Datos Identificativos 2018/19
Asignatura (*) Sistemas eléctricos y electrónicos del buque Código 730G05036
Titulación
Grao en Enxeñaría Naval e Oceánica
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador/a
Bouza Fernandez, Javier
Correo electrónico
javier.bouza@udc.es
Profesorado
Bouza Fernandez, Javier
Correo electrónico
javier.bouza@udc.es
Web
Descripción general Nesta materia plásmase a descrición, análise, funcionamento, selección e utilización dos elementos e sistemas eléctricos e electrónicos empregados non só no buque senón no sector naval en xeral. Ademais abórdase o deseño da planta eléctrica, a automatización e a súa aplicación no buque e calquera artefacto mariño en xeral.

Competencias del título
Código Competencias del título
A10 Conocimiento de la teoría de automatismos y métodos de control y de su aplicación a bordo.
A11 Conocimiento de las características de los componentes y sistemas electrónicos y de su aplicación a bordo.
A34 Conocimiento de las máquinas eléctricas y de los sistemas eléctricos navales
A39 Conocimiento de los procesos de montaje a bordo de máquinas equipos y sistemas.
B2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
B6 Ser capaz de realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas.
C2 Desenvolverse para el ejercicio de una ciudadanía abierta, culta, crítica, comprometida, democrática y solidaria, capaz de analizar la realidad, diagnosticar problemas, formular e implantar soluciones basadas en el conocimiento y orientadas al bien común.
C4 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C6 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
1. Conocimiento de la Planta eléctrica y de las máquinas eléctricas utilizadas a bordo. A11
A34
A39
B2
B6
C2
C4
C6
2. Dimensionamiento y análisis de la planta eléctrica en un buque o artefacto marino A11
A34
A39
B2
B6
C2
C4
C6
3. Conocimiento de los sistemas electrónicos y su aplicación a bordo. A10
A11
A34
A39
B2
B6
C2
C4
C6
4. Normativas nacionales e internacionales referentes a la materia y a la seguridad. A11
A34
A39
B2
B6
C2
C4
C6

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1: Introducción, Reglamentación y Definición de una Instalación . Ventajas del uso de la energía eléctrica a bordo. Componentes y características especificas de una instalación marina, normativas y reglamentos aplicables.
Especificaciones de contrato y redacción de un proyecto.
Clasificación de los consumidores y servicios.
Tipos de Instalación, tensiones y frecuencias de distribución.
Tipos de Distribución.
Modos de protección y parámetros para la idoneidad de los sistemas eléctricos y electrónicos navales.
Tema 2: Máquinas electricas utilizadas a bordo del Buque Principios básicos y constitución de las máquinas eléctricas. Clasificación general de las máquinas eléctricas. Características y régimen de las máquinas eléctricas. Transformadores. Alternadores y motores síncronos. Motores asíncronos. Máquinas de corriente continua. Tipos de servicio. Mantenimiento, averías y problemas en las máquinas eléctricas en condiciones marinas. Selección de protección ambiental y de explosividad.
Tema 3: Aparamenta de protección y maniobra. Seccionamiento y conmutación. La sobrecarga y el cortocircuito. Definiciones, funciones y características de la aparamenta de maniobra y protección. Normas aplicables y representación gráfica. Criterios de selección y coordinación de las protecciones eléctricas. Soluciones de arranque y control. Reguladores y convertidores.
Tema 4: Planta Generadora y Grupo de Emergencia Balance Eléctrico: Potencias y rendimientos, Factores de utilización, situaciones de carga eléctrica, márgenes, tipos de Balance y métodos de cálculo.
Selección de la Planta Generadora: Planta Principal, Planta de Emergencia y Fuente Transitoria. normativas aplicables y dimensionamiento
Selección de los Grupos Electrógenos. instalación, pruebas y emplazamiento a bordo.
Tema 5: Distribución de la energía eléctrica, instalaciones de fuerza e instalaciones de alumbrado Aspectos generales.
Tipos de redes. Ventajas e inconvenientes. Interferencias y compatibilidad electromagnética
Sistemas de distribución: Clasificación. Protección contra contactos indirectos y defecto a tierra.
Cuadros de distribución, principal, emergencia, terminales.
Cables: constitución, dimensionamiento, normas e instalación.
Tipos de alumbrado y cálculo.
Métodos de cálculo diseño de las protecciones: cálculo de las corrientes de cortocircuito, selectividad y protección Black-Out.

Tema 6: Componentes y sistemas electrónicos aplicados a bordo del Buque. Generalidades. Instrumentación naval. Actuadores electrónicos. Regulación de tensión, frecuencia y potencia en máquinas eléctricas. Electrónica de potencia aplicada al buque.
Tema 7: Automatización y métodos de control y de su aplicación en el sector naval. Sistemas muestreados. Controladores programables. Sistemas integrados para el control y vigilancia de los sistema eléctricos y electrónicos. Diseño estructurado del sistema de control y seguridad naval. Interfaz Hombre-maquina. Aplicaciones prácticas navales.
Nota: Los temas desarrollan los contenidos establecidos en la Memoria de Verificación

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Estudio de casos A10 A11 A34 C6 C4 8 12 20
Prueba objetiva A11 A34 B2 B6 C2 C4 2 0 2
Prácticas de laboratorio A10 A11 A34 A39 C4 24 15 39
Trabajos tutelados A11 A34 A39 B2 B6 1 12 13
Sesión magistral A10 A11 A34 A39 20 16 36
Prueba práctica A10 A11 A34 A39 B2 B6 2 0 2
Prueba oral A10 A11 A34 A39 B6 B2 C2 C4 C6 1 0 1
Solución de problemas A10 A11 A34 A39 B2 7 22 29
 
Atención personalizada 8 0 8
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Estudio de casos de aplicación a los sistemas eléctricos e electrónicos del buque
Prueba objetiva sobre los contenidos de la asignatura
Prácticas de laboratorio Sección 1: Elementos y Sistemas de Control.
Nº módulo-Denominación de la Práctica.
1-Mando por contacto mantenido o a impulsos.
2-Mando función “Y” sin memoria.
3-Mando función “O” sin memoria.
4-Desconexión de un contactor auxiliar por un pulsador o por dos pulsadores con función NO-O (NOR).
5-Desconexión de un contactor auxiliar por dos pulsadores con función NO-Y (NAND).
6-Mando por dos ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria.
7-Mando por tres ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria mediante pulsadores enclavados.
8-Mando por tres ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria mediante contactores auxiliares.
9-Conexión de dos contactos auxiliares con enclavamiento entre contactos propios y enclavamiento entre contactos de pulsadores.
10-Mando por impulso momentáneo e inicial con desconexión dominante.
11-Mando por impulso momentáneo e inicial con conexión dominante.
12-Mando con autoalimentación y auto-mantenimiento de impulso permanente o a impulsos para la marcha.
13-Mando mediante impulso momentáneo con dos pulsadores.
14-Mando temporizado a la excitación (retardo e) por contacto permanente.
15-Mando temporizado a la excitación autoalimentado.
16-Mando temporizado a la desexcitación por contacto permanente.
17-Mando con temporización alternativa a la conexión y a la desexcitación.

Sección 2: Fundamentos y diseño estructurado de los sistemas de mando con lógica cableada en el Buque.
Nº módulo-Denominación de la Práctica.
1-Mando lógico por contacto mantenido o a impulsos.
2-Mando lógico función “Y” sin memoria.
3-Mando lógico función “O” sin memoria.
4-Desconexión de un contactor auxiliar por un pulsador o por dos pulsadores con función NO-O (NOR).
5-Desconexión de un contactor auxiliar por dos pulsadores con función NO-Y (NAND).
6-Mando lógico por dos ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria.
7-Mando lógico por tres ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria mediante pulsadores enclavados.
8-Mando lógico por tres ordenes de marcha indistintas e independientes sin memoria mediante contactores auxiliares.
9-Conexión de dos contactos auxiliares con enclavamiento entre contactos propios y enclavamiento entre contactos de pulsadores.
10-Mando lógico por impulso momentáneo e inicial con desconexión dominante.
11-Mando lógico por impulso momentáneo e inicial con conexión dominante.
12-Mando lógico con autoalimentación y auto-mantenimiento de impulso permanente o a impulsos para la marcha.
13-Mando lógico mediante impulso momentáneo con dos pulsadores.
14-Mando lógico temporizado a la excitación por contacto permanente.
15-Mando lógico temporizado a la excitación autoalimentado.
16-Mando lógico temporizado a la desexcitación por contacto permanente.
17-Mando lógico con temporización alternativa a la conexión y a la desexcitación.

Sección 3: Fundamentos y diseño estructurado de los sistemas de mando con lógica programable en el Buque.
Nº módulo-Denominación de la Práctica.
1-Control combinacional sin señales permanentes.
2-Control combinacional mediante el método memorias de Secuencias con dos actuadores.
3-Control combinacional mediante el método memorias de Secuencias con tres actuadores.

Sección 4: La protección y el mando en Motores eléctricos.
Nº módulo-Denominación de la Práctica.
1-Mando de marcha con memoria de desconexión dominante.
2-Mando de marcha función "O" con memoria de desconexión dominante.
3-Mando inversor de giro de un motor trifásico.
4-Mando de marcha temporizado con memoria de desconexión dominante.
5-Mando para arranque estrella-triángulo de un motor trifásico.
6-Mando inversor arrancador estrella-triángulo de un motor trifásico.

Sección 5: Regulación de Velocidad de motores eléctricos AC.
Nº módulo-Denominación de la Práctica.
1 Descripción, Parámetros y Configuración del Variador de Potencia.
2 Puesta en servicio y conexionado.
3 Control de velocidad en lazo abierto.
4 Control de velocidad en lazo cerrado.
5 Averías y Mantenimiento.

Trabajos tutelados Intervención inherente a los procesos de enseñanza-aprendizaje basado en la exposición verbal a través de la que el alumnado y profesorado interactúan de un modo ordenado, exponiendo exponiendo temas, trabajos, conceptos.
Sesión magistral Baseado no Programa da asignatura
Prueba práctica Basado en el estudio de los contenidos prácticos y en el trabajo realizado en las Prácticas de Laboratorio.
Prueba oral
Solución de problemas Técnica mediante la que se tiene que resolver una situación problemática concreta, a partir de los conocimientos que se trabajaron, que puede tener más de una posible solución.

Atención personalizada
Metodologías
Estudio de casos
Prácticas de laboratorio
Trabajos tutelados
Prueba práctica
Descripción
Debido a que cada alumno tiene diferente grado de asimilación es importante resolver de forma individual sus dudas y preguntas, ya sea en el aula, en el despacho(en horario de tutorías), a través del correo electrónico, o mediante el uso de plataformas TIC (Skype y grupo google).

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A11 A34 B2 B6 C2 C4 Basado en los contenidos de la materia, solución de problemas y estudio de casos 50
Prueba oral A10 A11 A34 A39 B6 B2 C2 C4 C6 Sobre las Prácticas de laboratorio y los Trabajos tutelados 10
Prácticas de laboratorio A10 A11 A34 A39 C4 Realización de actividades de carácter práctico y de Laboratorio 5
Trabajos tutelados A11 A34 A39 B2 B6 Exposición verbal y evaluación oral de un tema tema propuesto en el Estudio de casos o en la solución de problemas o en los contenidos de la materia. 10
Solución de problemas A10 A11 A34 A39 B2 Técnica mediante la que se tiene que resolver una situación problemática concreta, a partir de los conocimientos que se trabajaron, que puede tener más de una posible solución. 5
Prueba práctica A10 A11 A34 A39 B2 B6 Basado en el estudio de los contenidos prácticos y en el trabajo realizado en las Prácticas de Laboratorio. 20
 
Observaciones evaluación

La evaluación se realizará en función de las Metodologías expuestas. La calificación de las metodologías se realizara con notas sobre 10 y será condición necesaria para superar la evaluación: no tener ninguna nota inferior a 4 y una asistencia a las actividades presenciales de al menos el 80%. 

Alumnos con Dispensa Académica: Se realizará a través de un examen final con dos pruebas selectivas: Objetiva y Práctica.

La nota final de la 2º Alumnos con Dispensa académica es:

( 0,5 * Prueba objetiva + 0,5 * Prueba práctica) / (1,4 * Número
de notas inferiores que 4 + 1)

Nota:

 Los sistemas de evaluación se fundamentan en los establecidos en la  Memoria de Verificación


Fuentes de información
Básica Javier Bouza Fernández (2018). Apuntes Asignatura. Reprografía
Javier Bouza Fernández (2018). Desarrollo y optimización de metodologías para el diseño e implementación de sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos eficientes. Universidad de A Coruña
Norma Española (). Instalaciones eléctricas en buques: UNE 21135. Aenor
Norma Española (). Instalaciones electricas en buques: UNE-IEC 60092-101. Aenor
Baquerizo Pardo, M (). Lecciones de Electricidad Aplicada al Buque. Editorila de Ingenieria Naval
Stephen J. Chapman (2000). Máquinas Eléctricas. McGraw Hill
Jesus Fraile Mora (2008). Máquinas Eléctricas. McGraw Hill
Historic Naval Ship Association (2012). Navy Electricity and Electronics Training Series. http://www.hnsa.org/doc/index.htm
Dennis T. Hall (2004). Practical Marine Electrical Knowledge. Videotel. Marine international Ltd.
Det Norske Veritas (2012). Rules & Standards DNV. http://www.dnv.com/resources/rules_standards/index.asp

En el aula se especificará con detalle la bibliografía utilizada para cada tema en particular.

Complementária

Normas:

UNE 21135-301:1993/1M:2010-Instalaciones eléctricas en buques. Parte 301: Materiales. Generadores y motor.

UNE 21135-301:1993/2M:2010-Instalaciones eléctricas en buques. Parte 301: Materiales. Generadores y motores.

CEI 60092-301:1980/A1:1994-Instalaciones eléctricas en buques. Parte 301: Materiales. Generadores y motores.

CEI 60092-301:1980/A2:1995-Instalaciones eléctricas en buques. Parte 301: Materiales. Generadores y motores.

UNE 21135-302:1995- Instalaciones eléctricas en buques. Parte 302: equipos. Conjuntos de aparamenta.

UNE 21135-303:1994/1M:2010- Instalaciones eléctricas en buques. Parte 303: Equipos. Transformadores de potencia.  

UNE 21135-303:1994- Instalaciones eléctricas en buques. Parte 303: equipos. Transformadores de potencia.

UNE 21135-304:1993/1M:2010 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 304: Equipos. Convertidores con semiconductores 

CEI 60092-304:1980/A1 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 304: Equipos. Convertidores con semiconductores.

UNE-IEC 60092-306:2010 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 306: Equipamiento. Luminarias y accesorios de iluminación.

CEI 60092-306:2009 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 306: Equipamiento. Luminarias y accesorios de iluminación.    

UNE 21135-307:1995 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 307: equipos. Aparatos de calefacción y de cocción. 

UNE 21135-350:2002 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 350: Cables de energía para utilización en buques. Construcción general y requisitos de ensayo.  

UNE-IEC 60092-351:2008 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 351: Materiales de aislamiento para cables de energía, control, instrumentación, telecomunicación y transmisión de datos instalados en buques y unidades en alta mar.

CEI 60092-351:2004 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 351: Materiales de aislamiento para cables de energía, control, instrumentación, telecomunicación y transmisión de datos instalados en buques y unidades en alta mar.   

UNE 21135-353:1998 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 353: Cables unipolares y multiconductores de campo no radial con aislamiento seco, extruido para tensiones asignadas 1 kV y 3 kV.  

UNE 21135-354:1997 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 354: Cables de energía unipolares y tripolares con aislamiento seco extruido para tensiones asignadas de 6 kV, 10 kVy 15 kV.    

UNE 21135-359/1M:1997 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 359: Materiales de cubierta para cables de energía y telecomunicaciones instalados en buques.  

UNE 21135-359:1994 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 359: Materiales de cubierta para cables de energía y telecomunicaciones instalados en buques.  

UNE 21135-359:1994/1M:1997 ERRATUM:2005 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 359: Materiales de cubierta para cables de energía y telecomunicaciones instalados en buques.  

UNE 21135-359/2M:2000 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 359: Materiales de cubierta para cables de energía y telecomunicaciones instalados en buques.  28/02/2000  

UNE-IEC 60092-376:2011 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 376: Cables para control e instrumentación. Circuitos de 150/250V (300V).  

IEC 60092-376:2003 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 376: Cables para control e instrumentación. Circuitos de 150/250V (300V).  

UNE 21135-501:1996 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 501: Características especiales. Planta de propulsión eléctrica.     

UNE 21135-505:1995 - Instalaciones eléctricas en buques. Parte 505: características especiales. Plataformas móviles de perforación



Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Física 1/730G05002
Física 2/730G05006
Máquinas marinas y sistemas de propulsión 1/730G05027
Sistemas auxiliares del buque 1/730G05028
Automatismos. control y electrónica/730G05016
Electrotecnia/730G05014

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Máquinas marinas y sistemas de propulsión 2/730G05034
Sistemas auxiliares del buque 2/730G05035

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios
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            La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia:
              •  Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático
             •  Se realizará a través de Plataformas de almacenamiento (Google drive,...) , en formato digital sin necesidad de imprimirlos
             •  En caso de ser necesario realizarlos en papel:
                  -     No se emplearán plásticos
                 -      Se realizarán impresiones a doble cara.
                 -      Se empleará papel reciclado.
                 -      Se evitará la impresión de borradores.



(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías