Electrotecnia

El objetivo de esta materia es facilitar a los futuros graduados en Ingeniería Química conocimientos sobre los fundamentos de la Electrotecnia. Se prestará especial atención:

1.- Conocer los fundamentos físicos y las herramientas matemáticas que se aplican en la 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.
4.- Conocer las características principales de los motores eléctricos asíncronos y de los transformadores, así como de la aparamenta eléctrica utilizada en las instalaciones eléctricas.
5.- En relación con el Objetivo de Desarrollo Sostenible de la ONU “Energía asequible y no contaminante” (ODS 7) se analizarán los aspectos éticos de la generación y consumo de energía eléctrica renovable y non renovable.
6.- Promover las diversas competencias generales y transversales asociadas a la materia.

Los contenidos (descriptores) de esta materia según la memoria del título son: “Corriente alterna. Circuitos de corriente alterna monofásica y trifásica. Potencia y energía en circuitos de corriente alterna monofásicos y trifásicos. Cálculo de líneas eléctricas y redes de distribución. Luminotecnia. Transformadores. Máquinas rotativas. Protección de instalaciones y seguridad de personas. Reglamentación vigente. Representación y proyectos de instalaciones eléctricas. Tarifas y contratación de la energía eléctrica. Prácticas de electrotecnia: maniobra básica y automatización básica de máquinas eléctricas”.

Teniendo en cuenta dichos descriptores, la materia está estructurada en dos bloques, uno a desarrollar en el aula y otro en el Laboratorio o en el Aula de Informática:

BLOQUE I. Contenidos teóricos y seminarios de Electrotecnia

Tema 1: Introducción a la teoría de los circuitos eléctricos (5 h)
1.1.- Electrotecnia e Ingeniería Eléctrica.
1.2.- Nociones básicas: Corriente continua. Corriente alterna. Cables. Luminarias. Lámparas. Motores eléctricos, transformadores.
1.3.- Circuitos de corriente continua:
1.3.1. Elementos activos ideales, fuentes de tensión o generadores.
1.3.2. Elementos pasivos: Resistencia, Bobina, Condensador.
1.3.3. Nomenclatura, convenio de signos.
1.3.4. Leyes de Kirchhoff .
1.3.5. Asociación de elementos activos y pasivos.
1.3.6. Análisis de circuitos.

Tema 2. Corriente alterna monofásica (8 h)
2.1. Introducción. Onda sinusoidal, generación y valores asociados.
2.2. Representación compleja de una magnitud sinusoidal.
2.3. El dominio del tiempo y el dominio da frecuencia.
2.4. Respuesta sinusoidal de los elementos pasivos.
2.5. Análisis de circuitos: Generalidades; Asociación de elementos pasivos; Métodos de resolución de circuitos.
2.6. Potencia de un circuito en régimen de corriente alterna sinusoidal.
2.7. Potencia compleja, factor de potencia.
2.8. Corrección del factor de potencia.

Tema 3. Corriente alterna trifásica (8 h)
3.1. Sistemas trifásicos, características, generación.
3.2. Conexión de los receptores, montaje en triángulo y en estrella.
3.3. Potencia en sistemas trifásicos.
3.4. Medida de la potencia
3.5. Corrección del factor de potencia.

Tema 4. Máquinas eléctricas (8 h)
4.1. Transformador monofásico de potencia.
4.2. Transformador trifásico de potencia.
4.3. Motores eléctricos rotativos, principios generales.
4.4. Motores asíncronos.
4.5. Arranque de motores asíncronos.
4.6. Motores síncronos

Tema 5. Instalaciones eléctricas (7 h)
5.1 El sistema eléctrico de potencia.
5.2. Reglamento Eléctrico de Baja Tensión.
5.3. Componentes de las Instalaciones eléctricas.
5.4. Previsión de cargas.
5.5. Conductores, materiales y secciones.
5.6. Luminotecnia, lámparas.
5.7. Seguridad de las instalaciones eléctricas:
5.7.1 Sobrecargas y cortocircuitos, protección de las instalaciones: Interruptores automáticos e fusibles.
5.7.2. Protección de las personas, interruptores diferenciales y tomas de tierra.
5.8. Medida del consumo eléctrico
5.9. Compensación de la energía reactiva.
5.10. Tarifas eléctricas.
5.11. Aspectos éticos en la generación y consumo de energía eléctrica.



BLOQUE II.
Laboratorio 1. Maniobra y automatización básica de máquinas eléctricas (9 h)
 Sesión 1. Aparamenta 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 da velocidad de giro de un motor eléctrico trifásico de CA mediante un variador de frecuencia: Determinación de potencias de agitación.


Aula de informática: Instalaciones eléctricas: cálculo de secciones e instalaciones de protección (6 h)
 Sesión 5: Elementos das instalaciones eléctricas.
 Sesiones 6 e 7: Diseño de una instalación eléctrica básica.

Bibliografía básica:

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

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
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).
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)

Se trabaja con el alumno, en esta asignatura, la siguiente relación de competencias:

Competencias Generales
CX.3. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que los capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías y los dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CX.6. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
CX.11. Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.

Competencias específicas
CI.4. Conocimiento y utilización de los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas.
CI.6. Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.


Competencias transversales
CT.6. Resolución de problemas.
CT.7. Toma de decisiones.
CT.11. Capacidad para comunicarse con expertos de otras áreas.
CT.13. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
CT.19. Aprendizaje autónomo.

Bloque I, clases expositivas y seminarios:
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 se realizarán pequeñas pruebas de evaluación (ejercicios, test) 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 se fomentará la participación del alumnado, tanto en las clases expositivas cómo durante los seminarios.

Se realizará un seminario dedicado a la selección de conductores eléctricos.

Está prevista la realización de actividades conjuntas con la asignatura de “Transporte de fluidos”, consistentes en un seminario de deseño de un proyecto de instalación de bombeo de un fluido y la realización de la visita técnica (asistencia obligatoria).

Bloque II. Prácticas:
Talleres experimentales 1: Talleres de maniobra y automatización básica de máquinas eléctricas, los alumnos, divididos en equipos, realizan el montaje de diversos circuitos que integran diversos elementos de potencia y control. Al finalizar las prácticas experimentales, los alumnos habían entregado una memoria de las actividades propuestas.
Prácticas en el aula de informática: Se hará uso de software específico para el diseño de instalaciones eléctricas. Al finalizar estas sesiones los alumnos entregarán un trabajo en equipo, relacionado con el cálculo de conductores usando el software empleado en las prácticas.

Tutorías obligatorias: Las dos horas de tutoría en grupo se dedicarán a la realización de una visita técnica presencial a las instalaciones eléctricas de la ETSE y la posterior realización, en grupos de 2/3 personas, de un breve trabajo relacionado con la visita.

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

Se contempla el uso del Campus Virtual (Moodle) que se usará 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 de los boletines.

El desarrollo de competencias se realizará a través de las diferentes actividades planificadas para el aprendizaje de la materia:

CX.3 Examen. Temas 1, 2, 3 y 4. Prácticas.
CX.6 Examen. Tema 5 y Prácticas.
CX.11 Examen. Tema 5 y Prácticas.
CI.4. Examen. Temas 1 a 4. Prácticas de Taller.
CI.6. Tema 5 y Prácticas de taller.
CT.6. Examen. Seminarios de la materia.
CT.7. Examen. Tutorías y Prácticas.
CT.11. Tutorías, visita técnica y Prácticas en el aula de informática.
CT.13. Tutorías, Prácticas
CT.19. Examen. Bloque I, aula y Prácticas.

La asistencia a las prácticas y tutorías de la materia es obligatoria para aprobar la materia, no se puede faltar más de 3 h a las prácticas y se recomienda por lo general justificar las posibles ausencias que se produzcan durante las prácticas. Se recomienda asistir a todos los seminarios.

La evaluación será resultado de un promedio ponderado en el que se tendrán en cuenta los resultados obtenidos en el:
a. Examen: 50%.
b. Seminarios y participación en el aula: 20%.
c. Prácticas: 20%.
d. Tutorías:10%.

Para superar la materia se debe obtener una puntuación mínima del 40% de la calificación máxima correspondiente al examen, tutorías y laboratorios 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, tutoría o prácticas sería de 4,9 suspenso. El examen de la asignatura, 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 tanto en el aula, como en los laboratorios o las tutorías realizadas.

Antes de la realización del examen final, los alumnos conocerán las notas obtenidas en los seminarios, práctica y tutorías.

Aquellos alumnos que acudieron a las prácticas y tutorías, pero no superaron el mínimo del 40% de la puntuación correspondiente a estas actividades, podrán ser calificados 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 el recogido en la “Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”.

Evaluación de actividades y competencias
Competencia Actividades
CX.3 Examen. Expositivas y Seminarios del Bloque I. Prácticas.
CX.6. Examen. Bloque I: tema 5. Bloque II: Prácticas en el aula de informática.
CX.11 Examen. Bloque I: Tema 5. Bloque II: Prácticas.
CI.4. Examen. Bloque I: Temas 1 a 4. Bloque II: Prácticas.
CI.6. Taller experimental.
CT.6. Examen. Interactivas de seminarios.
CT.7. Examen. Interactivas de seminario. Bloque II: Prácticas.
CT.11. Tema 5, prácticas en el aula de informática y visita técnica.
CT.13. Prácticas, tutoría.
CT.19. Examen. Clases expositivas. Prácticas

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: 58.0 h
Clases expositivas: 30.0
Seminarios: 6.0
Prácticas: 15.0
Tutorías individualizadas: 2.0
Examen y revisión: 5.0

Trabajo personal, total: 92.0 h
Clases expositivas: 36.0
Seminarios: 18.0
Prácticas: 18.0
Tutorías individualizadas: 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 de teoría, problemas, talleres en el laboratorio y en el aula de informática, tutorías, así como examen. En el trabajo personal se estimaron las asociadas las actividades del estudiante 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 los estudiantes superaran 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 inglés.

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 a el que puedes acceder de la siguiente manera:
1. Accede a tu intranet.
2. Entra en Documentación/Seguridad/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.