Automatización del desplazamiento lineal de un Sphere Gap

El presente trabajo de grado tuvo como objetivo principal el desarrollo de un sistema automatizado para el equipo Sphere Gap del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM), con el fin de mejorar la precisión, eficiencia y seguridad en las mediciones de tensión de ruptura del aire. El Sphere Gap const...

Full description

Autores:: Rúa Gómez, Alejandro

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Instituto Tecnológico Metropolitano

Repositorio:: Repositorio ITM

Idioma:

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description	El presente trabajo de grado tuvo como objetivo principal el desarrollo de un sistema automatizado para el equipo Sphere Gap del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM), con el fin de mejorar la precisión, eficiencia y seguridad en las mediciones de tensión de ruptura del aire. El Sphere Gap constituye un instrumento fundamental en los laboratorios de alta tensión, empleado para determinar la tensión máxima que un material dieléctrico puede soportar antes de ionizarse y conducir la corriente eléctrica (en este caso, el aire). No obstante, el ajuste manual de la distancia entre los electrodos necesario para realizar las mediciones introducía un margen de error considerable y exponía al operador a riesgos eléctricos. Para dar solución a esta problemática, se desarrolló la automatización del movimiento lineal de los electrodos mediante la implementación de un sistema de control, lo cual permitió establecer la distancia entre ellos con mayor exactitud y eliminar la variabilidad asociada al ajuste manual. Los resultados obtenidos evidenciaron un sistema automatizado capaz de proporcionar ajuste remoto con alta precisión y seguridad eléctrica. Se logró reducir de manera significativa el margen de error y el tiempo requerido para los ensayos, optimizando el uso del equipo Sphere Gap y generando datos más confiables para la investigación. Adicionalmente, la automatización implementada contribuyó a mejorar la seguridad del personal de laboratorio y consolidó una base tecnológica que favorece el desarrollo de nuevas aplicaciones en el campo de la alta tensión
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El Sphere Gap constituye un instrumento fundamental en los laboratorios de alta tensión, empleado para determinar la tensión máxima que un material dieléctrico puede soportar antes de ionizarse y conducir la corriente eléctrica (en este caso, el aire). No obstante, el ajuste manual de la distancia entre los electrodos necesario para realizar las mediciones introducía un margen de error considerable y exponía al operador a riesgos eléctricos. Para dar solución a esta problemática, se desarrolló la automatización del movimiento lineal de los electrodos mediante la implementación de un sistema de control, lo cual permitió establecer la distancia entre ellos con mayor exactitud y eliminar la variabilidad asociada al ajuste manual. Los resultados obtenidos evidenciaron un sistema automatizado capaz de proporcionar ajuste remoto con alta precisión y seguridad eléctrica. Se logró reducir de manera significativa el margen de error y el tiempo requerido para los ensayos, optimizando el uso del equipo Sphere Gap y generando datos más confiables para la investigación. Adicionalmente, la automatización implementada contribuyó a mejorar la seguridad del personal de laboratorio y consolidó una base tecnológica que favorece el desarrollo de nuevas aplicaciones en el campo de la alta tensión1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................5 2. MARCO TEÓRICO..........................................................................................................7 3. METODOLOGÍA ......................................................................................................... 11 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................................ 12 5. CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y TRABAJO FUTURO ....................................... 28 REFERENCIAS .................................................................................................................... 30 ANEXOS ............................................................................................................................ 32Tecnólogo(a) en Sistemas ElectromecánicosPregrado38 páginasapplication/pdfInstitución Universitaria ITMFacultad de IngenieríasTecnología en Sistemas ElectromecánicosDepartamento de Mecatrónica y Electromecánica::Tecnología en Sistemas ElectromecánicosMedellínCampus Fraternidad530 - Física530 - Física::537 - Electricidad y electrónicaAutomatizacionSphere gapSistemas de energía eléctricaDistribución de energía eléctricaCampo eléctricoDescarga disruptivaExplosor de esferasTensión de rotura2. Ingeniería y TecnologíaODS 9: Industria, innovación e infraestructura. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovaciónAutomatización del desplazamiento lineal de un Sphere GapTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85TextFortescue, C. L. (1913). The use of spark gaps for the measurement of high voltage. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 32(2), 1131–1150. https://doi.org/10.1109/T-AIEE.1913.4765945IEEE Power & Energy Society. (2013). IEEE standard techniques for high-voltage testing (IEEE Std 4-2013). Institute of Electrical and Electronics Engineers. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2013.6511482International Electrotechnical Commission. (2010). High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements (IEC 60060-1:2010). IEC. https://webstore.iec.ch/publication/6041Peek, F. W. (1914). 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International Journal of Scientific and Research Publications, 3(9), 1–5. https://www.ijsrp.org/research-paper-0913/ijsrp-p2195.pdfEstudiantesInvestigadoresInvestigadoresPublicationORIGINALTrabajo de gradoTrabajo de gradoapplication/pdf1861258https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/ba100014-8bb1-4065-b868-7972d79e5a38/download62a5c2e95ff9843b9b77d0df82e32e96MD51trueAnonymousREADCarta de AutorizaciónCarta de Autorizaciónapplication/pdf166187https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/0939e73a-4855-440d-95b6-aff45f355b5e/download35737375de5e20634e67083b24af8333MD53falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81406https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/a657f94f-12b7-493c-9af3-9b5aad8a63c1/download7734e4171dd7ba1c98e697a13b9e06ebMD52falseAnonymousREADTEXTTrabajo de grado.txtTrabajo de grado.txtExtracted texttext/plain54504https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/582c1ddb-0cb3-4b23-80db-d62d9f02a3e7/download0617425152c9a4b87ef0727e176c6affMD54falseAnonymousREADCarta de Autorización.txtCarta de Autorización.txtExtracted texttext/plain4599https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/18711fa6-0305-4aed-9837-d67086990ead/download035471ac04e4912788646e0651a6ec3cMD56falseAnonymousREADTHUMBNAILTrabajo de grado.jpgTrabajo de grado.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg7967https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/14a86ff4-981c-47ef-8ad4-f587b0cd7703/downloadf1bb1eb1da64b7ed16c5656f35a518d7MD55falseAnonymousREADCarta de Autorización.jpgCarta de Autorización.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13264https://repositorio.itm.edu.co/bitstreams/a86347de-3674-47c9-a7e1-bda8bdcb77ab/download354ac3a796338114b9b5bc11d1737918MD57falseAnonymousREAD20.500.12622/7983oai:repositorio.itm.edu.co:20.500.12622/79832025-11-15 03:00:41.655https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/open.accesshttps://repositorio.itm.edu.coRepositorio Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellínbdigital@metabiblioteca.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

Automatización del desplazamiento lineal de un Sphere Gap

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