Cuaderno AUTIN

Ciclo Formativo de Grado Medio de Instalaciones Eléctricas y Automáticas

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Cuaderno de Actividades de ampliación y/o refuerzo. AUTOMATISMOS INDUSTRIALES CURSO: 1º IEA Ciclo Formativo de Grado Medio Instalaciones Eléctricas y Automáticas

I.E.S. MARTÍN RIVERO – RONDA (MÁLAGA)

Anselmo Martínez Pareja

PROFESOR: ANSELMO MARTÍNEZ PAREJA.

Automatismos Industriales


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su máxima potencia? Dibuja la placa de bornas de cada motor con su conexión correspondiente. a) Motor 230/400v. Línea trifásica: 400/230 b) Motor 400/660 v. Línea trifásica: 400/230 v. c) Motor 230/380 v. Línea trifásica: 660/400 v. 21.- Diseñar el circuito de mando con su leyenda de un contactor, de manera que se utilice para su puesta en marcha un temporizador a la conexión y desconexión. Al pulsar S2 (marcha) tardará un cierto tiempo al contactor KM1 en ponerse en marcha. Al puslar S1 (paro) tardará un cierto tiempo el contactor KM1 en desconectarse. 22.- Realiza el esquema de mando, potencia, leyenda y ecuaciones de un depósito de agua mediante un relé de pozo y explica el funcionamiento de dicho relé. 23.- Automatismo cableado de una guillotina con una cuchilla que utilizaremos para cortar papel. -

La guillotina funcionará mientras tenga dos pulsadores de marcha activos, uno a cada lado como medida de protección.

-

La cuchilla sube hasta que llegue a un final de carrera que situado arriba.

-

A los cinco segundos de estar arriba parada, comenzará a bajar, hasta que llegue a un segundo final de carrera situado abajo.

-

Colocaremos una luz que indique cuando sube la guillotina, cuando baja y el tiempo que permanece arriba.

-

Coloca todas las protecciones necesarias. Realiza:

1. Circuito de mando y potencia con su correspondiente leyenda. 2. Dibuja las conexiones en la placa de bornas, si tengo una línea trifásica de 400/230v y la placa de características de mi motor indica 400∆.




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Elige la opción correcta de los siguientes ejercicios: 24/ Los Polos de un Contactor son... a) Los encargados de establecer o interrumpir la corriente en los circuítos. b) Los que aseguran las autoalimentaciones, los mandos y enclavamientos de los contactores. c) Los que producen el flujo magnético necesario para la atracción de la armadura móvil del electroimán.

25/ Para dos contactores del mismo calibre... a) Es mayor el de C.C. que el de C.A. b) Es mayor el de C.A. que el de C.C. c) El tamaño es el mismo en C.A. y C.C.

26/ Si disponemos de un Motor de Jaula de Ardilla, (Arranque y corte a motor lanzado), la categoria de empleo será: a) AC-3. b) AC-1. c) AC-5.

27/ Los Relés Térmicos... a) Son utilizados en C.A. solamente. b) Son utilizados en C.C. solamente. c) Son utilizados en C.A. y C.C. 28/ El Relé Térmico está compuesto de... a) Dos bimetales constituídos cada uno por asociación de tres metales. b) Tres bimetales constituídos cada uno por asociación de dos metales. c) Un sólo metal, siendo éste por ejemplo el ferroníquel.

29/ Un Temporizador a la Conexión... a) Es aquel cuya bobina se activa bajo tensión y se desactiva en un tiempo después de que hallamos dejado de suministrar tensión a dicha bobina. b) Es aquel cuya bobina se excitará después de un tiempo determinado. c) Las respuestas a) y b) son correctas.




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30/ Un Detector... a) Es aquél que transforma una Magnitud Física en una Señal Eléctrica. b) Es aquél que transforma Intensidad en Voltaje. c) Es aquél que transforma una Señal Eléctrica en una Señal Óptica. 31/ Un Sensor... a) Es un Transductor diseñado para producir un entrada eléctrica proporcional a alguna cantidad de temperatura variable con el tiempo. b) Es un aparato que convierte energía de una forma, a otra. La energía puede estar en cualquier forma, tal como eléctrica, mecánica, acústica, etc. c) Es un Transductor diseñado para producir una salida eléctrica proporcional a alguna cantidad variable con el tiempo, como la temperatura, eluminación, presión, etc.

32/ Un Transductor... a) Es un aparato que convierte energía de una forma, a otra. La energía puede estar en cualquier forma, tal como eléctrica, mecánica, acústica, etc. b) Es un Transductor diseñado para producir una salida eléctrica proporcional a alguna cantidad variable con el tiempo, como la temperatura, eluminación, presión, etc. c) Es un instrumento que se encarga de traducir frases o mensajes de un idioma a otro. 33/ El Sistema Reflex... a) Es idóneo para los alcances cortos o medios. b) Es empleado para los entornos contaminados (polvo, lluvia, etc.). c) Es idóneo para la detección de objetos transparentes o traslúcidos (tal como transportadores de botellas vacías).




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Resuelve.34.- Tenemos dos motores, una A y otro B. El motor A puede ser accionado desde 2 puntos y parado desde 3 puntos. El motor B se pone en marcha desde 5 puntos y se para desde 1 solo punto. Ambos tienen la señalización de forma independiente, y además, se debe de cumplir que, si uno esta funcionando, el otro no puede entrar hasta que esté parado. Se pide: -

Circuito de potencia.

-

Circuito de mando y señalizaciones de funcionamiento, parada térmica y reposo.

35.- Tenemos un motor Trifásico de 127/230 V y una tensión de línea de 230 V. El motor es accionado por los operarios desde 5 puntos diferentes. La parada solo puede realizarla el capataz desde la oficina de vigilancia, por tanto, si por cualquier circunstancia alguno de los operarios pulsara un marcha a la vez que el capataz pulsa el paro, el motor no funcionaría. -

Circuito de mando.

-

Colocar señalización de funcionamiento y de parada térmica, además de señalización de estado de reposo (motor parado).

36.-) Explica el significado de las siguientes siglas: -

KM3. KA1. KT5. Rt3.

37.-) Representa los siguientes elementos: -

Contacto cerrado temporizado al trabajo. Relé térmico trifásico (principales). Bobina de dos bornes de un contactor. Lámpara de señalización. Relé temporizado a la desconexión.




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38.-) Realiza el siguiente cuestionario: 1. En un motor que en su placa de características se lee 230/400 V y la tensión de la red es de 400 V

U

V

W

a) La conexión se hará en: Z

X

Y

b) Razona por qué:

2. En un motor que en su placa de características se lee 230/400 V y la tensión de la red es de 660 V

U

V

W

a) La conexión se hará en: Z

X

Y

b) Razona por qué:

3. En un motor antiguo que en su placa de características se lee 127/230 V y la tensión de la red es de 400 V

U

V

W

Z

X

Y

a) La conexión se hará en:

b) Razona por qué:




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39.- Por su forma de accionamiento los contactores pueden ser: • • • •

____________________________. ____________________________. ____________________________. ____________________________.

40.- ¿Qué significan las siglas IP?, ¿para que se utiliza dicha nomenclatura?

41.- Realiza el esquema de MANDO como de POTENCIA para el arranque de tres motores III, que se producirá de la siguiente SECUENCIA: 1. Al pulsar S1 arranca el 1º motor. 2. Al cabo de 15 segundos arranca el segundo motor. 3. Transcurridos 30 segundos desde el arranque inicial comienza el tercer motor. 4. Todos los motores se podrán parar desde un solo punto. 5. Cada motor tendrá su propia protección.

42.- Realiza el esquema de Potencia, así como de Mando y Señalización, para el funcionamiento de un motor asíncrono trifásico, de forma que pueda girar en un sentido y en otro, pasando por paro.

43.- Tenemos una línea de 230 V. ¿Qué motores, de qué tensiones y en qué conexión se podrán conectar a esta línea? - Tensiones de cada motor. - Placa de Bornes y conexionado.

44.- Tenemos una línea de 380 V. ¿Qué motores, de que tensiones y en que conexión se podrán conectar a esta línea? - Tensiones de cada motor. - Placa de Bornes y conexionado.




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45.- Realiza el siguiente cuestionario. 1. En un motor que en su placa de características se lee 230/400 V ¿Qué tensión de red debería tener para arrancarlo en triángulo? ¿Por qué? Y si quiero arrancar el motor en estrella ¿Cuál será la tensión de la red? Razona la respuesta:

46/ ¿Qué son los Contactos Principales de un Contactor?

47/ ¿Para qué sirven los Contactos Auxiliares de un Contactor?

48/ ¿Qué es la Bobina de un Contactor?

49/ ¿Qué ocurre si a la Bobina de un Contactor que es de 24 voltios c.c., conectamos Fase y Neutro a 230 voltios c.a.? ¿Y si la Bobina del Contactor es de 230 voltios c.a. y conectamos Positivo y Negativo a 24 voltios c.c.? 50/ Cuando a la Bobina de un Contactor de 230 voltios c.a., conectamos dos Fases “R y S”, ¿Qué ocurre? NOTA: La Red que estamos utilizando es Trifásica a 230 v. entre Fases.

51/ Explica la diferencia fundamental entre un Relé y un Contactor?




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2ª EVALUACIÓN




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52/ Ejercicio: (Control de Molino y Cinta Transportadora). Realiza el Automatismo para el control de un Molino de Pienso y una Cinta Transportadora, cuyo funcionamiento estará supeditado y cumplirá las siguientes condiciones y datos técnicos: Condiciones de funcionamiento: * El ciclo de funcionamiento se inicia con el sonido de una bocina durante 10 segundos, transcurrido este tiempo entrará a funcionar el motor del Molino de Pienso durante 30 minutos; pasado este tiempo se parará el motor del Molino y funcionará el motor de la Trampilla situada en el Depósito que hará que el pienso caiga a una Cinta Transportadora cuyo motor también entrará a funcionar al mismo tiempo que lo hace el motor de la Trampilla; estos dos motores (Trampilla y Cinta Transportadora) funcionarán durante 20 minutos. Transcurrido este tiempo se parará el motor de la Cinta Transportadora y sonará otra bocina durante 10 segundos y después se parará todo y lucirá una luz verde indicando que podemos iniciar de nuevo el ciclo. Datos Técnicos: * La tensión de la red de alimentación será 230/400 v. * El motor del Molino de Pienso es trifásico a 400 v. con una potencia de 2,5 C.V. * El motor de la Cinta Transportadora es trifásico a 230 v. de potencia de 2 C.V. * El motor que abre la Trampilla de salida del Pienso es monofásico a 230 v. con una potencia de 0,5 C.V. Se pide: 1/ Esquema de Fuerza del Automatismo planteado, justificando el tipo de arranque utilizado y la conexión de la caja de bornas de los motores. 2/ Esquema de Mando del Automatismo planteado, con la leyenda correspondiente.

53/ Ejercicio: (Control de los movimientos de una Grúa-Torre). Realiza el Automatismo para el control de una Grúa-Torre desmontable de una Obra, cuyo funcionamiento estará supeditado y cumplirá las siguientes condiciones y datos técnicos: Condiciones de funcionamiento: El ciclo de funcionamiento se podrá iniciar actuando sobre cualquiera de los tres motores de que consta la Grúa (Motor de Rotación, Motor de Traslación y Motor de Elevación) pudiendo hacer funcionar uno solamente, dos e incluso los tres al mismo tiempo si se desea. Datos Técnicos: * La tensión de la red de alimentación será 230/400 v.




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* El motor de Rotación es trifásico a 400 v. con una potencia de 2,5 C.V. * El motor de Traslación es trifásico a 400 v. de potencia de 2,5 C.V. * El motor de Elevación es trifásico a 400 v. con una potencia de 2,5 C.V. * Todos los motores deberán pasar por paro, antes de iniciar la inversión de giro. * El motor de Traslación y el de Elevación dispondrán además de los correspondientes Finales de Carrera de seguridad que limitarán su desplazamiento. Se pide: 1/ Esquema de Fuerza del Automatismo planteado, justificando el tipo de arranque utilizado y la conexión de la caja de bornas de los motores. 2/ Esquema de Mando del Automatismo planteado, con la leyenda correspondiente. 54/

Ejercicio: (Encendido de un Marcador Numérico).

Realiza el Automatismo para el control del encendido de un Marcador Numérico compuesto por tubos fluorescentes, cuyo funcionamiento estará supeditado y cumplirá las siguientes condiciones y datos técnicos: Condiciones de funcionamiento: El ciclo de funcionamiento se podrá iniciar actuando sobre el pulsador que accionará la iluminación correspondiente a cualquier nº y para hacer lucir el nº siguiente, actuaremos sobre el pulsador correspondiente sin la necesidad de pasar por paro, es decir, si por ejemplo actúo sobre el pulsador que hace que se ilumine el nº 0, éste lucirá y a continuación sólo se me permitirá hacer lucir o iluminarse el nº que le sigue (el nº 1 en este caso) sin ser necesario pasar por paro, esto es, cuando actuemos sobre el pulsador del nº 0, lucirá el nº 0 y a continuación sólo se me permitirá actuar sobre el pulsador del nº 1 para que se ilumine o luzca el nº 1, sin la necesidad de pasar por paro, cuando accionemos su pulsador. Para desconectar el nº 0, actuaremos en este caso directamente sobre el pulsador del nº 1, el cual al accionarlo desconectará el nº 0 y hará lucir el nº 1; y así sucesivamente. Datos Técnicos: * La tensión de la red de alimentación será 230 v. * El encendido de los tubos fluorescentes se realizará con balastos electrónicos. * Utilizaremos un total de 10 pulsadores, correspondientes éstos a los nº del 0 al 9. Se pide: 1/ Esquema de Mando del Automatismo planteado, con la leyenda correspondiente. 2/ Utilizar un PIA para proteger los Relés de mando y otro PIA para proteger los Tubos Fluorescentes y los Balastos.




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55/ Realiza el esquema de mando de la puesta en marcha de dos motores para que funcionen de manera alternativa durante tres minutos cada uno. • La secuencia se repetirá hasta que pulsemos el pulsador de paro. • Utilizar únicamente dos contactores y dos temporizadores, además de los pulsadores y Relés Térmicos que correspondan, así como las protecciones.

56/ Realiza el esquema de mando de la puesta en marcha de un motor trifásico con protección ante la falta de una fase. * Si nos faltase una fase (R-S-T) el motor no funcionaria. * Si estando el motor en marcha faltase una fase, el motor se parará inmediatamente.

57/ Realiza el esquema de mando de la puesta en marcha de un motor trifásico mediante un contactor; teniendo en cuenta lo siguiente: * Se podrá poner en marcha y parar desde dos botoneras Paro-Marcha. * Las botoneras P-M son de tres bornes.

58/ Realiza el esquema de fuerza y mando de un motor que arranca a plena carga mediante dos juegos de fusibles (6 fusibles) y eliminación del relé térmico en el momento de arranque. • Al ser un motor de gran potencia dispondremos de tres fusibles de 30 Amperios y en el arranque no tendremos la protección del relé térmico. • Una vez arrancado y cuando baje la punta de intensidad tendrá la protección de tres fusibles de 20 Amperios y la del relé térmico. • El paso de una protección a otra será de forma automática.




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59/ A la vista del siguiente esquema Grafcet de funcionamiento, realiza el esquema de fuerza y mando de la instalación que se detalla.




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60/ Realiza el esquema de fuerza y mando del arranque directo de dos motores trifásicos, destinados al accionamiento de dos cintas transportadoras, teniendo la primera (M1) un solo sentido de giro y la segunda (M2) dos sentidos de giro (inversión).

61/ Observa los circuitos siguientes y completa el esquema que falta.




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62/ Realiza el esquema anterior utilizando Funciones Lógicas.

63/ PARO-MARCHA Realiza el arranque y parada de un motor mediante un contactor y dos pulsadores. Para arrancar el motor se utiliza un pulsador de color verde y para pararlo uno de color rojo. Además queremos tener señalizado con una lámpara de color verde cuando el motor está funcionando.

64/ DOS PAROS-UN MARCHA Realiza el automatismo del ejercicio anterior con dos paros en lugar de uno, es decir, podré parar el motor desde dos lugares diferentes, por ejemplo uno en el panel de la máquina y otro al lado del jefe de taller por si hay alguna irregularidad en el funcionamiento.

65/ UN PARO-DOS MARCHAS Realiza el automatismo de la práctica 3 con dos marchas en lugar de uno, es decir, podré arrancar la máquina desde dos sitios diferentes.

66/ CINTA TRANSPORTADORA Tenemos una cinta transportadora que se utiliza para transportar paquetes. Se coloca un paquete al inicio de la cinta transportadora y comienza a funcionar cuando se acciona el pulsador de marcha. Al llegar el paquete al final de la cinta provoca que ésta se pare mediante un final de carrera. Se encenderá una luz roja para indicarnos que el paquete está ha llegado a su destino y que la cinta está parada, así que quitaremos dicho paquete. Si queremos que realice otra vez todo el proceso con el siguiente paquete tendremos que accionar de nuevo el pulsador de marcha. Se conectará además un paro de emergencia por si fuera necesario.

67/ TALADRO AUTOMÁTICO Se quiere taladrar una pieza de forma automática. Cuando accionemos un pulsador el taladro bajará y girará hasta llegar a un final de carrera que nos indicará la profundidad que queremos taladrar y provocará que el taladro suba hasta llegar a un segundo final de carrera que provocará que se pare. El proceso comenzará de nuevo cuando coloque otra pieza para taladrar y pulse el marcha. Además tendremos un paro de emergencia por si surge algún problema. Conectaremos señalizadotes luminosos mediante tres lámparas: una señalizará cuando está bajando y girando, otra cuando está subiendo y una tercera cuando está parado el taladro.




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68/ INVERSIÓN DE GIRO En el circuito de mando utilizaremos dos pulsadores de marcha, uno para cada sentido de giro, y uno de parada para desactivar el motor. Debes prever que si, estando en marcha el motor en un sentido de giro, se acciona el pulsador correspondiente al otro sentido de giro, no debe ocurrir nada. Es decir, para pasar de un sentido a otro es absolutamente necesario parar el proceso mediante el pulsador de parada. Conecta también la señalización luminosa para indicar cuándo se gira a la izquierda, a la derecha y cuándo el motor está desactivado.

69/ ARRANQUE DE TRES MOTORES EN CASCADA Realiza el automatismo de maniobra de tres motores en cascada, en el orden 1-2-3. El segundo motor no arranca si no lo ha hecho previamente el motor 1 y el motor 3 no lo hace si no se ha puesto en marcha anteriormente el motor 2. Cada motor se activa con su respectivo pulsador de marcha. Todos los motores se paran a la vez con un pulsador de parada. Tendremos tres lámparas cada una conectada a un motor, iluminándose cuando éstos están en funcionamiento.

70/ ARRANQUE DE TRES MOTORES DE FORMA SELECTIVA Supongamos que disponemos de tres motores A, B y C que funcionan cuando se acciona su pulsador correspondiente (un pulsador para cada motor) y cumplen las siguientes condiciones: El motor A sólo puede funcionar si no lo hacen B y C. Los motores B y C sólo pueden funcionar si el motor A está parado. Se desconectarán los tres motores mediante un pulsador de paro. Se iluminará una lámpara diferente cada vez que funcione un motor.

71/ INVERSIÓN DE GIRO SIN PARO Realiza el esquema de mando de una cinta transportadora con dos sentidos de giro accionado cada sentido con su correspondiente pulsador. Si el motor está girando en un sentido al accionar el pulsador de marcha contrario el motor debe invertir su sentido sin pasar por el paro, pero asegurándome que no gire en los dos sentidos al mismo tiempo. La parada del motor se debe realizar con un pulsador de emergencia o con un final de carrera situado en la carcasa del motor que nos protegerá al evitar que dicho motor funcione mientras estamos manipulando en su interior. Realiza también la señalización luminosa para indicar cuándo gira a la izquierda, gira a la derecha o está parado.

72/ INVERSIÓN DE GIRO SIN PARO Realiza el esquema de mando de una puerta automática accionada mediante dos pulsadores de marcha uno para la apertura y otro para el cierre. Cuando llegue al final




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de la apertura tendremos un final de carrera que obligará a la puerta a empezar a cerrarse. Si la puerta va en un sentido (apertura o cierre) y accionamos el pulsador de marcha contrario invertirá su sentido. Se podrá parar la puerta en cualquier instante o situación mediante un pulsador. Realiza también la señalización luminosa para indicar cuando la puerta se está abriendo, cuándo se está cerrando y cuando está en reposo.

73/ DEPÓSITO (Mediante contactores auxiliares) Tenemos un depósito de agua cuya bomba funcionará en modo manual o automático dependiendo la posición de un selector. Modo automático. Cuando el agua está por debajo del nivel mínimo mediante un sensor informaremos al motor y la bomba llenará el depósito. Si el agua llega al nivel máximo mediante otro sensor el motor de la bomba se parará y no introducirá más agua, hasta que vuelva a estar otra vez por debajo del nivel mínimo. Conectaremos dos indicadores luminosos que señalicen cuando está la bomba en funcionamiento y cuando está parada. Modo manual. Mediante un pulsador accionaremos la bomba siempre que el agua no esté por encima del nivel máximo.

74/ DEPÓSITO (Relé de pozo) Idem al anterior pero utilizaremos en lugar de contactores auxiliares un relé de pozo.

75/ SISTEMA TRIFÁSICO DE LÁMPARAS CONECTADAS EN… Mide con el polímetro la tensión que hay entre las fases del cuadro de protección trifásico que hay en la mesa de prueba del taller. Y realiza el circuito de mando y potencia para alimentar tres lámparas de 230 voltios cada una en estrella o triángulo, según convenga. El circuito de potencia será un arranque directo pero en lugar de tener un motor conectaremos dichas lámparas a los contactos principales del contactor.

76/ ARRANQUE DIRECTO DE UN MOTOR TRIFÁSICO Realiza el circuito de potencia y mando para arrancar de forma directa un motor asíncrono trifásico de pequeña potencia. Utiliza todas las protecciones necesarias.

77/ INVERSIÓN DE GIRO MEDIANTE SELECTOR Realiza el circuito de potencia y mando del arranque con inversor de giro mediante un selector de tres posiciones para motor asíncrono trifásico con protecciones.




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78/ ARRANQUE ESTRELLA TRIÁNGULO MANUAL Realiza el circuito de potencia y mando del arranque estrella triángulo de un motor asíncrono trifásico de forma manual. El motor arrancará en estrella y el usuario mediante un pulsador cambiará la conexión a triángulo cuando el motor tenga aproximadamente el 80% de su velocidad nominal.

79/ ARRANQUE ESTRELLA TRIÁNGULO AUTOMÁTICO Realiza el circuito de potencia y mando del arranque estrella triángulo de un motor asíncrono trifásico de forma automática. El motor arrancará en estrella y mediante un temporizador cambiará a conexión en triángulo. El tiempo que tardará el temporizador en actuar será cuando el motor alcance el 80% de su velocidad nominal.

80/ GRUPO DE PRESIÓN (Mediante contactores) Mediante un presostato (simulado mediante pulsador) acciona la bomba de un grupo de presión, siempre que se encuentre entre 1 y 2 Kg de presión. El funcionamiento será mediante dos bombas, de forma que primero actúe B1, luego B2, la próxima vez B1 y así sucesivamente. Tendremos un indicador luminoso que señalizará el funcionamiento de B1 y otro para B2.

81/ TEMPORIZADA A LA CONEXIÓN Realiza un automatismo temporizado a la conexión durante 40 sg., utilizando un pulsador de marcha y dos lámparas para ver cuando conmuta el contacto del temporizador.




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82/ Los siguientes datos corresponden al control automático de una escalera eléctrica mediante detectores fotoeléctricos. Observa con detalle y responde las cuestiones.

Lista de materiales Control Automático Escalera Eléctrica con Barrera Fotoeléctrica

1 interruptor magnetotérmico tripolar

1 interruptor magnetotérmico monopolar

1 contactor de fuerza

1 relé auxiliar

1 relé térmico

1 detector fotoeléctrico tipo barrera.

1 temporizador

Cuestionario a.

¿Qué es KA1?

a- El contactor de potencia del motor. b- La barrera fotoeléctrica c- Un relé auxiliar




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2- Si una persona accede a la escalera cuando se encuentra otra subiendo ¿Qué ocurre?

a- La última deberá subir la mitad de la escalera a "pie" b- El temporizador se inicializa. c- Se para la escalera 3-

Es

necesario

el

contacto

de

KM1

que

está

en

paralelo

con

el

contacto

de

a- Si b- Depende del tipo de escalera c- No

Esquema de Fuerza

Leyenda QM1: Interruptor magnetotérmico. KM1: Contactor 1 KA1: Relé auxiliar de 24 v accionado por barrera fotoeléctrica FR1: Relé térmico M1: Motor trifásico escalera KT1: Temporizador



KA1.


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Descripción Los contactores pueden activarse mediante cualquier sistema que cierre el circuito de su bobina, y no solamente por pulsadores o interruptores manuales. Si el elemento capaz de activar un contactor cambia entre dos estados frente a la variación de una determinada situación de la máquina, se denomina detector todo-nada. Uno de éstos es la barrera fotoeléctrica, que permite determinar la presencia o no de un objeto (en este caso, personas que desean utilizar la escalera mecánica), y cerrar o abrir el circuito del automatismo en consecuencia. La reacción se produce por el corte que el objeto provoca sobre el haz luminoso que es emitido por uno de los elementos de la barrera y detectado por el otro, que se sitúa enfrente del anterior. En este circuito, se ha previsto la puesta en marcha de la escalera mecánica cuando aparecen personas a su entrada, el mantenimiento mientras existan personas en esta situación, y la parada cuando ha transcurrido un tiempo (que se supone que es como mínimo el de subida completa) desde que no hay personas esperando. Para ello, la barrera fotoeléctrica, que activa el relé auxiliar KA1 cuando es cortada, cierra el circuito del contactor a través de este relé en cuanto aparecen personas a la entrada, poniendo en marcha la escalera. En cuanto la barrera se restablece, por estar subiendo o, simplemente, por haberse retirado de la entrada, el relé KA1 se desactiva, pero no el contactor, que está realimentado, y comienza a funcionar el temporizador a través del contacto cerrado de KA1. Si transcurre el tiempo del temporizador sin que se corte la barrera nuevamente, el contacto del temporizador desactiva el contactor y la escalera se para. Si durante este tiempo vuelve a cortarse la barrera, se desactiva el temporizador y la escalera sigue funcionando.

Esquema de mando




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83/ Los siguientes datos corresponden al arranque de tres motores trifásicos en cascada en orden 1-2-3. Observa con detalle y responde las cuestiones. Arranque de tres motores trifásicos en cascada en el orden 1-2-3 Cuestionario X 1- Con todos motores parados, si se acciona el pulsador de marcha 3 ¿qué ocurre? aArranca bPermanecen los c- Se enciende HL3 pero no arranca el motor 3

el

motor motores

tres

3 parados

2- Si están en marcha los motores 1 y 2, y se acciona el pulsador de marcha 1¿Qué ocurre? aContinuan bArranca c- Se para el motor 1

girando nuevamente

los el

dos motor

motores 1

3-¿Es posible economizar el número de contactos auxiliares utilizados de KM1 y KM2, tal como está representado el circuito en el esquema de mando?

aImposible bSolamente si se elimina un contactor c- Si. Pueden ser utilizados los contactos de enclavamiento para realizar la misma funcion que los contactos en serie con las bobinas consecutivas 4- Estando en marcha los tres motores, si el relé termico FR2 se dispara ¿Qué ocurre? abSe paran los c- Se para solamente el M2


Se motores

M2

y

paran M3. El

M1

sigue

todos girando.



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Esquema de Fuerza




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Esquema de mando

Descripción Los tres motores, pertenecientes al mismo proceso, son de funcionamiento simultáneo. Sin embargo, su arranque simultáneo produciría una elevada corriente de arranque sobre la línea de alimentación, que desea evitarse. Además, es necesario que el arranque se realice en un orden determinado, debido a las características del proceso. Se resuelve el orden de arranque mediante un contacto abierto del contactor anterior, en serie con la bobina del contactor siguiente. Al activar el primer contactor, prepara el circuito de la bobina del segundo para que éste pueda activarse, y así sucesivamente. La parada debe ser simultánea, tanto voluntaria como por fallo de cualquier motor. Por esta razón, existe un solo pulsador de parada, que corta los tres contactores, y los contactos cerrados de los relés térmicos están en serie. En el cuadro no es necesario indicar por separado el disparo de cada térmico, puesto que éstos llevan un testigo visual que permite comprobar cuál de ellos ha disparado. Solamente se utiliza una lámpara "disparo de térmico".

Lista de materiales 1 interruptor magnetotérmico tripolar

1 interruptor magnetotérmico monopolar




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3 contactores

3 térmicos

relés

4 pulsadores

4 indicadores luminosos

Leyenda QM1- Interruptor magnetotérmico general. QM2- I. Magnetotérmico circuito de mando KM1Contactor 1 KM2Contactor 2 KM3Contactor 3 FR1Relé térmico M1 FR2Relé térmico M2 FR3Relé térmico M3 M1Motor 1 M2Motor 2 M3Motor 3 SB1Pulsador Parada SB2- Pulsador de marcha motor 1 SB3- Pulsador de marcha motor 2 SB4- Pulsador de marcha motor 3 HL1. Lámpara M1 HL2Lámpara M2. HL3Lámpara M3 HL4- Lámpara relé térmico.




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3ª EVALUACIÓN




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84/ Mejora del factor de potencia para el motor de un grupo

motor-bomba; (aparentemente presenta una avería).Cuestión planteada: Un Instalador visita un local en el que encuentra un Grupo MotorBomba de 10 C.V. con suministro trifásico a 230 voltios, el propietario del mismo, le pregunta: - ¿qué potencia debo contratar con la compañía suministradora, para que cuando realice el contrato y me coloquen el correspondiente limitador no tenga ningún problema?. - El Instalador coge una Pinza Amperimétrica y se dispone a realizar la medida de consumo del motor, midiendo un valor de 29 Amperios, cuando el Motor está en marcha normal; contestando al propietario rápidamente: - Usted tiene que contratar 11.460 W. (32 x 230 x 0,90 x √3) equivalentes a un limitador de 32 Amperios. - El propietario, le dice al Instalador: Si el Motor es de 10 C.V. equivalentes a 7.360 W. y según las operaciones que usted realiza para indicarme la potencia a contratar; un limitador de 25 Amperios sería equivalente a una potencia de 8.953 W., ¿por qué no puedo contratar 25 A. que equivalen a 8.953 W. y por tanto superior a los 7.360 W. que consume el motor? -

1/ Razona la respuesta e indica la solución que el Instalador debe dar al Propietario.

-

2/ Realiza el cálculo del condensador/es necesarios para corregir el Cos φ en la Instalación anterior.

-

3/ Realiza el esquema de conexión de los condensadores e indica las características de los mismos, de acuerdo al esquema de conexión.

85/ Diseñar el esquema de mando para un sistema de calefacción formado por un pulsador de marcha, un pulsador de paro y dos elementos de calefacción. Los elementos calefactores se tienen que conectar mediante impulsos de mando del pulsador de marcha, de forma que con el primer impulso se conecte el primer elemento calefactor, con el segundo impulso el segundo elemento calefactor, y con un tercer impulso se desconecten ambos elementos.

86/ Para el automatismo de una taladradora vertical se dispone de los siguientes componentes: • Motor con dos sentidos de giro para los movimientos de subir y bajar • Motor con dos sentidos de giro para los movimientos de giro de brocas a derechas y giro de broca a izquierdas • Detector de pieza colocada para ser taladrada • Detector de puerta de rejilla de protección cerrada • Final de carrera que detecta la posición superior de la taladradora




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• Final de carrera que detecta la posición inferior de la taladradora • Final de carrera que detecta una posición intermedia de la taladradora • Pulsadores de marcha y paro. El automatismo debe realizar la siguiente secuencia: 1) Cuando el usuario actúe el pulsador de marcha, el automatismo estará listo para funcionar. 2) El proceso de taladrado (bajar la taladradora y girar la broca a derechas) comenzará entonces cuando haya una pieza dispuesta a ser taladrada y la rejilla de protección esté cerrada. 3) Al alcanzar la posición intermedia de la taladradora, el movimiento de bajada se detendrá, la broca comenzará a girar a izquierdas y la taladradora subirá hasta la posición superior. 4) Al llegar arriba, comenzará de nuevo el movimiento descendente, girando a derechas hasta llegar a la posición inferior. 5) Aquí, se detendrá todo movimiento durante 2 segundos 6) Transcurridos los dos segundos, subirá nuevamente la taladradora, girando la broca a izquierdas hasta alcanzar la posición superior. 7) El sistema permanecerá en espera de una nueva orden de marcha para repetir la operación. 8) Si durante algún instante, se abriera la puerta de la rejilla de seguridad o se actuara sobre el pulsador de paro, se detendría totalmente el automatismo, necesitándose una nueva orden de marcha para reanudar el funcionamiento Diseñar los circuitos de potencia y mando para la realización del automatismo. Incluir una leyenda descriptiva de los componentes utilizados.

87/ Un móvil se desliza por un husillo movido por un motor de doble sentido de giro, para lo cual lleva un contactor K1M que lo conexiona para que gire a derechas y otro K2M para que gire a izquierdas. El móvil debe realizar un movimiento de vaivén continuado desde el momento en que el sistema reciba la orden de puesta en marcha mediante el pulsador correspondiente. Dispondrá de un pulsador de paro que al ser actuado debe detener el motor, pero no en acto, sino al final del movimiento de vaivén ya iniciado. Dispondrá de un pulsador de emergencia que debe producir el retroceso inmediato del móvil a la posición de origen, y el sistema no podrá ponerse en marcha de nuevo con el pulsador de marcha, si previamente no se acciona el pulsador de rearme. Para realizar el movimiento de vaivén, dispone de dos finales de carrera situados en los extremos del recorrido. Será necesario que el móvil se encuentre situado en la posición de reposo (extremo izquierdo del recorrido) para que se inicie el proceso. Se pide: • Esquema de potencia y mando. • Numeración de bornes y referencias cruzadas. • Añadir al circuito de mando anterior la modificación necesaria para que los cambios de giro se realicen tras una pausa de 5 segundos.




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88/ Diseñar el esquema de mando para un sistema de transporte de láminas metálicas cuyo funcionamiento debe ser el siguiente: • La orden de marcha será atendida cuando se active el pulsador de marcha, estando activado el final de carrera FC1. • Admitida la orden de marcha, el móvil se desplazará a derechas. • Al activar el final de carrera FC2, se detendrá el móvil y se pondrá en funcionamiento la cinta sin fin a velocidad lenta. • Mientras FC2 se encuentre activado, la cinta funcionará a velocidad lenta. Cuando FC2 se desactive, la cinta pasará a velocidad rápida. • Cuando se active el final de carrera FC3 la cinta se detendrá y el móvil se desplazará a izquierdas hasta alcanzar nuevamente FC1 y se detendrá. Se dispondrá de dos temporizadores de seguridad: • Temporizador 1: si el móvil tarda más de 20 segundos en recorrer la distancia desde FC1 hasta FC2 el sistema debe detenerse haciendo lucir la lámpara L1. • Temporizador 2: si la cinta tarda más de 30 segundos en recorrer la distancia desde FC2 hasta FC3 el sistema debe detenerse haciendo lucir la lámpara L2. NOTA: Para el móvil utilizar un motor con dos sentidos de giro. Para la cinta, un motor con dos arrollamientos separados. También se dispondrá de pulsador de paro.

89/ Dibujar el circuito de potencia correspondiente al arranque estrella-triángulo . Sobre este circuito se pide: Calcular la corriente de calibración de los contactores, del térmico y de los fusibles teniendo en cuenta las siguientes características del motor y sabiendo que se conectará a una línea de 230 v en funcionamiento AC3: Potencia nominal (Pn): 15 kw Tensión de servicio (U∆/UY): 220/380v Intensidad nominal (In∆/InY): 52/30A Intensidad de arranque: 6 In

90/ Dibujar el circuito de potencia correspondiente al arranque mediante resistencias estatóricas de dos etapas (una única batería de resistencias) con inversión de giro. Según los datos siguientes y la gráfica adjunta, calcular: a) Dimensionado de fusible y relé térmico b) Valor de las resistencias utilizadas en el arranque. c) Valor de la corriente en el momento del arranque. d) Valor del par de arranque Intensidad nominal (In): 52 A Tensión de red: 380 v Par nominal (Mn): 300 Nm Intensidad de arranque (Ia): 6 In Par de arranque (Ma): 1,5 Mn




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91/ Dibujar el esquema del circuito de potencia, correspondiente al arranque de un motor trifásico mediante resistencias estatóricas de 3 etapas con un solo sentido de giro. No olvidar la identificación de los componentes y de los bornes. 92/ El circuito anterior debe tener las siguientes características: In = 63A Tensión = 380V Mn = 400Nm Ia = 6 In Ma = 1’5 Mn 1ª etapa: Imax = 90A 2ª etapa: I = 0’8 In 3ª etapa: I = In Con arreglo a los datos anteriores, dimensionar los siguientes componentes: Fusible y relé térmico Resistencias Contactores Calcular el par de arranque conseguido (1ª etapa).

93/ Para el control de un motor trifásico de dos sentidos de giro se dispone de un pulsador de paro y dos pulsadores de selección de giro. Diseñar un automatismo eléctrico que cumpla los siguientes requisitos: 1. El motor puede comenzar a funcionar en cualquier sentido 2. Pasado un tiempo t1 pasará a funcionar en sentido contrario 3. Una vez pulsado paro, no podrá funcionar hasta transcurrido un tiempo t2.

94/ Mediante un automatismo eléctrico se desea controlar una máquina que es gobernada por un motor trifásico de arrollamientos separados con dos sentidos de giro, para que realice el siguiente ciclo de funcionamiento: • Se dispondrá de un pulsador de paro de emergencia, que al ser actuado, hará que la máquina se detenga en el punto donde se encuentre. • La puesta en marcha se realiza al accionar durante un instante el pulsador de marcha si el final de carrera S11 se encuentra actuado. • Al cabo de un tiempo t1 desde que se activó el pulsador de marcha se pondrá en marcha el motor a velocidad lenta y giro a derechas. • Al cabo de un tiempo t2 desde que se activó la velocidad lenta a derechas, se pasará a velocidad rápida y giro a derechas. • Cuando se alcance la posición detectada por el final de carrera S10, el motor se detendrá durante un tiempo t3, transcurrido el cual, se volverá a poner en marcha a velocidad lenta y giro a izquierdas. • Al cabo de un tiempo t4 desde que se activó la velocidad lenta a izquierdas, se pasará a velocidad rápida y giro a izquierdas. • Al alcanzar la posición detectada por el final de carrera S12, se pasará a velocidad lenta y giro a izquierdas.




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• Al alcanzar nuevamente la posición S11, se parará. Realizar el esquema de potencia y de mando, incluyendo la numeración de bornes y las referencias cruzadas.

95/ Realizar el diseño para la señalización del funcionamiento de un motor que es controlado mediante el contactor K1M. Para la señalización se dispondrá de una lámpara de 24 V c.a. y de una sirena de 220 V c.a. El circuito debe indicar lo siguiente: • Estado de Parada: lámpara no luce • Estado de Marcha: lámpara luce • Paro por sobrecarga: lámpara luce intermitentemente y la sirena suena continuamente. Se dispondrá además de dos pulsadores, uno para el apagado de la señal acústica y otro para prueba de lámpara.

96/ Dibujar el esquema de potencia correspondiente a un motor Dahlander. Sobre este esquema se pide el diseño del siguiente circuito de señalización: • Lámpara 1: Luce fija cuando el motor está en funcionamiento. Parpadea durante 10 segundos cuando se produce un paro por sobrecarga • Lámpara 2: Parpadea durante los primeros 20 segundos cuando el motor entra en funcionamiento o cuando cambia la velocidad de funcionamiento. La frecuencia de parpadeo será de 1 Hz si el motor funciona a velocidad baja y de 2 Hz si el motor funciona a velocidad alta. Transcurridos estos 20 segundos, lucirá fija si el motor gira a velocidad lenta, en caso contrario, se apagará. • Lámpara 3: Luce fija a partir de los 20 segundos que dura el parpadeo de la lámpara 2 solo si el motor gira a velocidad rápida. Parpadea cuando se produce un paro por sobrecarga, una vez que la lámpara 1 se ha apagado. Para detenerla será necesario pulsar el botón de enterado. NOTA: Numerar los contactos especiales.

Realiza las siguientes cuestiones tipo test del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión:

INSTRUCCIÓN BT 32: 97/ En las instalaciones eléctricas para maquinas de elevación y transporte cumplirán los siguientes requisitos generales: a) Interruptor omnipolar general accionado a mano, para poner fuera deservicio la inhalación, colocado en el circuito principal b) La caída de tensión no será superior al 5%, en el arranque de los motores c) Interruptores suspendidos de la canalización móvil , únicamente en el caso de maquinas destinadas al transporte de mercanciota, se enjaula para el transporte




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d) Conexión a tierra: ascensores, estructura de todos los motores, cubierta metálica, etc. e) Todas las respuestas anteriores son correctas.

98/ En la instalación eléctrica para maquinas de elevación y transporte cumplirán los siguientes requisitos generales: a) Vías de rodamiento de toda grúa de taller estarán unidas a un conductor de protección. b) Interruptores suspendidos de la canalización móvil, únicamente en caso de maquinas destinadas al transporte de mercancías, sin jaula para el transporte. c) Interruptor omnipolar general accionado a mano , para poner fuera de servicio la instalación, colocado en el circuito principal d) Conexión a tierra: ascensores, estructuras de todos los motores cubiertas metálicas, etc. e) Todas las respuestas anteriores son correctas.

99/ En las instalaciones para maquinas de elevación y transporte de canalizaciones que vallan desde el dispositivo general de protección al tipo eléctrico de elevación o accionamiento deberán ser, dimensionadas de manera que el arranque del motor no provoque una caída de tensión superior a: a) b) c) d) e)

1,5% 3% 5% 7% 1%

100/ En las instalaciones de una grúa, la protección contra sobre intensidades se realizara de la siguiente forma: a) Interrupción automática, mediante uno o mas dispositivos, en caso de sobre carga y de corto circuito b) El funcionamiento de los dispositivos de protección contra sobre intensidades para los accionadotes de frenos mecánicos producirá la desconexión simultanea de los accione adores del movimiento correspondiente c) Los dispositivos protectores contra temperaturas esecitas, no pueden considerarse como protección suficiente contra una corriente de corto circuito. d) Todas las respuestas anteriores son correctas. e) Además se dispondrá de un dispositivo de corriente diferencial residual menor de 30mA.




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101/ En la instalación eléctrica de una grúa, se deben de cumplir para corte por mantenimiento mecánico lo siguiente: a) Puede prescindirse de interruptor de desconexión, sin interruptor de emergencia esta conectado a la entrada de alimentación de la instalación. b) La desconexión debe incluir los circuitos de potencia y control. c) El interruptor de desconexión debe de interrumpir todos los polos. d) Todas las respuestas anteriores son correctas. e) Cada grúa o aparato debe de tener uno o mas mecanismo de parada de emergencia

102/ En la instalación eléctrica de una grúa se debe de cumplir para el corte de mantenimiento mecánico lo siguiente (señale la no correcta): a) La desconexión debe de incluir los circuitos de potencia y control. b) Puede prescindirse del interruptor de desconexión, si el interruptor de emergencia esta conectado a la entrada de alimentación de la instalación. c) El interruptor de desconexión debe de interrumpir todos los polos. d) No puede prescindirse del interruptor de desconexión, si el interruptor de emergencia esta conectado a la entrada de alimentación de la instalación. e) Todas las respuestas anteriores no son correctas.

103/ En instalaciones eléctricas de maquinas de elevación y transporte los contactares están permitidos y se pueden utilizar como: a) b) c) d) e)

Dispositivos de sección amientos. Dispositivos de emergencia. Interruptores. Interruptores-seccionadotes de circuito de potencia. Todas las respuestas anteriores son correctas.

104/ En la instalación eléctrica de elevación y transporte, y en el caso de grúas y aparatos elevadores y la edificación, el interruptor principal en el lado de la alimentación: a) Puede ser utilizado como interruptor del lado de suministro de la instalación. b) Debe de ser independiente, uno para la grúa y otro para el resto de la instalación. c) Puede ser utilizado para la interrupción de suministro accionado desde el suelo. d) Debe ser utilizado como mecanismo de parada de emergencia. e) No debe de utilizarse para sección amientos.




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INSTRUCION BT 33: 105/ En la instalación eléctrica para provisionales y temporales de obra las características generales de la alimentación son: a) Una misma obra puede ser alimentada por varias fuentes de alimentación, incluido los generadores móviles debiéndose de conectar mediante dispositivos que impidan la interconexión entre ellos b) Una misma obra no puede ser alimentada por varias fuentes de alimentación incluido los generadores móviles. c) Una misma obra puede ser alimentada por varias fuentes de alimentación , excluido los generadores móviles , debiéndose de conectar mediante dispositivos que impidan la interconexión entre ellos, d) Una misma obra puede ser alimentada por varias fuentes de alimentación, incluidos los generadores móviles, debiéndose de conectar mediante dispositivos que impidan la desconexión simultanea entre ellos. e) Una misma obra puede ser alimentada por varias fuentes de alimentación incluidos los generadores móviles debiéndose de conectar mediante dispositivo que posibiliten la interconexión entre ellos.

106/ En la instalación eléctrica para provisionales y temporales de obra, la medida de protección contra contacto directo son preferentemente: a) b) c) d) e)

Aislamiento de la parte activa de la insolación. Corte automático de la instalación. Empleo de equipo de la clase II o aislamiento equivalente Conexiones equipotenciales. Interruptores generales automáticos

107/ En la instalación eléctrica para provisionales y temporales de obra, las medidas de protección contra contacto directo son preferente: a) b) c) d) e)

Conexiones equipotenciales. Empleo de equipo de clase II o aislamiento equivalente. Corte automático de la instalación. Aislamiento de la parte activa de la instalación. Interruptores generales automáticos.




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108/ En las instalaciones eléctricas pares provisionales y temporales de obras, en las medidas de protección contra contactos indirectos, las bases de tomas de corriente deben de estar protegidas por: a) b) c) d) e)

Dispositivos diferenciales de menor o igual que 30mA. Alimentadas a muy baja tensión de seguridad MBTS. Separación eléctrica de circuito. Todas las respuestas anteriores son correctas. Interruptores generales automáticos.

109/ En la instalación eléctrica para provisionales y temporales de obras, los materiales fijados y elementos de la instalación que estén en la intemperie, deben de poseer como mínimo un grado de protección: a) b) c) d) e)

IP5X IP6X IP45 IP55 Ex “d”

110/ En instalación eléctrica para provisionales y temporales de obras, los cables en acometidas e instalaciones exteriores, serán de tensión nominal: a) Mínimo 450/750 V, con cubierta de policloropreno o similar y aptos para servicios móviles. b) Mínimo 300/500 V, con cubierta de policloropreno o similar y aptos para servicios móviles. Mínimo 300/750 V, con cubierta de policloropreno o similar y aptos para servicios móviles. c) Mínimo 0,6/1 kV, con cubierta de policloropreno o similar y aptos para servicios móviles d) Mínimo 230/400 V, con cubierta de policloropreno o similar y aptos para servicios móviles. 111/ En la instalación eléctrica para provisionales temporales de obras, los cables para instalaciones interiores, serán de tensión nominal: a) Mínimo 450/750 V, y aptos para servicios móviles. b) Mínimo 300/750 V, y aptos para servicios móviles. c) Mínimo 300/500 V, y aptos para servicios móviles. d) Mínimo 0,6/kV, y aptos para servicios fijos y móviles. e) Mínimo 230/400 V, y aptos para servicios fijos y móviles




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112/ En la instalación eléctrica para provisionales y temporales de obras, la alimentación de los aparatos de utilización debe realizarse a partir de conjuntos de distribución, en los que se integren: a) Protección contra sobreintensidades. b) Protección contra contactos indirectos. c) Bases de tomas de corriente d) Todas las respuestas anteriores son correctas. e) Además protección contra sobretensiones, si la instalación se halla sometida a los efectos de la intemperie.



Cuaderno AUTIN

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