G-5 Reparar Lamparas Fluorescentes

PROGRAMA: ELECTRICISTA DE CUARTA CATEGORÍA. COMPETENCIA:

G. APLICAR MANTENIMIENTO A INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES Y COMERCIALES.

NOMBRE DE LA UNIDAD DE COMPETENCIA:

G-5. REPARAR LÁMPARAS FLUORESCENTES.

CÓDIGO:

FECHA DE ELABORACIÓN DE LA GUÍA: FEBRERO DE 2002.

PROGRAMA:

ELECTRICISTA DE CUARTA CATEGORÍA. CATEGORÍA. COMPETENCIA:

G. APLICAR MANTENIMIENTO A INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES Y COMERCIALES.

UNIDADES DE COMPETENCIA:

G-1. REPARAR TABLERO.

G-2. REPARAR CIRCUITOS CIRCUITOS DE LUMINARIA.

G-3. REPARAR CIRCUITO CIRCUITO DE TOMACORRIENTES.

G-4. AMPLIAR INSTALACIÓN ELÉCTRICA.

G-5. REPARAR LÁMPARAS FLUORESCENTES.

USTED SE ENCUENTRA ESTUDIANDO AQUÍ.

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PROGRAMA: Electricista de Cuarta Categoría.

INSTRUCCIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE. Felicitaciones!!! Nos agrada saber tu decisión de capacitación para ser una persona de éxito que deseas seguirte superando. En esta unidad conocerás los problemas mas comunes que presentan las lámparas fluorescentes en su funcionamiento, las causas posibles y las acciones correctivas que deben tomarse.

A Continuación se presentan las instrucciones para el uso aprendizaje.

de la guía de

1. Lee detenidamente los objetivos de la guía de aprendizaje, luego escríbelos en tu cuaderno con el fin de que te apropies de ellos. Recuerda que debes cumplir con esta recomendación 2. Lee el concepto y domínalos, debes debes estar claro del significado de cada uno de ellos. 3. Aprópiate de las reglas, para su mayor comprensión comprensión repásalas varias veces. 4. Ejecuta cada una una de las las instrucciones dadas después del concepto inicial. 5. Lee el recordatorio. 6. Realiza los ejercicios de aplicación que se se te presentan.. 7. Reconoce el significado de la terminología utilizada, ya que ésta te facilitará la comprensión de los siguientes contenidos. 8. Realiza los ejercicios de discriminación que se te presentan. 9. Aplica las normas de seguridad, recuerda que de ello depende la seguridad de las personas y de los productos que utilizaras. 10. Desarrolla la autoevaluación que se te presentan al final de esta guía. guía. 11. Busca las respuestas correctas, en la hoja asignada para ello. 12. Recuerda que si no comprendes algunos de los contenidos desarrollados en esta guía debes preguntarle a tu instructor(a), quien gustosamente te ayudará. Te deseo mucha suerte........! UNIDAD DE COMPETENCIA: Reparar lámparas fluorescentes.

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CONTENIDO TECNOLÓGICO:

REPARAR LÁMPARAS FLUORESCENTES.

SUBCONTENIDO TECNOLÓGICO: OPERACIÓN DE LAS LÁMPARAS FLUORESCENTES. OBJETIVO DE RENDIMIENTO: Describir las partes principales de las lámparas fluorescentes y los diagramas de conexión de las lámparas de 1x40watts y de 2x40 watts.

CONCEPTO.

Reparar lámparas fluorescentes. Es la acción correctiva aplicada a la(s) parte(s) que provoca falla en la operación de la lámpara con el propósito de restaurar su funcionamiento normal. Para reparar lámparas fluorescente es preciso que conozcamos los fundamentos de su operación, así como las partes de lámpara en la figura 5.1, se muestra el diagrama de conexiones de una lámpara de 1x40watts de arranque por precalentamiento, en ella se puede se pueden distinguir las siguientes partes: a) b) c) d) e)

La lámpara o tubo fluorescente. El balastro. El arrancador. Los portatubos. El cableado interno. LÁMPARA

INTERRUPTOR LÍNEA DE C.A

}

BALASTRO

Fig. 5.1 Lámpara fluorescente.

A continuación se describe con mas detalle la teoría de operación de las lámparas, su construcción, los tipos de lámpara y los circuitos de conexión de las lámparas.

UNIDAD DE COMPETENCIA: Reparar lámparas fluorescentes.

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TEORÍA DE OPERACIÓN. La lámpara fluorescente es una fuente de descarga eléctrica que hace uso de la energía ultravioleta generada a una alta eficiencia por un vapor de mercurio en un gas inerte (argón, criptón o neón) a baja presión para activar un revestimiento de material fluorescente (fósforo) depositado sobre la superficie interna de un tubo de vidrio. El fósforo actúa como transformador para convertir la luz ultravioleta invisible en luz invisible. Esencialmente, la lámpara es un bulbo tubular revestido y evacuado que contiene una pequeña cantidad de mercurio y de gas inerte. Un electrodo especialmente tratado, denominado “cátodo caliente”, va sellado en ambos extremos. En la figura se muestra la forma en que se genera la luz visible en una lámpara fluorescente típica de cátodo caliente. Al encenderse inicialmente una lámpara fluorescente, el paso de la corriente eléctrica a través de los electrodos hace que estos se calienta y liberen electrones del material emisivo con el cual están revestidos.

Fig. 5.2 Forma en que se produce la luz en una lámpara fluorescente típica de cátodo caliente.

El choque entre los electrones de rápido movimiento desde los electrodos y los átomos de mercurio de su órbita. Estos electrones desplazados casi inmediatamente retornan a su lugar normal, liberando, por lo tanto, la energía que han absorbido, principalmente en forma de radiación ultravioleta. La radiación ultravioleta es convertida en luz visible por los fósforos, los cuales tienen la propiedad de absolver la energía ultravioleta y de volverla a irradiar a longitudes de onda mayores que se puedan observar como luz visible. En otras palabras, los fósforos son excitados al punto de fluorescencia por la energía ultravioleta de la longitud de onda debida. El punto del revestimiento que va dentro del bulbo.


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CONSTRUCCIÓN DE LA LÁMPARA. En la figura 5.3 se ilustran los componentes básicos de una lámpara típica fluorescente de cátodo caliente. Si bien existen muchos tamaños y diversas formas de lámparas fluorescentes, los tipos que mas se usan tienen un bulbo tubular con un electrodo o una base en cada extremo. Adicional al mercurio, el bulbo contiene una pequeña cantidad de gas argón de una mezcla de gases inertes y lleva un revestimiento de fósforo. BULBOS. La forma y tamaño del bulbo de una lámpara fluorescente se expresa mediante una clave que consisten en la letra “T” (designando la forma tubular del bulbo), la cual va seguida de un número que expresa el diámetro del bulbo en octavos de pulgadas. El diámetro puede variar desde T-5 (5/8”) a T-17 (2-1/8”). En la longitud total nominal, las lámparas fluorescentes fluctúan entre seis y noventa y seis pulgadas; su longitud siempre se mide desde la parte posterior del porta lámparas hasta la parte posterior del mismo. Por ejemplo, la longitud total real de la lámpara de arranque rápido de 40 watts T-12 de cuarenta y ocho pulgadas, es de cuarenta y siete pulgadas con tres cuartos. La lámparas circulares se fabrica en tres tamaños, con diámetro exterior de 8, 12 y de 16 pulgadas. Existe también una lámpara de 40 vatios que tiene un tubo T-12 en forma de U. FÓSFOROS. La longitud de onda o el color de la luz producida por una lámpara fluorescente, depende de la composición química del fósforo utilizado en el revestimiento interno del tubo. Mediante la combinación en proporciones variantes de distintos fósforos, es posible producir una amplia variedad de colores.


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BULBO Generalmente consiste en un tubo recto de vidrio. Puede ser también circular o en forma de U.

CÁTODO El “cátodo caliente” colocado en cada extremo de la lámpara está revestido con material emisivo que emite electrones. Suele fabricarse con alambre de tungsteno de doble o simple espiral.

F SFORO El revestimiento dentro del bulbo transforma la radiación ultravioleta en luz visible. El calor de la luz producida depende de la composición del fósforo.

MERCURIO Se coloca en el bulbo una pequeña cantidad de mercurio líquido para suministrar el vapor del mercurio.

BASE Se usan distintos tipos para conectar la lámpara al circuito eléctrico y para sostener la lámpara en un portalámparas.

TUBO Se usa para extraer el aire durante la fabricación y para introducir el gas inerte en el bulbo.

GAS Por lo general se usa gas argón o una mezcla de gases inertes a baja presión. Suele usarse criptón en algunas ocasiones.

PRENSADO DEL TAPÓN Los hilos de toma tiene en ese punto un sello hermético y están fabricados de alambre Dumet a fin de garantizar casi el mismo coeficiente de dilatación que el del vidrio. HILOS DE TOMA Se conectan a las espigas de la base y conducen la corriente hasta el cátodo y desde él, así como del arco de mercurio.

Fig. 5.3 Elemento básicos de una lámpara fluorescente típica de cátodo caliente.


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TIPOS DE LÁMPARAS FLUORESCENTES. LÁMPARAS DEL TIPO PRECALENTAMIENTO. Las primeras lámparas fluorescente que fueron presentadas en 1938, eran del tipo precalentamiento y funcionaban con arrancadores separados. El arrancador suministra durante varios segundos el flujo de corriente a través de los cátodos para precalentarlos, este período es el tiempo que transcurre desde el encendido de la lámpara hasta que ésta emite luz.

Los cátodos se precalientan para emitir electrones que ayuden a producir el arco a un voltaje mas bajo. El arrancador es generalmente del tipo automático el cual suministra corriente a los cátodos por un lapso suficiente a fin de calentarlos y luego se abre automáticamente para detener el flujo de corriente y causar que se conecte el voltaje total con un pico de voltaje inductivo a través de los 2 cátodos, generando así el arco. Hay algunos sistemas de precalentamiento, tales como las lámparas fluorescentes de escritorio en las cuales el arranque se hace oprimiendo un botón de arranque manual por unos cuantos segundos, soltando enseguida para arrancar la lámpara. LÁMPARAS SLIMLINE. (DE ARRANQUE INSTANTANEO). Las lámparas Slimline (de arranque instantáneo) hicieron su aparición en el año de 1944. con el propósito principal de aparición principal de eliminar el arranque lento que se venía experimentando con las lámparas Slimline trabaja sin necesidad de arrancadores ya que el balastro suministra un voltaje lo suficientemente alto como para producir el arco en forma instantánea, simplificando así el sistema de alumbrado y el mantenimiento correctivo. Dado que los cátodos de las lámparas Slimline no necesitan calentamiento previo, se requieren bases con una sola espiga extremo de la lámpara. La potencia de las lámparas Slimline varía desde 25 hasta 75 watts y, en longitud, desde 42 hasta 96 pulgadas, puesto que estas lámparas se pueden hacer funcionar a más de una corriente y vatiaje determinado, la abreviatura para pedirlas las identifica por medio del largo de las mismas y no por su vatiaje. La potencia de arranque instantáneo de 40 watts usan una base media de dos espigas la cual tiene una conexión entre las espigas la cual tiene una conexión entre las espigas en cada extremo, produciendo el mismo efecto que una espiga solamente para cada cátodo. Las lámparas de arranque instantáneo que tienen bases con doble espiga, no trabajan en circuito de precalentamiento o de arranque rápido, aun cuando se pudieran inadvertidamente en artefactos con estos tipos

balastros.


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LÁMPARAS DE ARRANQUE RÁPIDO.

Las lámparas de arranque rápido que fueron lanzadas al mercado en el año de 1952, arrancan con suavidad y rapidez sin necesidad de arrancadores. En realidad, arrancan tan rápidamente como lo hacen las del tipo Slimline, y por lo tanto, en un período de tiempo mucho más corto que las lámparas de precalentamiento, usando balastros más eficientes y más pequeños que los balastros de arranque instantáneo. Dependiendo del calentamiento del cátodo, suministrados por los devanados de calentamiento en el balastro, para reducir el voltaje de arranque necesario por debajo del exigido por las lámparas Slimline del mismo tamaño. Las lámpara de arranque rápido convencionales viene en tamaños de 30 y de 40 vatios y su longitud son de 36 y de 48 pulgadas respectivamente. Existen además lámparas especiales en tamaño mas pequeños. Se aplica una capa de material de silicio a todas las lámparas especiales en tamaños más pequeños. Se aplica una capa de material de silicio a todas las lámparas de arranque rápido con el objeto de proporcionarles un arranque confiable en condiciones donde existe un alto índice de humedad. FUNCIONAMIENTO DE LOS CIRCUITOS DE LAS LÁMPARAS FLUORESCENTES. Las lámparas fluorescentes, en común con todas las de descarga, deben trabajar con la ayuda de un accesorio denominado balastro cuya función es limitar la corriente y a la vez suministrar el voltaje de corriente necesario. A medida que la corriente en el arco aumenta, la resistencia del mismo disminuye. En la esta forma, el arco de una lámpara fluorescente prácticamente “se escaparía por si mismo” y consumiría tanta corriente que podría destruir la lámpara si no estuviera limitada. La función más importante que desempeña un balastro es la de limitar la corriente, ya que trate de una bobina de reactancia, de un capacitor o resistor. Todas las lámparas fluorescentes requieren de un balastro que esté diseñado especialmente para sus características eléctricas, el tipo de circuito en el que va a trabajar, el voltaje y frecuencia de la fuente de alimentación. BALASTROS. Como se expuso anteriormente, la función primordial de un balastro es regular la corriente en una lámpara fluorescente, suministrar el voltaje para arrancar la lámpara y además suministrar bajo voltaje para calentar los cátodos continuamente. Si bien las lámparas fluorescentes pueden tener como balastros una inductancia, capacitancia o resistencia, la más práctica y mas ampliamente utilizada de las tres, es la inductancia. En la mayoría de los casos, el balastro de las lámparas fluorescentes lleva un dispositivo inductivo, como por ejemplo una bobina de reactancia o un autotransformador para regular la corriente. Suele utilizarse también la combinación en serie de una bobina inductiva y un capacitor.


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CIRCUITO DE PRECALENTAMIENTO. En la figura 5.4 se ilustra un circuito simple del tipo precalentamiento. Cuando el interruptor se cierra, se completa el circuito y la corriente de calentamiento fluye por los cátodos instalados por cada uno de los extremos de la lámpara. Después de un tiempo de precalentamiento (generalmente un segundo), se abre el circuito, este último aplica un impulso de alto voltaje a través de la lámpara y causa que el arco se establezca entre los cátodos. LÁMPARA

INTERRUPTOR LÍNEA DE C.A Fig. 5.4 Circuito simple de precalentamiento.

BALASTRO

Las lámparas de precalentamiento puede usarse en balastros sencillos o para varias lámparas. El de tipo sencillo lleva una bobina de reactancia o una bobina con un autotransformador para suministrar el voltaje para arrancar y operar la lámpara. El balastro para dos lámparas generalmente es de tipo denominado de adelanto-atraso como el que se ilustra en la figura 5.5. El balastro de tipo atraso-adelanto para una lámpara tiene una lámpara tiene una bobina de reactancia conectada en serie con el mismo la cual hace que la corriente se atrase. La otra lámpara funciona en serie con una bobina de reactancia y un condensador, proporcionándole a la lámpara una corriente en adelanto. Este tipo balastro proporciona un alto factor de potencia (sobre 90%) y reduce al mínimo el efecto estroboscópico. Puesto que las lámparas funcionan fuera de fase entre sí, las variaciones en la emisión luminosa no ocurren simultáneamente, con lo cual se reduce es efecto estroboscópico.

Fig. 5.5 Diagrama del circuito de un balastro para dos lámparas de precalentamiento en adelanto-atraso. UNIDAD DE COMPETENCIA: Reparar lámparas fluorescentes.

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El compensador de arranque que se muestra en la figura 5.5 es otra bobina de reactancia conectada en serie con el arrancador para garantizarle una duración normal a la lámpara en adelanto. Para las lámparas de 15 a 40 vatios, la corriente de arranque debe ser considerablemente superior a la corriente de operación. El uso del capacitar conectado en serie con la bobina de reactancia para la lámpara en adelanto. Hace que la conexión sirva como un dispositivo de corriente constante el cual controla que no fluya suficiente corriente para permitir el arranque fácil. El compensador compensa el equilibrio del circuito capacitivo permitiendo que fluya más corriente, pero únicamente durante el periodo de precalentamiento cuando la lámpara esta arrancando. A menudo se omiten los compensadores en los balastros de bajo costo, ya que no se necesitan en las lámparas de 90 vatios. ARRANCADORES La función principal de un arrancador es la de cerrar el circuito de arranque de una lámpara de precalentamiento mientras el cátodo se calienta y después la de abrir el circuito para hacer arrancar la lámpara. Si el arco no se forma, el arrancador continúa en su intento hasta hacer arrancar la lámpara. Otra función del arrancador tipo protección, es desconectar la lámpara del circuito de arranque después de varios intentos para encenderla sin tener resultados. Hay arrancadores térmicos y de destello. Este último es el de uso más común. BALASTRO ELECTRÓNICO.

Por casi medio siglo, los balastros electromagnéticos han sido la única forma de operar lámparas fluorescentes. Sin embargo, la era electrónica ha dado grandes avances a la tecnología de los balastros. Así la introducción de los nuevos balastros electrónicos. Como una alternativa a los balastros tradicionales, está cambiando el diseño y especificación de los sistemas de iluminación fluorescentes.

Fig. 5.6 Balastros (magnético y electrónico).

Estos componentes de estado sólido y de otra frecuencia incorporan una tecnología que es nueva para muchas especificaciones de balastros, compradores y personas en general que han estado familiarizadas con el funcionamiento de los balastros electromagnéticos. Tanto el balastro electromagnético como el balastro electrónico están diseñados para operar lámparas fluorescentes, sin embargo, existen diferencias en las forma en que operan a las lámparas, el grado de eficiencia, la capacidad de producir la luz especificada de las lámparas y la flexibilidad para adoptar lámparas de varios tipos y potencia a un mismo balastro. UNIDAD DE COMPETENCIA: Reparar lámparas fluorescentes.

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Existen factores muy importantes en la especificación de los balastros para lámparas fluorescentes: Describe la capacidad del balastro para producir el flujo luminoso especificado de una lámpara fluorescente. Un balastro puede tener diferentes factores de balastros para diferentes lámparas. Por ejemplo, un balastro que esté diseñado para operar lámparas estándar de arranque rápido de 40W debe mantener un factor de balastro mínimo de 0.925. Sin embargo, cuando este balastro opera lámparas de 34W su factor de balastro cambia a 0.88 (promedio). PESO. El peso de los balastros electrónicos representa una gran ventaja sobre los balastros convencionales. Esto se debe principalmente a que: Los componentes electrónicos son más ligeros que los componentes electromagnéticos. Los componentes del balastro electrónico están cubiertos con una rechina protectora a la humedad que además provee reducción de sonido: mientras que un balastro electromagnético está completamente encapsulado con un compuesto asfáltico denso. Temperatura de operación. Por cada 10C° menos de operación, se duplica la vida de un balastro electromagnético. Algunos balastros electrónico operan 30C° por debajo de los balastros convencionales y 12C° más frio que los ahorradores de energía. La disminución de la temperatura de operación de los balastros electrónicos ofrece otra ventaja: ahorro de energía en aire acondicionado. Para mayor información acerca de nuestra línea de balastros, consulte las guías de bolsillo para balastros fluorescentes y de descarga.

Fig. 5.7 Balastro electrónico.

Fig. 5.8 Balastro electromagnético.


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Diagrama de conexión de lámpara fluorescente.

Diagrama de conexión de lámpara de arranque por precalentamiento (balastro electromagnético y arrancador) de 20 watts.



Diagrama de conexión de lámpara de arranque rápido (balastro electromagnético) de 2x25 watts.

Diagrama de conexión de lámpara de arranque instantáneo (balastro electromagnético) de 2x40 watts.

Fig. 5.9 Diagramas de conexión de lámparas de arranque.


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PASOS PARA DIAGNOSTICAR FALLAS DE LÁMPARAS FLUORESCENTE Y PARA SU REPARACIÓN.

1. Verificar el suministro de energía a la lámpara. 2. Comprueba el voltaje del sistema. 3. Inspecciona el estado del tubo fluorescente. 4. Verifica el contacto entre los tubos con los portalámparas. 5. Revisa el estado de los portalámparas. 6. Prueba el arrancador de la lámpara. 7. Desmonta los tubos y la tapadera de la conexión. 8. Verifica el alambrado de la conexión interna de la lámpara. 9. Verifica el estado físico del balastro. 10. Reemplaza accesorios defectuosos. 11. Realiza el armado y montaje de la lámpara. 12. Conecta la lámpara a la salida de voltaje. 13. Verifica encendido de la lámpara.


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GUÍA PARA PREPARACIONES DE LÁMPARAS FLUORESCENTES. PROBLEMA.

SISTEMA.

CAUSA POSIBLE.

Todos

Fusible fundido o cortocircuito abierto

Precalentamiento Todos

Sección I Lámparas que no encienden Todos

MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Reemplace o reajuste el fusible según sea necesario. Examine si existe un cortocircuito en el alambrado o equipo.

Tipo manual de reajuste. Si el arrancador es de tipo automático, desconecte el circuito o quite el arrancador aproximadamente. Examine los datos del balastro y Lámparas equivocadas reemplace la lámpara. Se requiere desconectar el circuito antes de hacer cualquier reemplazo. Ajuste la lámpara para sujetarla de manera apropiada, la mayoría de las lámparas de 2 espigas tienen 2 marcas en la base que sirven la guía para alineamiento correcto. La posición de estas marcas indica si la lámpara ha sido colocada correctamente. En tipo de portalámparas convencional (TOMB STONE) la marca debe quedar en el centro de la abertura del portalámparas. Arrancador tipo de reajuste no reajustado

Contacto defectuoso entre la lámpara y los portalámparas

Deles vuelta suavemente a las lámparas de doble contactos para asegurar la correcta colocación, limpie bien los portalámparas, si los portalámparas están flojos, ajústelos o reemplácelos. Reemplace los portapapeles corroídos, rotos o que muestren evidencia de arqueo. Compruebe el espaciamiento y alineación de los portalámparas. Si están muy separados, pueden que haya mal contacto ajústelos o cambie la luminaria.

Encendido de disparo y arranque rápido

Falta de suficiente calentamiento catódico

En un sistema de encendido rápido o de encendido de disparo, una lámpara que muestre 1 ó 2 extremos ennegrecidos, es posible que no esté recibiendo adecuado calentamiento catódico. Lo anterior puede ser causado por un contacto deficiente, por problemas en el balastro, por usar balastros que no proporcionen los mínimos requerimientos de la lámpara, por un alambrado inadecuado o bajo voltaje de línea.


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PROBLEMA.

SISTEMA.

Todos

Sección I Lámparas que no encienden (continúa)

Precalentamiento

CAUSA POSIBLE.

MANTENIMIENTO CORRECTIVO.

Agotamiento del revestimiento catódico. Se manifiesta por enegrecimineto en los extremos de la lámpara extendiéndose en el bulbo por 2 ó 3 pulgadas, la lámpara puede parpadear por un corto período o producir luz trémula. Las lámparas de encendido instantáneo suelen producir luz en forma de espiral. Los extremos de la lámpara de precalentamiento pueden apagarse y encenderse. Si el arco se forma, puede manifestarse con por un efecto de luz trémula durante un corto período. En algunos circuitos de dos lámparas, particularmente en circuitos de encendido instantáneo y encendido rápido en serie, la lámpara en buen estado puede proporcionar una reducida brillantez, produciendo poca luz y posiblemente dañando los cátodos. También puede suceder que las dos Fin normal de la lámparas queden fuera de operación vida de la lámpara cuando solamente una de ellas haya fallado. Compruebe individualmente. Reemplace rápidamente la lámpara que haya fallado para evitar dañar el balastro debido a la rectificación y al sobrecalentamiento. Si sabemos que una lámpara buena ha estado operando ha baja brillantez durante cierto tiempo o muestra indicaciones de estar llegando al final de su vida normal, deberá reemplazarse, ya que la vida de la lámpara puede haber sido afectada considerablemente debido al desperfecto catódico. Con cualquier tipo de circuito el procedimiento mas simple es probar la lámpara de una luminaria adjunta que sabemos que ha estado operando correctamente y entonces reemplazarla si es necesario. Se manifiesta por un resplandor en los extremos de la lámpara, pero sin llagar a Contacto soldados arrancar. Pruebe el arrancador en una del arrancador o luminaria adjunta que debemos que ha condensador en estado arrancando correctamente y cortocircuito, reemplácelo si es necesario. Si los extremos de la lámpara muestran un resplandor y arrancan inmediatamente cuando se quita el arrancador, reemplácelo.


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PROGRAMA: Electricista de Cuarta Categoría. PROBLEMA.

SISTEMA.

Precalentamiento

CAUSA POSIBLE.

Fin de la vida del arrancador


Todos

Todos Todos Encendido de disparo y arranque rápido

El balastro no proporciona la mínimos requerimientos de lámparas

Temperatura ambiente extrema (caliente o fría) Bajo voltaje en la luminaria

Ayuda inadecuada para arrancar

MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Pruebe el arrancador en una luminaria adjunta que sabemos ha estado operando correctamente o bien compruebe el circuito con algunos de los métodos siguientes: con un arrancador nuevo, un arrancador de una luminaria que ha estado operando normalmente, un arrancador simulado o un arrancador manual. El arrancador simulado puede fabricarse fácilmente con un arrancador usado poniendo simplemente, en cortocircuito las espigas o los alambres de entrada. coloque en el portaarrancador y quítese cuando los extremos de la lámpara hayan empezado ha brillar. Esta acción deberá repetirse 3 ó 4 veces si es necesario. Si la lámpara no encendía anteriormente, pero enciende en una de estas pruebas, el problema esta en el arrancador. Reemplácelo. Se puede hacer un arrancador manual conectando en serie un interruptor manual (usando mas o menos un pie de alambre) con las dos espigas en la base de un arrancador. Se usa de la misma manera que el arrancador simulado. Con la excepción de que se abre el interruptor en lugar de quitarlo de la base. El balastro debe limitar el flujo de corriente en la lámpara a un valor dentro de límites razonables de los valores nominales de las lámparas. Adicionalmente el balastro de precalentamiento deberá proveer suficiente corriente de precalentamiento y voltaje de arranque, los balastros de encendido instantáneo deberán proveer la adecuada corriente y voltaje de arranque. Los balastros de encendido de disparo y encendido rápido deberán proporcionar suficiente voltaje entre las terminales de la lámpara y corriente apropiada para el calentamiento de cátodo. Compruébese, usando voltímetros y amperímetros apropiados de acuerdos con las especificaciones de los fabricantes de lámparas o de balastros. Una prueba sencilla se puede realizar por medio de un probador de continuidad, siguiendo las recomendaciones de los fabricantes de balastros. Reemplace el balastro. Si es posible corrija el ambiente o cambie el balastro adecuado para las condiciones existentes. Verifique el voltaje con un voltímetro adecuado, corrija o cambie el balastro por uno adecuado al voltaje de alimentación existente. Los sistemas de encendido de disparo y arranque rápido, requieren para encender de la ayuda de un metal en estrecha proximidad y a lo largo de la lámpara. Este metal deberá estar conectado a tierra. Generalmente el reflector de la luminaria sirve de ayuda para el arranque.


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PROGRAMA: Electricista de Cuarta Categoría. PROBLEMA.


SISTEMA.

Todos

CAUSA POSIBLE.

Alambrado incorrecto

MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Verifique que el alambrado esté de acuerdo con el diagrama del balastro. El conductor negro deberá estar conectado a la línea y el blanco, a tierra o neutro. Compruebe que las conexiones estén bien hechas. Ocasionalmente las luminarias que usan las portalámparas de tipo modernos se encuentran con conductores flojos. Conductores que no debidamente colocados en las pinzas de resorte que se usan para las conexiones en lugar de tablillas. Tornillos o conductores sin aislamiento. En algunos casos, una sola ranura se usa para la guía de dos conductores, aunque existan dos pinzas en el interior del portalámpara dando como resultado una conexión defectuosa. Compruebe las conexiones en el portalámparas. En algunos portalámparas, los conductores de ranuras adyacentes se conectan a las espigas opuestas, mientras que en otras se conectan en paralelo a la misma espiga. Asegúrese de que no existen cortocircuitos causados por los conductores que hacen contacto con la luminaria. Debe existir voltaje de línea casi completo entre el conductor negro y la luminaria de metal. Mida el voltaje entre los extremos de la lámpara (asegúrese de medir los dos extremos ). Use un voltímetro cuya impedancia mínima de entrada sea de 100 ohmios por vatios. Si no existen voltaje o es muy bajo, continúe midiendo puntos sucesivos hacia la línea de alimentación para localizar el problema. En algunas instalaciones, principalmente en aquellas a bese de lámparas de encendido instantáneo en donde se requiere alto voltaje de circuito abierto, se usa para fines de seguridad un portalámparas de conexión automática. En este tipo de sistema, el circuito primario del balastro no esta completo a menos que una lámpara se encuentre colocada. Con el objeto de obtener lecturas de salidas de balastro es necesario completar el circuito. En un sistema de precalentamiento, ambos extremos de la lámpara deben brillar cuando se utiliza un arrancador simulado en el circuito. Si no es así, o si después de tres o cuatro no muestra señales de encender cuando se quita el arrancador simulado, puede que el circuito esté abierto. Si solamente uno de los extremos brilla, significa que las conexiones están cruzadas. En dado caso, examine el alambrado y corríjalo de acuerdo al diagrama de balastro.


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PROBLEMA.


SISTEMA.

CAUSA POSIBLE. Fuga en la lámpara

MANTENIMIENTO CORRECTIVO.

Se manifiesta por la ausencia de brillo fluorescente cuando la lámpara se expone a la Todos acción de un generador de chispas (bobina tipo Tesla). Reemplace la lámpara. Compruebe la continuidad de los conductores primarios (Blanco y Negro). (Nota: se deberá desconectar la energía cuando se use el medidor de continuidad). Si no existe continuidad, reemplace el balastro. Cuando se reemplace el balastro, deberá Todos Protector interno siempre referirse al diagrama de alumbrado del fundido del nuevo balastro, ya que si se conectan los balastro conductores de acuerdo al color original, se pueden crear grandes problemas. A menudo es recomendable reemplazar un balastro de 40 vatios de precalentamiento con un balastro de 40 vatios de encendido rápido y uno de encendido instantáneo de tipo atraso-adelanto con un balastro de secuencia en serie. Las causas pueden ser: inadecuada conexión a tierra, alambrado inadecuado, portalámparas rotos o insuficiente capacidad del balastro, cualquiera de los cuales da como resultado que se aplique voltaje excesivo a cátodo. Otras causas pueden ser: daños durante el transporte, malas soldaduras, electrodos rotos y lámparas con escape de aire. Compruebe con un probador de continuidad o conectando lámparas adyacentes en serie con una resistencia de prueba, tal como una lámpara PrecalentaCircuito abierto incandescente de 25 vatios a un voltaje de línea miento en los electrodos de 120 voltios. Otros métodos e inspeccionar el encendido de de la lámpara cátodo es usando un material opaco con una fuente luminosa en la parte posterior disparo y (sombreógrafo). Este dispositivo se puede arranque construir fácilmente haciendo un pequeño orificio rápido en un pedazo de cartón u otro material opaco que se coloque al frente de una lámpara de filamento como si fuera una pantalla. La lámpara que se va a examinar, se coloca frente al orificio y la sombra del cátodo se proyectará en el lado de la lámpara opuesto al cartón. Al darle vuelta lentamente, se podrá examinar el cátodo, los hilos de conexión, etc, y ver fácilmente si existe rotura, deformaciones o si los cátodos se han destruido por completo. Reemplace la lámpara.

Todos

Cortocircuito dentro del balastro

Si es un circuito de arranque rápido tipo secuencia serie, se encuentra una lámpara fuera de operación y la otra está operando normalmente, nos indica que probablemente existe un cortocircuito en el condensador de arranque. Este problema se puede comprobando la continuidad entre los hilos de conexión a la lámpara que está apagada. Si cualquiera de los dos conductores en el extremo de las lámparas muestra continuidad, existe un cortocircuito. Reemplace el balastro.


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PROBLEMA.

SISTEMA. CAUSA POSIBLE. MANTENIMIENTO CORRECTIVO.

Todos

Fin de la vida del balastro



Cuando el aislamiento en las bobinas del balastro falla, el balastro no podrá suministrar los requerimientos de las lámpara. Por lo tanto, ha llegado al final de su vida. La vida de los aislamientos se ve afectada por el tiempo y la temperatura. Las fugas de compuesto, excepto pequeñas cantidades en los orificios de entrada, lo cual es normal; aislamiento agrietado o seco y decoloración en la cubierta son indicadores de que el balastro está llegando o ha llegado al final de su vida. El simple hecho de que un balastro arranque una lámpara no siempre es indicativo de que el balastro está funcionando debidamente, a menudo, muchas lámparas aparentemente duran pocas horas en determinada luminaria ante de que se haya notado de que el balastro ha llegado al final de su vida útil. Verifique con probadores de continuidad apropiados, como son amperímetros y voltímetros de acuerdo con las especificaciones de los fabricantes de los balastros. Reemplace el balastro. Si la falla del balastro es prematura, ver “sobrecalentamiento en la cubierta del balastro”.

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PROBLEMA. Sección II Encendido lento o erróneo

SISTEMA.

MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Pruebe el arrancador en una luminaria Precalentamiento adyacente que sabemos ha estado funcionando adecuadamente. Reemplace el arrancador. Verifique con un voltímetro indicador. Voltaje en la luminaria Si se sospecha que el voltaje es Todos bajo o variable variable, será más útil el uso de un voltímetro gráfico. Corrija la fuente de alimentación.

PROBLEMA.

CAUSA POSIBLE. Encendido lento que causa relámpagos prolongados en cada encendido

SISTEMA.

Todos

Arranque rápido Sección III Lámparas nuevas que fallan al principio de su funcionamiento

Todos

CAUSA POSIBLE.

MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Compruebe que el balastro usado en la luminaria sea apropiado para las condiciones eléctricas y Balastro equivocado ambientales existentes. El balastro debe ser para corriente alterna o corriente continua, dependiendo de las características de alimentación y debe ser del voltaje y la frecuencia correcta. Algunos tipos de lámparas, en particular las de muy alta densidad de carga como por ejemplo, 1,500 miliamperes bulbo T-12, están Diseño normal de la diseñados con cámaras de control a lámpara presión dentro de las lámparas convirtiéndolas en fuentes eficiente . por eso los extremos de tales lámparas se ven mas obscuro que el centro. En algunas ocasiones se observa unas franjas grises o pardas, estas franjas aparecen de una distancia de Deterioro normal del aproximadamente 2 pulgadas de la base de la lámpara y el borde de cada franja revestimiento del lado mas cercano de la base es de catódico mas intenso. Aunque tales bandas afectan la apariencia de la lámpara, las medianamente obscuras no significan nada en cuanto a duración o funcionamiento de la lámpara.


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TERMINOLOGÍA.

ÁTOMO:

Es la partícula mas pequeña de un elemento químico conocido como “partícula fundamental”.

ELECTRÓN:

Tipo de partícula elemental que junto con los protones y neutrones forman los átomos y las moléculas.

LONGITUD DE ONDA:

Distancia entre dos puntos consecutivos de una onda que tiene el mismo estado de vibración y puede variar de valores muy grandes, por ejemplo, cientos de metros para radiondas largas a valores muy pequeños de millonésimas de millón para los rayos gamma.

ENERGÍA ULTRAVIOLETA:

Cantidad de energía liberando al separar un electrón del átomo de mercurio en forma de radiación ultravioleta.

ELECTRODO:

Componente del circuito eléctrico del tubo fluorescente que conecta el cableado de la lámpara.

CÁTODO:

Electrodo de carga negativa.

RADIACIÓN ULTRAVIOLETA: Radiación electromagnética cuya longitud de onda son muy pequeñas (una millonésima de milímetros), la radiación ultravioleta es la que se produce en el intento del tubo fluorescente por medio de un tipo de descarga eléctrica que genera luz y calor intenso, formada entre dos electrodos dentro d e una atmósfera de gas “argón” a baja presión.


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EJERCITACIÓN.

Escribe las respuestas a las preguntas que describen a continuación: 1)

Menciona los tipos de lámparas fluorescentes. a) ______________________ b) ______________________ c) ______________________

2)

Describa la parte de una lámpara de arranque. a) ______________________ b) ______________________ c) ______________________

3)

Escriba los tipos de balastro. a) ______________________ b) ______________________ c) ______________________ RECUERDA.

Que el ennegrecimiento: en los extremos de las lámparas, suelen formarse manchas negras muy densas mucho antes de cesar su funcionamiento, que puede deberse a: Alto o bajo voltaje. Arrancador defectuoso, prolongando el precalentamiento. Contactos sueltos en los portalámparas. Encendido frecuente. Reactancia defectuosa. Y la banda gris: cerca de la base, a unos 10 a 12mm y cubriendo la mitad de la circunferencia, es un deposito del material activo. Esta señal aparece cuando la lámpara toca su fin. Si esto ocurre cuando la lámpara es nueva, indica excesiva corriente de arranque, tensión muy alta o reactancia defectuosa.


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EJERCICIO DE DISCRIMINACIÓN.

Conecta la lámpara que se describe en la figura, escribiendo la letra que representa a los conductores del balastro, en el espacio ubicado a la par del número del terminal que corresponden.

1

TUBO FLUORESCENTE 1

2

3

TUBO FLUORESCENTE 2

4


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EJERCITACIÓN.

A continuación se presenta tres preguntas con cuatro respuestas posibles subraya la correcta.

1. La función de las 2 marcas en las bases de los tubos es: a) b) c) d)

Indicar la posición del cátodo. Indicar que es un tubo fluorescente de 40 watts. Servir de guía para realizar el alineamiento correcto del tubo. Para ubicar la posición de los terminales del balastro.

2. Una indicación de que el balastro de que el balastro de una lámpara ha llegado a su fin es: a) b) c) d)

Se ha desprendido la viñeta de la marca. Esta derramando la brea o aislamiento Los conductores están agrietados. Produce calor.

3. Si en un circuito de arranque rápido tipo secuencia serie, se encuentra una lámpara fuera de operación y otra operando normalmente la medida correctiva a tomar es: a) b) c) d)

Cambiar el tubo que no encienda. Cambiar el balastro. Cambiar el portatubo. Cambiar la lámpara


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AUTOEVALUACIÓN. OBJETIVO DE LA AUTOEVALUACIÓN: Verificar la asimilación del proceso para agilizar el diagnostico de fallas en la lámpara fluorescentes y para su reparación. INSTRUCCIONES: Ordene los pasos que se describen colocando en el espacio ubicado a la par de cada uno de ellos, la letra correspondiente en la secuencia. DESARROLLO: a) Demostrar los tubos y la tapadera de conexión.

__________

b) Realizar el armado y montaje de la lámpara.

__________

c) Pruebe el amarrado de la lámpara.

__________

d) Verifica el alambrado de la conexión interna de la lámpara.

__________

e) Compruebe el voltaje del sistema.

__________

f) Reemplaza los accesorios defectuosos.

__________

g) Verifica el suministro de energía de la lámpara.

__________

h) Verifica el suministro de energía de la lámpara i) Conecta la lámpara a la salida del voltaje.

__________

j) Verifica el contacto entre el tubo con las portalámparas.

__________

k) Revisa estado de los portalámparas.

__________

l) Inspecciona estado de los tubos fluorescente.

_________

m) Verifica el estado físico del balastro.

_________

CONOCIMIENTO APLICADOS: Operaciones de las lámparas fluorescentes, diagnóstico y reparaciones de fallas.

VALORES Y ACTITUDES: Iniciativa para localizar la causa del mal funcionamiento de la lámpara. Responsable para corregir la falla. Ordenado(a) para desmontar la lámpara, para repararla y también para repararla y también para reinstalarla.


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RESPUESTAS.

EJERCICIO DE APLICACIÓN. 1.

a) Del tipo de precalentamiento. b) Arranque instantáneo. c) Arranque rápido.

2.

a) b) c) d) e)

3.

a) Balastro electromagnético. c) Balastro electrónico.

Lámpara o tubo fluorescente. el balastro. El arrancador. Portatubos. El cableado interna.

EJERCICIO DE DISCRIMINACIÓN.

A

1

TUBO FLUORESCENTE 1

2

R

A

3

TUBO FLUORESCENTE 2

4

AZ


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EJERCITACIÓN. 1.

c)

Servir de guía para realizar el alineado del tubo.

2.

b)

Esta derramando la brea o aislamiento.

3.

b)

Cambiar el balastro.

RESPUESTA DE AUTOEVALUACIÓN. a) 7 b) 10 c) 6 d) 8 e) 2 f) 11 g) 13 h) 1 i) 12 j) 4 k) 5 l) 3 m) 9


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GUÍA TÉCNICA. Electricista de Cuarta Categoría. G. Aplicar mantenimiento a instalaciones eléctricas residenciales y comerciales. UNIDAD DE COMPETENCIA: G-5. Reparar lámparas fluorescentes. OBJETIVO DE RENDIMIENTO: Reparar lámparas fluorescentes que presentan fallas en su funcionamiento, corrigiendo las causas que afectan su normal operación, utilizando el equipo y las herramientas apropiadas. PROGRAMA: COMPETENCIA:

PASOS

LISTA DE COTEJO SI NO

NORMAS DE SEGURIDAD

Verificar el suministro de energía de la lámpara.

Evitar el contacto de partes energizadas.

Comprueba el voltaje del sistema.

Si se hace uso de escalera, asegurarla, de manera que no se resbale.

CANTIDAD DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

EQUIPO. 10 Multimetros. HERRAMIENTA.

Verifica el contacto entre los tubos con los portalámparas. Revisa estado de los portalámparas. Pruebe el arrancador de la lámpara. Desmonta los tubos y la tapadera de la conexión. Verifica el alambrado de la conexión interna de la lámpara.

Utilizar el equipo de seguridad.

10 Desatornilladores planos de 6”. 10 Desatornilladores punta de estrella de 6”. 10 Tenazas para electricista. 10 Navajas para electricistas. 10 Probadores de neón.

ACTITUDES

MATERIAL FUNGIBLE

Responsable para corregir fallas.

10 Lámparas fluorescentes de 2x4w, tipo riel.

Verifica el estado físico del balastro.

Iniciativa para 20 Tubos fluorescentes de localizar la causa del 40w. mal funcionamiento de la lámpara. 10 Metros de conductor THHN No 16 Ordenado(a) al fluorescentes de 40w. desmontar la lámpara para repararla y también para reinstalarla.

Inspecciona estado de los tubos fluorescentes.

Reemplaza accesorios defectuosos. Realiza el armado y montaje de la lámpara. Conecta la lámpara a la salida de voltaje. Verifica encendido de la lámpara.

OBSERVACIONES: ____________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ NOMBRE DE LA O EL: _________________________________________________________ PARTICIPANTE: _______________________________________________________________ NOMBRE DE LA O EL INSTRUCTOR: _____________________________________________ NOMBRE DEL CENTRO: ________________________________________________________ UNIDAD DE COMPETENCIA: Reparar lámparas fluorescentes.

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G-5 Reparar Lamparas Fluorescentes

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