y posibilidades de fallas de cada uno. Para esto ejecute las subactividades 1 a 6 que encuentran a continuación.

Apóyese en los manuales de mantenimiento y especificaciones técnicas de la máquina y los correspondientes planos eléctricos. También se recomienda que solicite catálogos de especificaciones técnicas directamente con los distribuidores y representantes de los fabricantes, que encuentre en la ciudad, ya que contienen información actualizada de los elementos disponibles comercialmente. Consulte además en la bibliografía sugerida al final de esta guía, la información técnica complementaria correspondiente a cada componente.

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Desarrolle las siguientes actividades: 1. Seleccione una máquina industrial con accionamientos eléctricos (en su empresa, con manual, plano eléctrico, hoja de vida de la máquina y registros historico de mantenimiento correctivo, y/o preventivo y/o predictivo), para que sobre ella realice una inspección. Observe sus características, la ubicación de los diversos componentes, la posible forma de llegar al interior, y determine cómo se encuentran asegurados los elementos eléctricos tanto de control como de potencia.

2. Documéntese acerca del flujo cinemático de los sistemas tecnológicos en las máquinas.

3. Consulte en la bibliografía recomendada y en otras fuentes, por ejemplo por Internet, acerca de las técnicas de análisis de fallas.

4. Consulte las normas de seguridad aplicables en las operaciones industriales, para que las aplique responsable y concientemente en las tareas a realizar con la máquina.

5. Identifique los componentes eléctricos que se encuentran asociados con la máquina, tanto en la parte de potencia, como en la parte de control y de protección de la misma.

6. Consulte los manuales y planos eléctricos disponibles, y el registro histórico de las reparaciones anteriormente efectuadas a la máquina.

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7. Realice un análisis de Paretto (ABC de la máquina) sobre el registro historico.

[Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe] Presente en su portafolio la documentación requerida en los procedimientos para presentar el informe escrito que contenga: Evidencia de Desempeño: Un (1) informe sobre los accionamientos eléctricos de control y potencia, su simbología, ubicación de los componentes, flujo cinemático, análisis de las posibles fallas, normas de seguridad industrial y salud ocupacional de acuerdo a manuales y catálogos. (guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible) 7. SOLUCION A FALLAS PLANTEADAS Redacte un informe de las mediciones realizadas para la detección del daño, describiendo la forma de hacer la medición, y su justificación, las fallas que más frecuentemente puede presentar la máquina analizada, consultando con los operarios que laboran en ese puesto de trabajo, obteniendo información de quienes han efectuado anteriormente el mantenimiento de esa máquina, e incluso recolectando información correspondiente a máquinas similares, y analizando por similitud si esas fallas igualmente se presentan en otras o en la máquina que usted analiza.

Establezca mediante un cuadro elaborado en Excel la relación entre los instrumentos de medición empleados y las mediciones eléctricas realizadas en el seguimiento para la detección de una falla, preferiblemente indicando rangos de medición y valores típicos resultantes en estas pruebas, y cómo esas mediciones pueden ser indicativas de determinadas fallas.

Para realice las subactividades 1 a 8 que encuentran a continuación: [Consulte el material bibliográfico recomendado por su instructor para el desarrollo del informe] •

Desarrolle las siguientes actividades: 1. Haga seguimiento al sistema eléctrico y efectúe mediciones de las variables eléctricas y otras relacionadas o dependientes presentes en la máquinas en 8

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buen estado de funcionamiento para tenerlas como referente: Tensión, Intensidad, Potencia, Velocidad, Temperatura, Presión, etc.

Elabore un listado de los instrumentos de medición empleados, y relaciónelo con las mediciones efectuadas. Identifíquelos y tenga en consideración las escalas y rangos de medida, la clase de corriente, la precisión, etc.

Documéntese acerca del plan de mantenimiento de la empresa y las políticas establecidas por los directivos de la empresa en la implementación de la estrategia de mantenimiento aplicada, y establezca con criticidad la concordancia de dichas políticas, con las órdenes de trabajo.

Interprete una orden de trabajo y establezca ruta de seguimiento para detectar el daño eléctrico, y consígnela por escrito.

Consulte la información disponible acerca de la máquina, como planos, esquemas y manuales, consulte con el personal en planta y elabore un informe acerca de las fallas más comunes de la máquina.

Revise también instalaciones anexas que de alguna manera puedan incidir en el funcionamiento de la máquina, como bancos de condensadores, redes eléctricas, sistemas hidráulicos, neumáticos, mecánicos, eléctricos y electrónicos.

Establezca el flujo cinemático de los sistemas presentes en la máquina y determine la menor forma de hacer el seguimiento a cada uno de estos sistemas en el proceso de análisis.

Infórmese acerca de si existe algún sistema de información sistematizado mediante el cual se registre y analice la información de mantenimiento que se vaya generando, así como antecedentes históricos de las máquinas. Igualmente acerca de cómo se gestionan los recursos de mantenimiento, los Stock de materiales, repuestos, herramientas e instrumentos requeridos para el mantenimiento, etc.

Presente en su portafolio la documentación requerida en los procedimientos para presentar el informe escrito que contenga: Evidencia de Desempeño: Un (1) informe sobre las mediciones realizadas para la detección de daño para encontrar fallas más comunes de la máquina frente a fallas eléctricas detectadas, que contenga un listado de componentes eléctricos que se encuentran en los sistemas de control, potencia y protección de una máquina industrial. Elabore en Excel la relación entre los instrumentos de medición empleados y las mediciones eléctricas realizadas en el seguimiento para la detección de una falla, preferiblemente indicando rangos de medición y valores típicos resultantes en estas pruebas, y cómo esas mediciones pueden ser indicativas de determinadas fallas.

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(guarde esta información de esta evidencia en medio magnético si es posible)

BIBLIOGRAFIA DE ANEXOS: • • • • • • • • • • • • • • •

Wolf, S.; Smith, R. “Guía para mediciones Electrónicas y prácticas de laboratorio”.

Paul, Zbar; “Prácticas de Electricidad”.

R Boylestad, Electrónica, teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. Prentice Hall.

Manuales de funcionamiento y de mantenimiento de la maquinaria sobre la cual se realizan las prácticas.

JOSÉ Burgos Monfort,. Electricidad Industrial. Editorial Dossat.

Manual de prevención de accidentes en operaciones industriales. Consejo INTERAMERICANO de Seguridad CIAS. http://www.slideshare.net/recursosticjerez/magnitudes-elctricas/ http://www.asifunciona.com/electrotecnia/af_circuito/af_circuito_2.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_ohm http://www.unicrom.com/Tut_resistencia_serie_paralelo.asp http://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas7.htm http://dieumsnh.qfb.umich.mx/ELECTRO/ley%20de%20ohm.htm http://www.scif.com/safety/safetymeeting/Article.asp?ArticleID=340 http://www.unicrom.com/Tut_multimetro.asp http://www.mingobierno.gov.com

EVALUACIÓN: EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Evidencias de conocimientos Respuesta a las preguntas planteadas Formulación de preguntas. para el análisis de los temas Cuestionarios Evidencias de Desempeño Informes presentados durante el Valoración de productos desarrollo de la actividad Lista de chequeo

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