XVI FORUM DE CIENCIA Y TÉCNICA SEGUNDA ETAPA Aporte Nuevo. TÍTULO: “INSTALACION PARA LA ALIMENTACIÓN DE LOS CIRCUITOS DE MEDICIÓN DE CORRIENTE DIRECTA Y ALTERNA”. AUTORES: Técnicos: Ángel Vázquez González. Radamés García Aguilera. Manuel Roché Cruz. ENIA – MICONS – HOLGUÍN. Octubre de 2006 “Año de la Revolución Energética en Cuba”. 2. DATOS DE LOS AUTORES Y COAUTORES: • Nombre y Apellidos: Ángel Vázquez González. • Carne de Identidad: 62110514383 • Dirección Particular, Teléfono: Carretera de Gibara # 323 % 18 y 36. Alcides Pinos. Holguín. • Centro de Trabajo, Teléfono: ENIA 6 UIC Holguín. Teléfono: 463409 • Profesión: Téc. Medio “Reparador de Equipos Eléctricos y Electrónicos” • Organizaciones a las que pertenece: CDR; BPD y CTC. • Nivel Escolar: 12 Grado. • Sindicato: Construcción. • Edad: 43 años. • Nombre y Apellidos: Radamés García Aguilera. • Carne de Identidad: 66081223900 • Dirección Particular, Teléfono: Calle 6 # 16 % 11 y Cristino Naranjo. Ciudad Jardín. Holguín. • Centro de Trabajo, Teléfono: ENIA 6 UIC Holguín. Teléfono: 463409 • Profesión: Téc. Medio “Reparador de Equipos Eléctricos y Electrónicos” • Organizaciones a las que pertenece: CDR; U/M y CTC. • Nivel Escolar: 12 Grado. • Sindicato: Construcción. • Edad: 40 años. • Nombre y Apellidos: Manuel Roché Cruz. • Carne de Identidad: 54100310062 • Dirección Particular, Teléfono: Calle 52 # 106 % Marañón y Final. Alcides Pinos. Holguín. • Centro de Trabajo, Teléfono: ENIA 6 UIC Holguín. Teléfono: 463409 • Profesión: Téc. Medio “Reparador de Equipos Eléctricos y Electrónicos” • Organizaciones a las que pertenece: CDR; MTT y CTC. • Nivel Escolar: 12 Grado. • Sindicato: Construcción. • Edad: 51 años. 3. CARTA DE LOS AUTORES: No. Nombre y Apellidos: Participación: 1 2 3 Ángel Vázquez González. Radamés García Aguilera. Manuel Roché Cruz. Autor. Coautor. Coautor. % Participación en la Solución. 40 30 30 Firma 5. RESUMEN. El trabajo titulado “Instalación para la Alimentación de los Circuitos de Medición de Corriente Directa y Alterna”, ejecutado por los técnicos: RADAME GARCIA AGUILERA; ANGEL VASQUEZ GONZALES y MANUEL ROCHE CRUZ, es el resultado mancomunado de estos tres técnicos pertenecientes al Laboratorio de Calibración de la ENIA UIC Holguín para dar solución a un problema de operatividad con la Instalación Y-300 de fabricación Rusa que posee este Laboratorio. Esta instalación, garantizaba un amplio rango de alimentación: Ø En Voltaje: Hasta 1 000 V tanto en corriente alterna como en directa. Ø En Corriente: Hasta 300 A. Este grupo de técnico antes mencionado, nos dimos a la tarea de fabricar una instalación de Alimentación mas pequeña que se adaptara y garantizara la capacidad de alimentación solamente para dar respuesta a las nomenclaturas de calibración que se ejecutan por nuestro Laboratorio, es decir: Ø En Voltaje: Hasta 750 V tanto en voltaje alterno como en directo. Ø En Corriente: Hasta 60 A tanto en corriente alterna como en directa. Con estas señales de salida, se pueden calibrar los siguientes instrumentos de medición eléctricos y electrónicos a las empresas y organismos: v Amperímetros de Corriente Alterna y Directa. v Voltímetros de Voltaje Alterno y Directo. v Amperímetro de Gancho. v Multímetros. v MEGUEER Electrónico. v Instrumentos controladores digitales de temperatura. La instalación concebida garantiza una correcta estabilidad y exactitud de las señales de Corriente y Voltaje necesarios para efectuar la calibración de los instrumentos antes relacionados. Esta instalación es aplicable a todos aquellos laboratorios de calibración y talleres de reparación de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos con rango de medición hasta los valores antes descritos. 6. INTRODUCCIÓN. Para la ejecución de los trabajos de calibración de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos, es necesario poseer una fuente de alimentación estable y sin distorsión que garantice la entrega de la señal de voltaje o amperaje según el rango de medición del instrumento objeto de calibración. La Instalación Y-300 de fabricación Rusa, que utilizaba anteriormente el Laboratorio de Calibración de la ENIA UIC de Holguín para realizar los trabajos de calibración a los instrumentos de medición eléctricos y electrónicos resultaba algo incomodo, pesado y de difícil transportación (No era posible en autos ligeros) hacia las empresas y organismos del Territorio Oriental que solicitaban nuestros servicios. Esta transportación, generalmente se realizaba en camiones, lo que conllevaba casi siempre a un desajuste de esta voluminosa y pesada instalación. Por tal motivo, hubo necesidad de proyectar una nueva instalación que humanizara el trabajo de los técnicos encargados de realizar estas calibraciones en los talleres y laboratorios del cliente; es decir en los sitios Fuera de las Instalaciones Permanentes de nuestro Laboratorio. Los objetivos que se propuso el equipo técnico para desarrollar este trabajo fueron los siguientes: Ø Minimizar el Volumen de la nueva Instalación respecto a la Instalación Rusa Y-300. Ø Minimizar el Peso de la nueva Instalación respecto a la Instalación Rusa Y-300. Ø Hacer que la nueva Instalación fuera más fácil su transportación (Se pudiera trasladar en cualquier tipo de Vehículo). Ø Buscar un mayor ahorro de tiempo en la preparación para su transportación y puesta en marcha. Ø Hacer que la nueva Instalación, sea más funcional y eficaz. 7. DESARROLLO. La nueva Instalación fruto del trabajo de nuestro equipo técnico, es aplicable a todos aquellos laboratorios de calibración y talleres de reparación de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos con rango de medición: Ø En Voltaje: Hasta 750 V tanto en voltaje alterno como en directo. Ø En Corriente: Hasta 60 A tanto en corriente alterna como en directa. La misma se fabricó a partir de componentes de otra instalación modelo Y-300 que se encontraba de Baja Técnica en nuestro Laboratorio de Calibración. Se utilizaron materiales, componentes electrónicos y piezas de otros dispositivos e instrumentos que también habían sido declarados como Baja Técnica. Después de haber seleccionado los transformadores que pretendíamos según nuestro propósito y objetivos, se buscaron los diodos rectificadores, la fuente de alimentación, un selector de múltiples puntos, un variable en forma de Toroide con ajuste tanto fino como grueso, bornes de entrada y salida, portafusibles, interruptores de encendido y apagado y selectores de amperaje y voltaje, así como otros para la selección del parámetro a medir. Para el ensamblaje de los componentes antes mencionados, se tomó como referencia un circuito similar al que acompaña a la Instalación Rusa Y-300 y se utilizó como chasis una instalación de capacidad eléctrica de Baja Técnica. La nueva Instalación, está formada por cuatro bloques internos: ü Un bloque estabilizador. ü Un bloque de regulación o ajuste. ü Un bloque de voltaje y amperaje. ü Un bloque de conmutación. Para el ensamblaje, se tuvo presente ciertos requisitos técnicos y de seguridad para garantizar su correcto funcionamiento y evitar accidentes, es decir: • Seguridad del personal que trabajaría con esta Instalación para evitar ser afectado por la corriente eléctrica. Para esto, se realizó una conexión a tierra.. • Rigidez en la Instalación de los componentes para evitar un corto-circuito. • Aislamiento eléctrico de los componentes y piezas. • Protección eléctrica ante el surgimiento de altos voltajes. Para esto, se instaló un sistema de protección por fusible. Características Técnicas de la Nueva Instalación. ² La alimentación de esta Instalación, se realiza de la red de voltaje alterno (220±22) V de tensión a una frecuencia de 60 Hz. ² El coeficiente de alteraciones No Lineales de tensiones alternas en su salida, no supera el 2 %. ² La potencia consumida por la instalación de este equipo a la red, no supera los 440 VA. ² Posee un sistema de protección por fusible. ² El tiempo de trabajo continuo de esta Instalación no es menor de 8 horas. ² Baja pérdida de energía por calentamiento. ² Su peso no es mayor de 20 kg. ² Puede entregar 750 V en alterno y directo y 60 A en alterno y directo. El costo de fabricación fue notoriamente BAJO, ya que el mayor gasto estuvo dado por el salario de los técnicos participantes. El gasto total ascendió aproximadamente a $ 465.40, lo que da una visión del bajo costo de fabricación de esta Instalación respecto a la Instalación de fabricación Rusa Y-300 que costó $ 3 000.00 según información del Departamento Económico de la ENIA UIC-Holguín. 8. ANALISIS TECNICO – ECONOMICO Y SOCIAL: a) La instalación concebida garantiza una correcta estabilidad y exactitud de las señales de Corriente y Voltaje necesarios para efectuar la calibración de los instrumentos relacionados en el punto 5 “Resumen”. b) Esta instalación es aplicable a todos aquellos laboratorios de calibración y talleres de reparación de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos con rango de medición hasta los valores descritos en el punto 7 “Desarrollo”. c) Esta instalación ha venido a humanizar el trabajo del personal técnico que desarrolla la calibración de los instrumentos de medición eléctricos y electrónicos en los sitios fuera de las instalaciones permanentes de nuestro Laboratorio. d) El gasto total para la fabricación de esta Instalación, ascendió aproximadamente a $ 465.40, lo que da una visión del bajo costo de fabricación de la misma respecto a la Instalación de fabricación Rusa Y-300 que costó $ 3 000.00 según información del Departamento Económico de la ENIA UIC-Holguín. e) Los ingresos generados por la utilización de esta Instalación, tanto en la calibración y reparación de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos a las empresas del Territorio Oriental, ha superado los $ 41 499.33 en un término de un año. Aunque el objetivo fundamental de este trabajo no era el ahorro de recursos materiales, sino humanos, y estamos en el año de la Revolución Energética en Cuba no podríamos terminar sin antes hacer nuestro mas modesto aporte a tan importante tema. Pondremos ejemplos prácticos en los cuales hemos ayudado al ahorro en nuestro país, no solo de portadores energéticos si no también de la divisa, indispensable para nuestro desarrollo económico social . La compra de instrumentos eléctricos y electrónicos de medición en el mercado internacional representa un alto costo, al utilizar esta instalación para la calibración y reparación de dichos instrumentos, damos o prolongamos la vida útil de estos medios en las diferentes fabricas o empresas, con el consiguiente ahorro para dichos organismos de la divisa en compra de estos, los cuales son fundamentales en la producción con efectividad y calidad de cualquier producto. Los voltímetros y amperímetros de la firma SIMENS, por ejemplo, según su modelo, rango de medición o características de su funcionamiento pueden costar de 10.00 a 78.00 dollares mas por unidad. Es decir un instrumento podría según su diseño y características costar lo mismo que un tanque de petróleo ( tomamos el barril americano de 208.45 litros) . Si tomamos una media de que cada instrumento nos cueste 35.00 dollares, cuando reparamos dos instrumentos le ahorramos a la fabrica o empresa donde estemos trabajando la divisa necesaria por concepto de compra por el valor de 208.45 litros de petróleo. Con esta cantidad de combustible nuestro Laboratorio Móvil podría prestar servicio completo a cualquier Empresa de Materiales de la Construcción ubicada en la región oriental. En estos ejemplos podríamos observar de forma fehaciente cuanto hemos ahorrado por concepto de reparaciones a las diferentes empresas por cantidad de petróleo que podrían comprar las mismas, siempre tomando como media 35.00 dollares por instrumento. Empresa Cant. Inst. Reparados. Cant. Petróleo(litros) EMC Stgo de Cuba. 80 8338.00 EMC Granma. 72 7504.20 Fca Combinadas CaÑeras “60 Aniv. Rev. Octubre”. Fca. Ceramica Blanca “ Jose L. Tassende”. Hilandería Gibara. 86 107 32 8963.35 11152.07 3335.20 TOTAL 377 39292.82 Después de observar estos números, en solo cinco empresas, hemos podido ahorrarle al país 13195.00 dollares, que pueden ser utilizados en las obras de la batalla de ideas que en estos momentos se llevan a cabo en nuestro país, en diversos sectores, como son: Educación, Medicina, Ciencia, entre otros. Según cálculos conservadores de las 17 Empresas, a las cuales se les presta servicios de reparación y/o calibración de Instrumentos de medición eléctricos y electrónicos se podrían ahorrar 39585.00 dollares, lo que equivale aproximadamente 565.5 tanques o barriles de petróleo de 208.45 litros, es decir 117878.47 litros de petróleo En estos últimos años (tres) de explotación continua de esta instalación, podríamos hacer cálculos aproximados, pero muy cerca de la realidad, pues no solo se pueden reparar los voltímetros y amperímetros, también se pueden hacer las pinzas amperométricas, los multimetros, controles de temperatura entre otras aplicaciones, pero se recogen los primeros pues realmente encontramos mayor cantidad de los mismos en las entidades. Si valoramos y acogemos los totales anuales que nos dan el total de servicios prestados a las empresas tenemos los siguientes resultados: - Se logró un ahorro ascendente a 118 755.00 dollares por el concepto de compra de instrumentos de medición. - Con este valor se puede adquirir la cantidad de 169650 tanques de petróleo de 208.45 litros, es decir 353 635.42 litros de petróleo.. 9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Con el desarrollo de este trabajo, podemos concluir que: 1. Nuestro laboratorio obtuvo una instalación muy valiosa para garantizar los servicios de calibración de los instrumentos eléctricos y electrónicos de trabajo más comunes que utilizan las empresas del MICONS en el Territorio Oriental. 2. La nueva Instalación, supera en muchas cosas más a la Instalación Rusa Y-300 para nuestros propósitos explicados anteriormente. 3. No hubo necesidad de adquirir en el extranjero una fuente acorde a las necesidades de Nuestro Laboratorio. 4. La inversión realizada, puede catalogarse de nula, pues todos sus componentes fueron logrados de equipos dados de BAJA TÉCNICA. 5. La nueva Instalación, cumple tanto los requisitos técnicos como de Seguridad para el operario. Como recomendaciones, podemos decir que: 1. Esta nueva instalación es aplicable a todos aquellos laboratorios de calibración y talleres de reparación de instrumentos de medición eléctricos y electrónicos, por tanto, se puede generalizar, si estos laboratorios y talleres poseen alguna Instalación Rusa Y-300 dada de BAJA TÉCNICA. 10. BIBLIOGRAFÍA: 1. Manual de uso y explotación de la Instalación de fabricación Rusa Y-300. 11. ANEXOS: ANEXO A “FOTOS DE LA INSTALACIÓN RUSA Y-300”. ANEXO B “FOTOS DE LA NUEVA INSTALACIÓN”. ANEXO A “FOTOS DE LA INSTALACIÓN RUSA Y-300”. ANEXO B “FOTOS DE LA NUEVA INSTALACIÓN”.