Electrotecnia

El objetivo de esta materia es facilitar a los futuros graduados en Ingeniería Química conocimientos sobre los fundamentos de Electrotecnia.

Se prestará especial atención a:
1.- Conocer los fundamentos físicos y matemáticos que se aplican en Electrotecnia y su relación con las aplicaciones prácticas de la electricidad.
2.- Familiarizarse con la normativa vigente que se aplica a las instalaciones eléctricas, así como aspectos básicos de seguridad y riesgo eléctrico.
3.- Identificar los diferentes elementos que forman parte de las instalaciones eléctricas domésticas e industriales, con especial atención al cálculo de secciones de los conductores.
4.- Conocer las características principales de los motores eléctricos asíncronos y de los transformadores, así como del aparellaje eléctrico utilizado en las instalaciones eléctricas.
5.- Objetivos de desarrollo sostenible (ODS): energía asequible y no contaminante.

Los contenidos de esta materia según la memoria del título son:
1. Corriente alterna. Circuitos de corriente alterna monofásica y trifásica.
2. Potencia y energía en circuitos de corriente alterna monofásicos y trifásicos.
3. Máquinas eléctricas. Transformadores y máquinas rotativas eléctricas.
4. Instalaciones eléctricas: selección de conductores, protección de instalaciones y seguridad de personas.
5. Reglamentación vigente.
6. Descarbonización del sector eléctrico.
7. Prácticas de electrotecnia: maniobra básica y automatización básica de máquinas eléctricas.

Visita técnica

Teniendo en cuenta dichos contenidos, la materia está estructurada en dos bloques, uno a desarrollar en el aula y otro en el laboratorio:

BLOQUE I. Contenidos de las clases expositivas (30 horas, tipo “E”) y de seminarios (14 horas, tipo “S”)

Tema 1: Introducción a la teoría de los circuitos eléctricos (5 E y 1 S)
1.1. Electrotecnia e Ingeniería Eléctrica.
1.2. Conceptos: Corriente continua. Corriente alterna. Cables. Luminarias. Lámparas. Motores eléctricos. Transformadores.
1.3. Circuito eléctrico, elementos activos y elementos pasivos.
1.4. Circuitos de corriente continua: leyes de Kirchhoff, asociación de elementos y análisis de circuitos.
1.5. Introducción a la selección de conductores.

Tema 2. Corriente alterna monofásica (5 E y 3 S)
2.1. Magnitudes sinusoidales.
2.2. Elementos pasivos en corriente alterna.
2.3. Análisis de circuitos.
2.4. Potencia instantánea y activa consumida
2.5. Potencia compleja, factor de potencia.
2.5 Corrección del factor de potencia.

Tema 3. Corriente alterna trifásica (6 E y 3 S)
3.1. Sistemas trifásicos, características y generación.
3.2. Circuitos trifásicos equilibrados.
3.3. Valores de fase y valores de línea.
3.4. Conexión en triángulo y en estrella.
3.5. Potencia y factor de potencia.

Tema 4. Máquinas eléctricas (6 E y 3 S)
4.1. Clasificación general de las máquinas eléctricas.
4.2. Transformador de potencia monofásico y trifásico.
4.3. Motor eléctrico síncrono y asíncrono.
4.4. Arranque y protección de motores.

Tema 5. Instalaciones eléctricas (6 E y 3 S)
5.1. El sistema eléctrico.
5.2. Reglamento Eléctrico de Baja Tensión.
5.2. Cálculo de secciones.
5.7. Seguridad de las instalaciones eléctricas y elementos de protección.

Tema 6. El sector eléctrico (2 E)
6.1. Tarifas y factura eléctrica.
6.2. Descarbonización y transición energética.

Visita técnica (1 hora)

BLOQUE II. Prácticas (10 horas)

Sesiones de taller: Maniobra y automatización básica de máquinas eléctricas
- Sesión 1. Aparellaje y seguridad en las instalaciones eléctricas.
- Sesión 2. Arranque y parada de un motor asíncrono trifásico.
- Sesión 3. Inversión de giro de un motor eléctrico trifásico.
- Sesión 4. Modificación de la velocidad de giro de un motor eléctrico trifásico de CA mediante un variador de frecuencia: Determinación de potencias de agitación.

Aula de informática:
- Sesión 5. Diseño de una instalación eléctrica básica.

Bibliografía básica:

Bloque I
Queijo García, G. (2018) Fundamentos de Tecnología Eléctrica. UNED. ISBN: 978-84-362-7314-4. (Libro electrónico Biblioteca USC)

Bloque II
Cerdá Filiu, Luis Miguel (2017) Electricidad y automatismos eléctricos. Ed. Paraninfo. ISBN 978-849-732-454-0. Signatura B-ETSE: A022 59 (A/B).

Bibliografía complementaria:

MOLINA, José; CÁNOVAS RODRÍGUEZ, Francisco Javier (2012) Fundamentos de electrotecnia para ingenieros. Ed. Alfaomega, Marcombo ISBN: 978-607-707-580-6 (tomo 1); 978-607-707-612-4 (Tomo 2); 978-607-707-566-0 (tomo 3). Signatura B-ETSE: A022 56 (A/B).

Catalán Izquierdo S. (2014) Electrotecnia. Instalaciones eléctricas. Editorial Universitat Politécnica de Valencia. 1ª Edición. ). Signatura B-ETSE: A022 64

Fraile Mora, J. (2012): Circuitos Eléctricos. Pearson Educación, S.A. Madrid. Signatura B-ETSE: A022 66
Fraile Mora, J. (2008): Máquinas Eléctricas. McGraw-Hill, 6ª ed. Madrid. Signatura B-ETSE: A022 53

Moreno Alfonso, N. e Cano González, R. (2004): Instalaciones Eléctricas de Baja Tensión. Thomson Editores Spain. Madrid.

Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto de 2002 por el que se aprueba el “Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión e Instrucciones Técnicas Complementarias”. (Boletín Oficial del Estado. Edición actualizada, 23 de marzo de 2023)

Relación de resultados del aprendizaje:
A) Conocimientos o contenidos
Con08: Conocimiento y utilización de los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas.
Con10: Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.

B) Habilidades o destrezas
H/D01: Trabajo en equipo.
H/D04: Razonamiento crítico y compromiso ético.
H/D05: Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica.

C) Competencias:
Comp08: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
Comp09: Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
Comp14: Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.

Bloque I. Clases expositivas y seminarios:
Durante las horas de expositivas se combinarán las clases magistrales presenciales, para presentar los contenidos teóricos, con la resolución práctica de ejercicios que ilustren los contenidos teóricos. Durante los seminarios presenciales el alumnado realizará ejercicios prácticos y resolverá problemas que profundicen en los conocimientos adquiridos en las clases expositivas, además también se realizarán pequeñas pruebas de evaluación (ejercicios, test, etc.) a veces individuales y otras en grupos, con el fin de evaluar la adquisición de los contenidos vistos en las clases expositivas. Se buscará y fomentará la participación del alumnado, tanto en las clases expositivas como durante los seminarios. Además, se hará uso de software específico para el diseño de instalaciones eléctricas y cálculo de secciones, entregando un trabajo en equipo relacionado con el uso de dicho software y los cálculos necesarios para determinar la sección de los conductores de una instalación industrial.
Está prevista la realización de una visita técnica, en colaboración con otras materias de primer curso, en el marco de las visitas programadas para el segundo semestre del Grado en Ingeniería Química. En dicha visita técnica el alumnado podrá visualizar una instalación eléctrica industrial y sus elementos principales (centro de transformación, cuadro eléctrico principal y secundarios, motores, etc.).

Bloque II. Prácticas de laboratorio:
Talleres de maniobra y automatización básica de máquinas eléctricas, el alumnado trabajará en equipos de 3-4 personas, realizando el montaje de diversos circuitos que integran diversos elementos de potencia y control. Al finalizar las prácticas experimentales, cada equipo entregará una memoria/cuaderno de las actividades propuestas.

Tutoría grupal:
En la hora asignada a la tutoría grupal se realizará una actividad relacionada con las instalaciones eléctricas y se entregará un trabajo en equipo sobre los contenidos vistos.

Las tutorías individuales solicitadas por el alumnado, para consulta de dudas, se realizarán presencialmente o, de ser necesario, telemáticamente mediante MS Teams.

Se hará uso del Campus Virtual (Moodle) para la distribución de los materiales docentes, realización de pruebas tipo test y avisos o entregas de actividades. Se fomentará el uso de hojas de cálculo y del software específico de diseño de instalaciones eléctricas para la resolución de algunos de los problemas propuestos.

A continuación, se describen las diferentes actividades planificadas para alcanzar los resultados del aprendizaje de la materia:
Con08: Examen. Clases expositivas y seminarios. Prácticas.
Con10: Examen. Clases expositivas y seminarios. Prácticas. Visita técnica. Tutoría grupal.
H/D01: Clases de seminario. Prácticas. Visita técnica. Tutoría grupal.
H/D04: Examen. Clases expositivas y seminarios. Prácticas. Visita técnica. Tutoría grupal.
H/D05: Examen. Clases de seminario. Prácticas. Visita técnica. Tutoría grupal.
Comp08: Examen. Clases de seminario. Prácticas.
Comp09: Examen. Clases de seminario. Prácticas. Tutoría grupal.
Comp14: Examen. Tutoría grupal.

La evaluación será resultado de un promedio ponderado en el que se tendrán en cuenta los resultados obtenidos en las siguientes actividades:
a. Examen: 50% (obligatorio).
b. Seminarios y participación en el aula: 20% (incluida la visita técnica, que es obligatoria).
c. Prácticas: 20% (obligatorio).
d. Tutoría grupal:10% (obligatorio).

La asistencia a las prácticas, visita técnica y tutoría grupal de la materia es obligatoria para aprobar la materia. Es indispensable la asistencia a las sesiones de laboratorio tal como se establece en la normativa de la Universidade de Santiago de Compostela, debiendo justificar las posibles ausencias tal y como se recoge en dicha normativa. Se recomienda asistir a las clases expositivas y a todos seminarios para un correcto seguimiento de los contenidos.

Para superar la materia se debe obtener una puntuación mínima del 40% de la calificación máxima correspondiente al examen y de las prácticas de laboratorio, y obtener una calificación global mínima de 5,0. La calificación máxima que obtendría el alumno/a, si no superase la puntuación mínima del examen o de prácticas sería de 4,9 suspenso. El examen de la materia contempla dos partes, teoría (30% de la calificación global del examen) y problemas (70% de la calificación global del examen). En la parte de teoría se evaluarán contenidos adquiridos en el aula, el laboratorio y la tutoría grupal.

Antes de la realización del examen final, el alumnado conocerá las notas obtenidas en los seminarios, prácticas y tutoría grupal. El alumnado que realizó las prácticas pero no superó el mínimo del 40% de la puntuación correspondiente a estas actividades, podrá ser calificado de nuevo antes de la realización del examen de la segunda oportunidad.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la “Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”.

Evaluación de actividades y resultados del aprendizaje
Resultado del aprendizaje - Actividades
Con08: Examen. Seminarios. Prácticas.
Con10: Examen. Seminarios. Prácticas. Tutoría grupal.
H/D01: Seminarios. Prácticas. Tutoría grupal.
H/D04: Examen. Seminarios. Prácticas. Tutoría grupal.
H/D05: Examen. Seminarios. Prácticas. Tutoría grupal.
Comp08: Examen. Seminarios. Prácticas.
Comp09: Examen. Seminarios. Prácticas. Tutoría grupal.
Comp14: Examen. Tutoría grupal.

La materia tiene una carga de trabajo de 6 ECTS, correspondiendo 1 crédito ECTS a 25 horas de trabajo total. A continuación se indica un reparto aproximado de las horas de estudio:

Trabajo presencial en la ETSE, total: 59.0 h
Clases expositivas: 30.0
Seminarios y visita: 14.0
Prácticas: 10.0
Tutoría grupal: 1.0
Examen y revisión: 4.0

Trabajo personal, total: 91.0 h
Clases expositivas: 36.0
Seminarios: 20.0
Prácticas: 15.0
Tutoría grupal: 4.0
Examen y revisión: 16.0

HORAS TOTALES: 150.0 (6 ECTS)

En el trabajo presencial se indican el número de horas que se planificaron para las diversas actividades que se realizarán: clases expositivas y de seminario, visita técnica, prácticas en el laboratorio, tutoría grupal y examen. En el trabajo personal se estimaron las horas asociadas a las actividades del alimando fuera del aula. Las horas totales, 150 h, son suma de las horas de trabajo personal y presencial y se ajustan a los correspondientes 6 ECTS asignados a la materia.

Se recomienda que el alumnado superara las asignaturas de Matemáticas y Física. También se recomienda la asistencia a clase, así como el uso del Campus Virtual de la materia (Moodle) de acuerdo con las indicaciones señaladas anteriormente.

La docencia se imparte en gallego; se manejarán fuentes de información en castellano y/o inglés.

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE PRÁCTICAS:

La admisión y permanencia del alumnado matriculado en el laboratorio de prácticas requiere que estos conozcan y cumplan las normas incluidas en el “Protocolo de formación básica en materia de seguridad para espacios experimentales” de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, disponible en el apartado de seguridad de su web al que se puede acceder de la siguiente manera:
1. Accede a tu intranet.
2. Entra en Comisións/Seguridade e Saúde/Formación.
3. Presiona en "Protocolo de formación básica en materia de seguridad para espacios experimentales”.

Además, el alumnado dispondrá de un guion de prácticas, en el que se recogerán los aspectos más relevantes relativos a la seguridad y prevención de riesgos asociados con el uso de la electricidad.