Los diagramas unifilares son símbolos unidos mediante una sola línea que tienen como objetivo mostrar cómo están conectadas las partes de un sistema eléctrico. Según el diccionario de la real academia, un símbolo es la “Representación sensorial mente perceptible de una realidad, en virtud de rasgos que se asocian con esta por una convención socialmente aceptada”. aceptada”. Es decir, es un dibujo que representa algo que existe en la realidad y que es perceptible. Un símbolo unido a otro mediante una línea, transmite una idea o un mensaje. Como medio de comunicación, los símbolos, dibujos o gráficos muestran las relaciones que existen entre las partes de un sistema eléctrico. Son una forma de representar estas relaciones de forma sencilla. Las líneas son los elementos de conexión y representan el conductor por donde circula la corriente desde un equipo a otro. Y los símbolos, son dibujos que representan a los elementos o componentes eléctricos o mecánicos, tales como equipos, máquinas, dispositivos de control o de medición de un sistema electrotécnico. Para evitar confusión y facilitar la lectura durante el desarrollo de diagramas unifilares, esquemas o planos, los símbolos están normalizados. Es decir, la representación de un determinado componente es el mismo en cualquier País y e n cualquier idioma, donde se use la misma norma. Los conductores eléctricos por donde pasa la corriente desde un punto a otro o desde un equipo a otro, pueden ir por tuberías, bandejas, soterrados o en soportes como postes, torres y, en una o v arias fases. Pero, sea cual fuera la forma como se dispongan los conductores en un sistema eléctrico real, en un diagrama unifilar se representa Así que, un diagrama unifilar es una gráfica que representa la forma como están ordenados y relacionados los equipos o componentes en un sistema electrotécnico y, para construirlos, sólo se requiere de hacer uso adecuado de líneas y símbolos. Como los símbolos son los que representan a los equipos o componentes de la electrotécnica, los diagramas unifilares deben ser usados por aquellas personas o profesionales, cuyo trabajo está relacionado con esta ciencia y deben conocer esos equipos o componentes. En nuestro medio, hablar de electrotécnica, posiblemente no sea familiar, así que de forma específica podemos mencionar a las instalaciones eléctricas de cualquier infraestructura, sea edificio de departamentos, condominios, centros urbanos, colegios, hospitales, supermercados, fábricas o sistemas de distribución de energía eléctrica. S u dominio ayuda a transmitir o recibir datos e información para control, operación o mantenimiento de un sistema eléctrico. Y resulta ser de tanta importancia, que involucra la seguridad de la propia instalación y, por lo tanto, de las personas que re alizan actividades en ellas. En una instalación eléctrica de una casa, por ejemplo, ej emplo, tal vez no se note la importancia de tener un diagrama unifilar y tampoco se tenga la necesidad de saber utilizarlo. Las casas, no cambian de dueños como se hace en los puestos de trabajo de una empresa, así que el conocimiento de la ubicación de los componentes más importantes de la instalación eléctrica, como el tablero, no es difícil. Incluso, muchos conocen a priori que parte de la casa se puede quedar sin energía al desconectar tal o cual interruptor termo magnético o componente. Este co nocimiento hace pensar que un diagrama es innecesario. Pero si usted comprará una casa ya c onstruida, no va tener el conocimiento que mencionamos en el párrafo anterior. Será necesario transmitir ese conocimiento del dueño anterior o constructor hacia usted. Y esto, sólo es posible si le facilitan el diagrama unifilar y, los planos, de las instalaciones eléctricas de su nueva casa. Existen muchas personas que cuando compran una vivienda, no exigen los planos de ellas, por que asumen que es un tema muy conocido, además que, de suceder algún problema, consultarán o co ntratarán un electricista. Cuando compramos nuestra casa nunca nos dieron los planos de las instalaciones eléctricas, ni tampoco el diagrama unifilar, pero asumimos que eran tan comunes como las de cualquier casa de
nuestro medio y que además estaban en buen estado. Es decir, el tablero en la cocina, con un interruptor termo magnético general, otro para el circuito de alumbrado y, un tercero, para el circuito de fuerza (toma corrientes). Son pocas las personas que toman en cuenta que, en algunas instalaciones, el motor de la bomba de agua, la conectan al mismo circuito de los tomacorrientes. Igual sucede con el circuito que va alimentar de energía eléctrica al calentador de agua (terma). Hay algunas complicaciones que se pueden presentar por unifilares resultan ser, no sólo importante, sino esenciales para una operación segura y rápida. En este caso, incluso, es necesario que haya una persona autorizada de intervenir las instalaciones eléctricas, e l cual debe tener la capacidad de leer, modificar y mantener actualizado los diagramas unifilares y los planos eléctricos. Esto permitirá que una instalación eléctrica, pueda ser intervenida, por cualquier electricista o profesional competente. Si usted trabaja e n un hospital, por ejemplo y, quiere comunicar que debe cambiar el punto de alimentación del pabellón de consultorios de niños, puede hacerlo de forma escrita (e nviando un correo) o verbal (personalmente o por teléfono). Pero, ambas formas de hacerlo, tienen sus complicaciones de entendimiento para quien reciba la información. Una solución muy común es hacer una visita al lugar. Esto muestra la deficiente comunicación que existe, cuando nos referimos a instalaciones electromecánicas, al usar una expresión verbal o escrita. Un diagrama unifilar sería mejor entendido.
Porque son importantes los diagramas unifilares Los Diagramas Unifilares nos muestran como están ordenados y relacionados los equipos o componentes de un sistema eléctrico. Si a las líneas le agregamos distancias, podemos calcular y saber en dónde se encuentran estos equipos y, que tiempo nos va demandar llegar hasta ellos. Los diagramas nos ayudan a saber cuáles son las consecuencias de; desconectar un equipo, que parte de nuestra infraestructura quedará sin suministro de energía e léctrica o cuáles son los equipos de mayor importancia en el sistema. En la gestión de un sistema eléctrico, los diagramas unifilares permiten conocer en pocos minutos como está organizado el sistema. Esto es de gran ayuda si usted es un nuevo profesional de la electrotécnica e n una fábrica, en una planta o en cualquier infraestructura con este tipo de instalaciones. Siempre que mis alumnos preguntan qué deben hacer en su primer día de trabajo, mi respuesta es que deben conseguir y estudiar el diagrama unifilar. No se puede mejorar ni entender algo que no se conoce. Hace poco tiempo trabaje en una fábrica para desarrollar el estudio de ingeniería para implementar una pequeña planta, dentro de la fábrica. El primer paso fue conseguir el diagrama unifilar de las instalaciones que llegaban hasta el lugar donde se realizaría el montaje de esta nueva planta. El pedido demoró casi un mes en ser atendido y, después de muchos correos y solicitudes finalmente llegó. No sólo demoro, sino que además estaba incompleto. En las instalaciones existía infraestructura que no estaba en el diagrama ni en los planos. Muchas veces se piensan que cuando las instalaciones salen fuera de servicio o se desconectan de la fuente de forma permanente, deben ser eliminadas del diagrama. Pero, recordando el concepto y e l objetivo de los diagramas unifilares, podemos comprender que es importante para el profesional que es r esponsable de la operación o mantenimiento de esas instalaciones, así como para la organización, mantener en el diagrama los equipos, elementos o componentes que aún existe en la r ealidad. Esto quizá, no es considerado una desventaja por quien tiene muchos años en la planta. Pero, r esulta una barrera de conocimiento para quien es nuevo. Un diagrama unifilar es importante para una fábrica, hospital o cualquier infraestructura,
porque muestra el estado de sus instalaciones, sin depender de la memoria de sus trabajadores. Un análisis de una falla y su localización, por ejemplo, re quiere de evaluar datos de mediciones, mensajes en los relés, comunicaciones con el personal técnico y además, el uso de los diagramas unifilares del sistema eléctrico involucrado. Un diagrama es tan importante, que con solo mirarlo, siempre que conozcamos sus símbolos y lo que ellos representan, nos ayuda a pensar en el sistema como un organismo y nos permite proyectar sus condiciones. Este simple diagrama, que nos recuerda constantemente, como están conect adas cada uno de las partes de la instalación, colabora para organizar la seguridad y un mejor e ntendimiento del sistema eléctrico, especialmente cuando se va intervenir o cuando presenta síntomas de un posible problema. Tiene muchas ventajas el que usted domine esta forma de comunicarse, que sea capaz de entender todos los símbolos y sus conexiones de cada parte del diagrama y, que además, puede también escribirlos con la misma facilidad con la cual los lee. Aunque escribir, tal como lo hago en este libro, requirió de varios años para dominarlo, como a muchos de nosotros, la comunicación gráfica de los diagramas unifilares, lo aprenderá en pocas horas, si sigue las recomendaciones que en este libro le indicamos. Nuestros antepasados se comunicaban mediante gráficos grabados en piedras. Sus ideas plasmadas en ellas, han perdurado muchos miles de años. Estos grabados, como todo lo que el hombre ha podido escribir desde que apareció la escritura, son mensajes, ideas, experiencias. Nos han permitido entender y nutrirnos del pasado y se guir avanzando para mejorar nuestra cultura. Y es que la comunicación, incrementa nuestro conocimiento y lo ayuda a perfeccionarse. Estos grabados aún siguen siendo descifrados por muchos estudiosos, debido a que los símbolos y su forma de conexión son difíciles de inter pretar con las reglas de comunicación que nosotros hemos aprendido. Esta falta de uniformidad o estandarización, para dejar sus mensajes, originó diversos lenguajes y limitó el intercambio de conocimiento. Esto nos muestra la permanente necesidad del hombre por comunicarse, por enviar mensaje, intercambiar información y, compartir sus experiencias. El descubrimiento de la escritura, trajo consigo una forma específica de comunicación, en la que los mensajes comenzaron a ser entendidos sin importar la edad, el lugar o e l tiempo. Este descubrimiento fue el avance más importante del hombre. Fue posible conservar las ideas, guardar experiencias, eventos y hechos para aprender de forma constante de ellos, transformarlos, reconstruirlos, modificarlos, repetirlos, perfecc ionarlos y superarlos hasta el punto que hoy, nos asombran. Sin la escr itura no hubiera sido posible compartir el conocimiento, ni lograr los avances que hoy disfrutamos.
Los diagramas y la ingeniería. Los artistas fueron, históricamente hablando, los primeros en transmitir ideas y proyectos mediante diagramas y grabados, usando formas que trataban de imitar la naturaleza e incluso de hacerla idealmente mejor. Muchas de esas ideas, genialidades e inventos de su época, se pueden ver en los grabados de Leonardo Da Vinci, Francesco di Giorgio, George Agrico la y Mariano Taccola. Es la parte de la historia donde el arte y la ingeniería eran una so la. Arte, escritura y dibujo eran la forma de creación. No e ra posible concebir a un artista o ingeniero de aquel tiempo, sin habilidad para describir lo que mente era capaz de imaginar. Esa capacidad para plasmar en un dibujo lo que con la palabra era complicado describir. Su me zcla admirable mediante el arte de su distribución y ubicación en el lienzo dan origen a lo g enial y a la ingeniería. Los requisitos de aquella genialidad aún se mantienen, pero con herramientas digitales que nos hacen el trabajo
más sencillo y que nos exigen cierto entrenamiento. Los dibujos ahora pueden realizar con ayuda del computador. Tenemos a nuestro alcance lápices digitales y tableros electrónicos. Somos cada vez más eficientes y eso hace posible una mayor velocidad para manejar dibujos y palabras, como si tratáramos de alcanzar la misma velocidad con la que nuestra mente se llena de imaginación. Se estandarizaron sus formas y sus símbolos. Ahora es posible conservarlos en un archivo de unos cuantos bites, que luego se pueden imprimir, guardar o compartir en cualquier momento y lugar. El descubrimiento de la cámara fotográfica, fue otro evento importante en el desarrollo del lenguaje o forma de comunicación del hombre. A partir de ahí fue posible conservar y tr ansmitir los momentos o emociones expresadas en un rostro o en un paisaje. La expresión escrita se vuelve más completa y perceptible. Aparece el refrán “una imagen vale más que mil palabras”, muy razonable y coherente, aunque la cantidad de palabras sea superior o inferior para describir la imagen que capturó. La fotografía es una ayuda para la comunicación gráfica que tratamos en este texto. Nos permite capturar el estado e stado actual de los sistemas eléctricos, mientras realizamos una inspección visual o de rutina de nuestras instalaciones. La fotografía a alta velocidad, que es el vídeo tiene sus desventajas por el tiempo que demanda ubicar un determinado lugar o parte del sistema para transformarlo en lenguaje gráfico. Así que no recomiendo su uso si lo que se desea es convertir en símbolos un sistema real. Otra desventaja de la fotografía para la ingeniería es que no es capaz de capturar nuestras ideas y aunque fuera posible, sería necesario que nuestra mente este entrenada para filtrar las ideas e imágenes que necesitamos comunicar, de tal manera que facilite ser entendida, por quien recibe esas imágenes. Imagine que somos capaces de enviar, lo que pensamos o transmitir los eventos que se muestran e n nuestra mente al sentir o razonar en algo, como un archivo, hacia un ordenador. Es seguro que esas impresiones no tendrán palabras, sólo imágenes. Acompañadas de ciertos paisajes y características como lo hace una cámara fotográfica o filmadora. Nuevamente se hace necesario que nuestra me nte sea capaz de separar o aislar, antes de ser transmitida, las imágenes o eventos que deseamos sean leídos o capturados por otros. Resulta importante aprender esta forma de comunicación para que nuestra mente trabaje de la misma forma y esté e sté preparada para hacer las cosas más rápidas. Por ahora usted es capaz de convertir una idea en un grupo de palabras combinadas de acuerdo a las reg las de la gramática y enviar su mensaje en un paquete de bits. Es posible, que en el futuro, deba ser capaz de enviar una idea o pensamiento por cualquier medio de transporte digital. Para ello debe preparar su mente. Sería más efectivo e fectivo si en lugar de comunicarnos con palabras lo hiciéramos con imágenes. Imagine que quiere comunicar a una persona que ubique un cuadro en una habitación de su casa y en un determinado lugar. Tienes tres formas de darle a esa persona las instrucciones para que haga exactamente lo que usted desea: Pude hacerlo en forma verbal, en forma escrita o mediante un dibujo o diagrama. Haga el ejercicio para que note la diferencia. Trate de brindar instrucciones de ubicar una nueva cosa, que puede se r un cuadro, en un determinado lugar de su casa, mediante palabras grabadas o por teléfono. Luego inténtelo mediante una carta, un correo o cualquier medio escrito. Finalmente, pruebe enviando un dibujo o esquema de su casa indicando donde quiere que ubiquen el cuadro. Usted está libre de elegir como dibujar cada parte de su casa o cada artefacto. Le sorprenderá e l resultado. El dibujo no sólo será más fácil, sino que oc upará menos espacio y tiempo realizarlo. De igual forma le tomará m enos tiempo entenderlo a quien lo reciba, siempre que los dibujos y símbolos sean entendidos por ambos (emisor y re ceptor). Para que esto suceda es necesario que los símbolos que usted usó sean los mismos que la otra persona también usa. Esto es comunicación gráfica estandarizada. Cuando queremos decirle a una persona
que ubique un determinado equipo, componente o dispositivo en una red eléctrica, debemos comunicarnos mediante símbolos que sea posible ser entendidos. Aquí es donde los diagramas unifilares son necesarios. La utilidad de los diagramas unifilares El diagrama unifilar es una forma sencilla, práctica y efectiva de comunicarse, si la comunicación está referida a un sistema electrotécnico. Mediante su uso es posible ejecutar o transmitir una idea, entregar una orden, planificar una modificación, una nueva instalación, programar el cambio o la intervención de alguna parte, componente o equipo. Un diagrama unifilar puede y debe se r utilizado en una obra o proyecto. Resulta ser más expresivo que un diagrama de Gant. Con él es posible mostrar en forma gráfica el avance con sólo resaltar la parte construida. Usar varios colores le dará la facilidad de diferenciar los avances por periodos de tiempo o por dificultad. Le brindará información para evaluar rendimientos y hacer proyecciones. Los diagramas unifilares son útiles para los tr abajos de mantenimiento en las redes eléctricas. Ayudan a tener una mejor visibilidad del estado de los equipos de maniobra, puestas a tierra temporarias, subestaciones y distribución de equipos y maquinaria. Con señales simples en el diagrama, puede indicar, en que parte de la instalación, hay personal trabajando. Nuevamente el uso de colores resaltando las partes intervenidas, aisladas o protegidas brinda un mejor control del estado de los trabajos sin tener que usar palabras u olvidar las órdenes y procedimientos de operación y maniobra. Los diagramas unifilares son útiles para programar cualquier trabajo en una red e léctrica, mientras se realiza una inspección sensorial o instrumental. Las notas pueden luego ser usadas durante los trabajos de mante nimiento preventivo o correctivo y, evitar dejar partes sin ser intervenidas. Para esto sólo necesita usar dos diagramas unifilares de la misma parte del sistema eléctrico. Los diagramas unifilares se pueden conservarse como históricos de las intervenciones en un sistema eléctrico que pueden ser usados para análisis o planificaciones futuras. Es más ilustrativo que tener un texto con descripciones o fragmentos de palabras que generalmente requiere de mayor tiempo para entenderlo, pues mientras leemos, nuestra mente, que piensa en forma de imágenes, tratará de imaginar el sistema eléctrico y cada parte que trata de describir en el informe o en el cuaderno de eventos. Mostrar los cambios o modificaciones en un sistema eléctrico resulta más sencillo. Só lo basta con hacer el diagrama unifilar dos veces. El primero que muestre como est aban los equipos antes y el segundo como están actualmente. Agregando un registro con fechas, ayuda a conservar un histórico de la evolución del sistema, de las actividades de trabajo, de las fallas o de las intervenciones realizadas.
PARTE 2 – 2 – NORMAS NORMAS Y SU APLICACIÓN La norma para los símbolos Las normas son las que hacen posible que los diagramas unifilares, esquemas y planos sean entendidos de forma universal. Su uso facilita la comunicación y disminuye los riesgos de confusión. Las normas que se usan para los diagramas unifilares son una parte de todas aquellas que son necesarias, por ejemplo, para ordenar y estructurar la documentación técnica completa de un proyecto o s istema existente. La norma que nos enseña cómo deben ser los símbolos que se usan para construir los diagramas unifilares, es la IEC o CEI 60617 de símbolos gráficos. Diversos Países, han adoptado los símbolos de esta norma y han tomado aquellos de mayor utilidad para su propia realidad. Un mal o deficiente uso de e sta norma para el dominio de los símbolos y el aprendizaje de los diagramas unifilares equivale a una deficiente y peligrosa comunicación gráfica. Lo peligroso, es porque la seguridad para trabajar en
instalaciones eléctricas, no sólo requiere de conocimiento teórico y experiencia de quienes intervienen en ellas, sino también del conocimiento de las normas, reglamentos y proc edimientos. El cuidado para hacer un diagrama unifilar es simple: Hay que usar los símbolos que corresponden al componente o dispositivo eléctrico del sistema o instalación que estamos trabajando. Si tratamos de dibujar un componente con un símbolo que creemos o hemos asumido que es el correcto sin verificarlo en la norma, est aremos transmitiendo información errada y que puede ser peligrosa. Podemos conocer el dispositivo y hasta saber su funcionamiento, pero representarlo de forma equivocada equivale a no tener ese saber o conocimiento. Se debe tener en c uenta que un diagrama unifilar o plano, no tiene voz, y por lo t anto no acepta explicaciones. En una oportunidad, nos habían comunicado que uno de los interruptores termo magnéticos del tablero del laboratorio de redes de nuestra universidad se desconectaba y no conocían la causa de e sta falla. Enviamos a un estudiante de ingeniería a verificar el tablero y le pedimos que haga un inventario de los equipos con sus respectivas potencia que estaban conectados a cada c ircuito, especialmente al que presentaba ese problema. La idea principal era determinar si el problema se originaba por una sobrecarga. Cuando regresó nos trajo un gráfico incompleto y con símbolos inadecuados al que además le tuvo que agregar e xplicaciones verbales para entenderlo. Incluso confundió uno de estos componentes con un interruptor diferencial, cuyo símbolo es muy diferente a la de un t ermo magnético. La deficiente comunicación gráfica tiene consecuencias negativas que pueden llevarnos a un mal entendimiento de un problema y a la falta de ideas acertadas y rápidas para solucionarlo. Debemos tener presente que nosotros pensamos usando el lenguaje con el que nos comunicamos. Si lo hacemos mal, pensaremos mal y los errores de comunicación en los sistemas eléctricos pueden afectar la vida de las personas y la operación de los equipos. Que es la IEC y la C EI Ambas siglas se refieren a la misma organización. CEI (Comité Internacional Electrotécnico) son las siglas en español. IEC (International Electrotechnical Commission), son las siglas en inglés. Se estableció en 1906 para elaborar normas internacionales con el objetivo de promover la calidad, la aptitud para la función, la seguridad, la reproducibilidad, la compatibilidad con los aspectos medioambientales de los materiales, los productos y los sistemas eléctricos y electrónicos. En la actualidad, forman parte de este organismo (IEC), 51 comités nacionales. Las normas IEC han servido de base para que el CEN (Comité Europeo de Normalización), creado en 1961, desarrolle las Normas Europeas (EN) para el desarro llo de tareas de normalización en el ámbito europeo. El objetivo es facilitar los intercambios de productos y serv icios. Este comité está compuesto por los organismos de normalización de los quince Estados miembros de la Unión Europea y tres países miembros de la Asociación Europea de Libre Cambio (AELC/ EFTA). En América Latina, estas normas han sido la base c on las cuales se desarrollan los diagramas, planos, esquemas y documentación técnica de cualquier sistema eléctr ico para la mayoría de Países, tales como Cuba, Perú y otros. La norma principal IEC 61082 Esta norma es la que indica los términos, definiciones, reglas de presentación, tablas, gráficos, dibujos, letras y estructura que debe usarse para la preparación de documentación en electrotecnia. Es la guía con la cual es posible intercambiar documentación de un proyecto o instalación existente entre dos Países. La única condición es que ambos usen la misma norma. La IEC 61082 es la madre de la información que se usa en electrotecnia. De ella se deriva cinco partes normativas importantes, tales como: Designación, Símbolos, Reglas de documentación, Preparación de documentos y Organización de
los datos. Cada una de ellas tiene sus propias normas. La parte de símbolos está compuesta por tres normas. La IEC 81714 que trata sobre el diseño de los símbolos gráficos, la ISO 14617 que trata sobre las gráficas de símbolos para diagramas y la IEC 60617 que trata sobre los símbolos gráficos para diagramas. Esta última es la base de los símbolos gráficos que usamos actualmente en nuestra comunicación gráfica mediante diagramas, planos o esquemas. La IEC 60617 la norma de los diagramas unifilares Las normas están para cumplirse, pero e sto no ocurre siempre debido razones que son diversas. En el caso de las normas de Diagramas unifilares, su causa puede ser e l poco conocimiento de toda la norma, que de paso son muchas páginas, o del poco uso que se hace de ella. Pero, hay una observación importante: Están organizadas de una forma diferente para que concuerden como las deseamos cuando vamos a desarrollar un nuevo diseño. Me ha ocurrido muchas veces y con todos los profesionales que he conversado al respecto, opinan lo mismo. Las normas tienen una gran ventaja para mejorar nuestra comunicación gráfica. Ellas nos dan las recomendaciones y detalles importantes para evitar la confusión cuando preparamos documentación técnica. Los equipos, máquinas, dispositivos dispositivos o elementos de un sistema sistema eléctrico tienen formas muy elaboradas y su dibujo se hace complicado si no tenemos las habilidades para ello. La norma IEC 60617, es un trabajo que debemos agradecer. Los símbolos que en e lla se han plasmado están diseñados en su mayoría por líneas y curvas uniformes. Es casi imposible encontrar una persona que no pueda hacer líneas y curvas tan simples. Además, los símbolos tienen una forma muy parecida a la real. Han hecho su mejor esfuerzo por parecerse de forma simple. Hay muchos casos, en los cuales un profesional le comunica a otro, problemas de una instalación o de un sistema eléctrico utilizando símbolos que solamente él entiende. Hacen uso de explicaciones con cada dibujo para que quien escucha pueda e ntenderlo. He probado con algunos y me ha sorprendido saber que luego de un tiempo ni siquiera entienden el gráfico que hicieron. El problema no es lo la inteligencia ni la habilidad del profesional, si no la falta de una comunicación gráfica estándar. Y eso, sólo puede ser posible conociendo y dominando los símbolos que nos brindan la norma. Una recomendación que puede tomarla es que mientras haga uso de este tipo de lenguaje, su habilidad para comunicarse en forma gráfica aumentará. Una forma de empezar es hacer el diagrama del alumbrado de su casa. S e sorprenderá de la cantidad de información que necesita para completarlo. Sólo para que tenga una idea de la gran utilidad de la norma le voy a mostrar cómo puede hacer el diagrama de sus equipos de iluminación aunque tenga una diversidad de lámparas instaladas como incandescentes, fluorescente, led u otras. La lámpara es uno de los símbolos más usados en las instalaciones eléctricas de un hogar y, lo hemos incluido en la figura 1, que se muestra a continuación de este párrafo. En la parte descriptiva de este símbolo nos dice que su descripción puede ser co mpletada con mayores detalles y nos envía a l a sección 8. Para evitar esta búsqueda que nos distraer de lo que estamos haciendo he incluido la figura 2, que es más extensa.
Figura 1 – Símbolo de una lámpara Lo importante de estos dos símbolos, es que nos abren la imaginación, para generar algún otro símbolo de una lámpara que tenga el tipo o color que no se describen aquí y, con ayuda de una
leyenda, será posible generar una comunicación limpia y entendible, sin dejar de lado lo señalado por la norma.
Figura 2 – Símbolo de una lámpara indicando color y tipo Pero hay algo más al respecto. El símbolo de la figura 1, es el símbolo general de una lámpara. Es decir, lo puede usar para cualquier lámpara ya sea de neón, vapor de sodio, fluorescente o cualquier otra. Y este símbolo no es el que va en los planos de las instalaciones eléctricas de una casa o de cualquier edificación. El símbolo que se usa en este caso es el que se muestra en la figura 3.
Figura 3 – Símbolo de salida para lámpara adosada. Los planos sólo le indican las salidas para las lámparas y estas pueden ser adosadas como la figura 3 o empotradas como la figura 4.
Figura 4 – Símbolo de salida para lámpara empotrada. Observe cuidadosamente que estos símbolos cambiarán si se trata de una salida salida adosada a la pared o empotrada en el techo y, su dibujo es más diferente aún si se trata de una lámpara fluorescente adosada en la pared o empotrada e n el techo. En la figura 5, se muestran todos estos símbolos.
Figura 5 – Símbolo de salida para diversos tipos de lámparas. Lo importante de la norma, es que cada símbolo, en muchos casos, no sólo represente a un equipo o elemento, sino también a la forma como este va conectado. Imagine lo que tuviera que hacer si un cliente le solicita que los planos de su casa deben incluir luces al costado de la pare d y cerca de la ventana para mantener la visibilidad sobre uno de los cuadros de la familia que colgará en ese lugar.
Organización de los símbolos por la norma La norma de símbolos gráficos está organizada en t res partes y catorce secciones. Los más importantes para los sistemas eléctricos son los correspondientes a Conductores, Generación y transformación, maniobra, control y protección, instrumentos de medición y estaciones de generación y transformación, por mencionarlo de forma resumida. Esta organización permite ubicar los símbolos de los componentes de forma ordenada, facilitando su búsqueda. Cada símbolo es identificado por un código de tres números de dos c ifras cada uno. El primero indica el número de la sección, el segundo el número de la sub sección y, el te rcero el número del símbolo. Pero, si queremos desarrollar o construir un diagrama unifilar de un determinado sistema eléctrico, resulta un poco incómodo navegar por diversas páginas de la norma. Esto es muy común cuando comenzamos a desarrollar nuestros primeros diagramas e incluso cuando ya tenemos un poco de experiencia y nos encontramos con la necesidad de incluir un símbolo que pocas veces hemos utilizado y que aún no fijamos de forma permanente en nuestra memoria. Bueno, en realidad, casi nunca terminamos de aprender los más de 800 símbolos que forman la norma.
Organizando los símbolos de forma más efectiva Con el objetivo de facilitar la ubicación o localización de los símbolos para desarrollar diagramas unifilares estos deben agruparse de una forma que facilite ubicarlos navegando en la menor cantidad de páginas y esto se logra organizándolo de acuerdo a la parte del sistema eléctrico eléctr ico que se va a trabajar. Los símbolos que requerimos para desarrollar un diagrama unifilar para una
vivienda, un mercado, hospital o una red de distribución no siempre son los mismos. En un mercado no necesitamos porteros eléctricos ni intercomunicadores, pero si sensores de humo y altavoces. Lo mismo ocurre con las redes de distribución donde necesitamos retenidas que no siempre pueden ser parte de la instalación eléctrica de un hospital. Así pues tenemos, grupos para instalaciones eléctricas del hogar, de una industria, imprenta, gimnasio, supermercado, centro de venta de combustibles, colegios, universidades, hospitales, redes de distribución primaria, subestaciones de distribución y otros. Organizarlos de forma que sea posible tenerlos a nuestro alcance en la menor cantidad de hojas permite un aprendizaje más sencillo y rápido de los símbolos. El único requisito es practicar con diferentes instalaciones reales. Nuestra casa es un lugar donde podemos iniciar nuestro entr enamiento para mejorar nuestra comunicación gráfica. Hay que desarrollar de forma rápida el diagrama unifilar de nuestras instalaciones eléctricas. Este diagrama, debe mostrarnos que parte de nuestra instalación y qué equipos están conectados a cada circuito. Qué elementos de prote cción tienen y cuál es la dimensión o capacidad del conductor que le suministra energía desde el t ablero. Una vez que complete este diagrama o mientras lo desar rolla, es posible, que su mente comience a generar ideas sobre una mejor y más eficiente distribución de los artefactos. Esta es una de las ventajas de hacer diagramas unifilares y es que nuestra mente t rabaja con símbolos más que con palabras. Una recomendación para desarrollar un diagrama unifilar y pensar en la instalación es no mecanizar el dibujo. En algunas oportunidades, es posible que se copie el diagr ama de otro similar y se hagan los cambios necesarios para adecuarlo al nuevo sistema. Diversas r azones motivan esta forma de hacerlo y no es cuestionable, sólo que puede ocultar algunas detalles que sólo podríamos detectar si lo hacemos desde cero y conociendo en detalle todos los elementos o componentes que formarán parte del sistema. Lo anterior no significa que tenga que hacer los símbolos nuevamente. La recomendación carecería de utilidad. Se trata de armar el diagrama como un nuevo rompecabezas, usando los bloques, pero pensando en el sistema. Por ejemplo, si hago el diagrama unifilar de una vivienda, pensaré en lo de siempre; un circuito de alumbrado, uno de tomacorriente, otro para la electro bomba y otro para la terma. te rma. Es más, como el plano de arquitectura, sólo me muestra los artefactos más comunes c omo la cocina, refrigeradora, camas, etc. Me convenceré que la forma de desarrollar el diagrama, indicado antes, es cor recto. Pero un requisito, importante, es conocer en detalle todos los elementos y, en caso de una vivienda, todos los artefactos, que serán parte de la instalación eléctrica. Esto sólo se logra, conversando con el propietario. Hay muchos artefactos que no se incluyen en el plano de arquitectura, dejando un gran espacio para el error. Por ejemplo, la campana de la cocina, la cafetera eléctrica, el microondas, la ubicación de la refrigeradora, tina de hidromasajes, etc . Todo esto puede llevarlo a usted a pensar que en un momento de simultaneidad, desarrollar un diagrama unifilar, como siempre lo hemos hecho, no es seguro. A unque el caso anterior, requiere de un análisis que se toma en cuenta en el cálculo c álculo de la máxima demanda (máxima potencia), el hacer el diagrama unifilar puede llevarlo a detectar este problema. Si pensamos en la instalación considerando cuales son los artefactos, que potencia tienen y, como estarán conectados, nos van a permitir desarrollar un mejor diagrama unifilar, detectar posibles problemas futuros y garantizar una instalación segura. Si queremos algo más elaborado podemos mirar hacia las instalaciones de nuestro centro de trabajo o de las calles de nuestra urbanización o condominio donde se encuentra nuestra vivienda. Será de ayuda para su familia, sus vecinos y para quienes trabajan con
usted, si le dedica unos minutos a pensar ella. Posiblemente termine queriendo transformar esas instalaciones y, si usted es un profesional de la elect ricidad, le será de gran ayuda.
La norma exige el uso de los diagramas unifilares El Código Nacional de Electricidad está formado por dos tomos. El de utilización y el de Suministros, ambos señalan a los diagramas unifilares como elementos indispensables para actividades de prevención y un mejor entendimiento de las instalaciones eléctricas. En el CNE Suministro, Sección 41, Sistemas de suministro y comunicaciones, Métodos y medios de protección, establece que “los diagrama, que muestren claramente la disposición y ubicación del equipo y líneas de suministro eléctrico, deberán mantenerse permanentemente permanentemente actualizados y archivados, y serán de fácil acceso a los trabajadores autorizados autorizados para la parte del sistema de la cual son responsables” En esta parte el código asume que la claridad de los diagramas es una característica que no puede ni debe aceptar explicación. He recor rido muchas instalaciones eléctricas y siempre trato de observar los tableros para ver en qué medida estos ayudan a mantener una instalación entendible, segura y sencilla de operar para c ualquier profesional capacitado en el manejo de instalaciones eléctricas. Son pocos los que muestran un diagrama unifilar que identifique cada parte de la infraestructura eléctrica que protegen. En muchos casos, han te nido que llamar al responsable de las instalaciones eléctricas para que indique o explique qué parte de la instalación protege un determinado interruptor termo magnético. Pero, esta parte del Código Nacional de Electricidad, asume que toda instalación eléctrica tiene un diagrama y se centra en la importancia de mantenerlo actualizado. Hace poco visitamos un local de una institución educativa local, para hacer un análisis de su consumo de energía. Nada de lo que había en los diagramas y planos que nos mostraron, existía. Todo había sido cambiado porque la infraestructura había crecido. En realidad, un peligro si consideramos que quien sabe de estas m odificaciones es una persona informal. En el CNE Utilización, Sección 190, I nstalaciones de Alta Tensión, Avisos de Advertencia, parte 4b, establece que “Se debe colocar un diagrama unifilar permanente permanente y legible, en un lugar destacable a la vista desde cada punto de conexión, que indique la disposición del equipo de operación de la subestación, e identificando identificando claramente cada punto de conexión a la sección de alta tensión” Esta sección del CNE está dirigido a las instalaciones que van desde 1000 hasta 36000 voltios, las cuales en su mayoría, en nuestro País, recor ren las calles y avenidas principales de las ciudades. Estas instalaciones eléctricas de alta tensión, se aíslan por altura. Es decir, pasan por encima de nosotros mientras caminamos o recorremos la ciudad. Por esta razón deben estar señalizadas, para que las personas puedan advertir el riesgo de las m ismas y eviten manipularlas. Estas señalizaciones se colocan en postes y en subestaciones de distribución. Para el c aso del personal especializado o autorizado que en forma permanente intervienen en estas instalaciones, deben tener un medio de información que les permita saber de los riesgos que pueden existir en los lugares donde se conectan o desconectan circuitos eléctricos y que por el nivel de tensión su manipulación son de alto riesgo. Esto se logra colocando un diagrama unifilar a la vista e n cada punto de conexión tal como lo indica el código.
En la parte 5a, indica que “Se debe colocar un diagrama unifilar permanente y legibl e en un lugar destacable a la vista del equipo, que identifique claramente los e nclavamientos, los medios de
seccionamiento y toda fuente posible de tensión suministrada a la instalación bajo condiciones normales o de emergencia, incluyendo todo equipo contenido en c ada cubículo; el marcado sobre el equipo de operación debe tener referencia cruzada con el diagrama” Algunas instalaciones eléctricas de alto riesgo, como las de alta tensión, se construyen en e spacios donde sólo personal autorizado tiene acceso. Pero, no siempre, todo el personal cuenta con la experiencia suficiente como para dejar de consultar los diagramas o planos de las instalaciones que opera. EL CNE, indica que todo equipo debe tener a la vista un diagrama unifilar que le muestre a quien s e encuentra en dicha instalación eléctrica los enclavamientos que son medios con los cuales se organiza las maniobra para evitar imprudencias al manipularlas. La apertura de un seccionador, por ejemplo, es necesario que el circuito no tenga carga o corriente, para evitar que la potencia que está pasando por el equipo se disipe en el punto de conexión que son los propios contactos del seccionador. En este caso es necesario que el interruptor este abierto, es decir que se haya desconectada la carga del circuito de forma anticipada. Esta lógica permite evitar que un er ror manual genere la apertura del seccionador por error. Con este enclavamiento el seccionador abrirá sus contactos hasta que el interruptor no haya desconectado el circuito. En la Sección 410, Protección Catódica, Señales de peligro y diagramas, parte 5, señala que “Un diagrama o plano que muestre la ubicación del alambrado subterráneo, polaridad y ánodos, debe disponerse dentro del gabinete del rectificador o en una ubicación cercana al gabinete” Los diagramas ayudan a que quienes actúan en e ste tipo de instalaciones tengan en cuenta la polaridad de esta prote cción catódica. Para entenderlo un poco, se debe saber que protección catódica es una téc nica para controlar la corrosión de algunas materiales como el caso del acero o hierro en tuberías u otros equipos. La superficie del metal debe actual como cátodo de una celda electroquímica. La inversión de polaridad del zinc a partir de cierta temperatura es un fenómeno que consiste en que el zinc actúa catódicamente respecto al hierro. En estas circunstancias, en lugar de actuar c omo ánodo de sacrificio y proteger al hierro, el zinc provoca su corrosión acelerada. En la Sección 430, Interconexión de fuentes de producción de energía eléctrica, Avisos de prevención y diagramas, parte b, señala que “Deben ser ubicados en un lugar visible en el punto de acometida y e n cada ubicación de generación, un diagrama unifilar, permanente y legible, de la disposición de los interruptores, indicando la ubicación de to dos los generadores generadores del sistema paralelo, los enlaces con sus funciones y los puntos de aislamiento” aislamiento” Algunas centrales de generación, han implementada un sistema scada y los diagramas unifilares ya no se muestran en un plano como antes, si no en la pantalla del computador en e l centro de control, donde se tiene acceso a todos los datos de los equipos. Pero esta parte del código, establece que estos diagramas deben ser ubicados en lugares visibles en cada punto de generación, con el objetivo de que todo personal autorizado tenga conocimiento inmediato de la forma como están conectados estos equipos y cuál será su disposición al ponerlos en paralelo. En Anexo E, Ambientes libres de Polvo, Generalidades, parte F2.2, señala que “ Un circuito intrínsecamente seguro no debe contener ningún ítem o elemento de equipo que no haya sido específicamente incluido en la descripción del circuito aprobado, como se marc a los componentes principales del circuito aprobado o como se indica en e l dibujo del diagrama del circuito refe rido a las marcas de dichos componentes”
PARTE 3 – 3 – LOS LOS SIMBOLOS Y CONEXIONES Los símbolos, son pequeños dibujos que representan, sin escala; un equipo, componente o dispositivo de un sistema. También representa la función o propósito de un local o establecimiento como el caso de la norma IS O 14617. En la norma DGE - Símbolos gráficos de electricidad que fue aprobada por RM 091 del 20 02, los símbolos se muestran en cuadros que están divididos horizontalmente en tres partes de izquierda a derecha que significan lo siguiente. Designación. Son tres números de dos cifras, separadas por un guión. Sirven para ubicar los símbolos dentro de la norma. Si descarga el pdf, puede buscarlo escribiendo su nombre, tal como se hace cualquier búsqueda normal. El problema con este proceso es que tiene que estar recorriendo todos los nombres parecidos que existen dentro del documento y esto consume tiempo. Si usa este texto, donde hemos agrupado los símbolos de acuerdo al tipo de sistema con el que se va a trabajar, puede comprobar el dibujo, escribiendo el código, con lo cual podrá ubicar el símbolo en un solo paso. Los tres números de dos cifras que forman la designación significan lo siguiente: El primero, la sección; el segundo, la sub sección y; el tercero, número de símbolo. Por ejemplo si va buscar el contador de energía, que es la primera gráfica que se muestra en el siguiente apartado, el número indica que este símbolo está ubicado en e l número 22 de la sub sección 80 dentro de la sección 08 que corresponde a "Instrume ntos de medición, lámparas y dispositivos de señalización". Gráfico. En esta parte de muestra la forma como se debe dibujar el símbolo del equipo, dispositivo o componente del sistema eléctrico. En él aparecen pequeños puntos que representan las grillas y que nos brindan información sobre el t amaño. Estas grillas nos ayudan a mantener la proporcionalidad entre los símbolos, pues no todos pueden ser del mismo tamaño. Descripción. Aquí se indica a que equipo, dispositivo o elementos representa ese símbolo y algunos detalles para ampliar la descripción o limitaciones para evitar su confusión con otros símbolos. Los símbolos sencillos Son los que mediante un sólo símbolo representan el elemento, equipo o componente que deseamos, tal como el contador de energía o el transformador trifásico de dos devanados. No necesitan de otros para quedar completamente descritos. Hay símbolos sencillos que representan a un bloque de elementos y que puede ser representados por otro diagrama unifilar como el tablero empotrado. Dentro de este componente existen varios componentes más, tales como conductores, interruptores termo magnéticos, interruptores diferenciales, lámparas de señalización, contadores de energía y otros que dan origen a otro diagrama unifilar. El símbolo del contador de energía Un medidor de energ ía o contador de energía que se ubica o instala en la fachada de nuestra casa o propiedad, tiene como función medir el consumo de energía. Este e quipo electrónico y pequeño tiene un símbolo, cuya forma trata de representar a la caja que lo contiene. Es un rectángulo con una división. Tal como se mencionó anteriormente, los símbolos fueron desarrollados con líneas y curvas para hacerlo simple y permitir que cualquier persona, puede dibujarlos. En la figura 3, se muestra en símbolo del contador de energía, el c ual es su nombre correcto, desde el alcance de la norma. En nuestro País, le llaman medidor de energía, que es muy similar, pero no el correcto. Pues una función es medir y otra es contar y este equipo cuenta vatio a vatio nuestro consumo.
Figura 3 – Símbolo de un contador de energía Observe las grillas en este símbolo. El rectángulo tiene 4 grillas de ancho y 6 de alto en total y la pequeña división superior tiene una altura de 2 grillas. Una recomendación de la norma es que la distancia entre cada punto de las grillas sea de 2,5mm, con lo cual este símbolo termina teniendo una medida real en el diagrama de 1x 1,5cm. El símbolo del transformador Un transformador, es una máquina eléctrica que está formada, como mínimo, por dos bobinas. Su función principal es modificar la tensión ya sea elevándola o reduciéndola. Una forma de re presentarlo es mediante los símbolos de las bobinas que se representan como se muestra e n la figura 4.
Figura 4 – Símbolo de un transformador de dos arrollamientos Otra forma es tratando de hacer un gráfico que muestre como se ve n las bobinas, si estuvieran construidas, desde la parte superior, como una vista de planta y separadas. Su símbolo se muestra en la figura 5. Figura 5 – Símbolo de un transformador de dos devanados devanados Ambos símbolos se han indicado con los códigos y las descripciones originales de la norma y su forma es simple para replicarlos a mano sobre un papel. Pude hacer la prueba y sólo necesita haberlo mirado una vez para dibujarlos. Se trata de líneas y c urvas muy conocidas, y con las cuales la mayoría de nosotros estamos familiarizados. El símbolo más usado para el transformador es el 06-62-01 de la figura 5 y la razón es que es más sencillo dibujar. Ahora, si observa las grillas de este símbolo, notará que las circunferencias tiene un diámetro de 6 grillas y se intersectan en forma simétrica en dos grillas. Si llevamos esto a medidas reales del dibujo, considerando 2,5mm como distancia entre los puntos de las grillas, el tamaño real de cada circunferencia en el dibujo sería de 1,5cm de diámetro y la altura de todo el símbolo que representa al t ransformador sería de 2,5cm. Este tamaño es c asi el doble del símbolo del contador de energía. Por lo t anto, si usa 2,5mm u otra distancia entre los puntos de las grillas, la proporcionalidad entre ellos debe mantenerse. Los símbolos combinados Los símbolos listados en la norma proporcionan un número limitado y que son generalmente los más usados en nuestro medio. Si no es posible encontrar el símbolo para un dispositivo o diseño en particular en la norma, es posible producirlo al realizar una combinación apropiada de los símbolos publicados. Los símbolos combinados son aquellos que se representan mediante la unión o combinación de dos o más símbolos. En caso extremo los símbolos pueden ser creados por el diseñador y su descripción se incluirá en la leyenda. Para det erminar cómo combinamos los símbolos, debemos conocer la función del equipo o elemento que deseamos representar. U n interruptor termo magnético, por ejemplo, no tiene símbolo específico en la norma. Pero si
analizamos su función podemos combinar otros símbolos y representarlo. Empecemos numerando las funciones de este dispositivo 1. Interrumpe el paso de la corriente, cuando el circuito esta con carga. Es un interruptor y el símbolo para esta función en la norma es el siguiente.
2. Interrumpe cuando existe una sobre carga o sobre corriente y esto e sto lo logra mediante una termocupla por efecto térmico, el cual al calentarse genera la apertura de los contactos y desconexión del circuito de la fuente de tensión. Su función es térmica y en la norma se representa de la siguiente forma.
3. Interrumpe cuando se produce una alta cor riente o cortocircuito. aquí aparece en efect o magnético, producto de la alta corriente se genera un campo magnético que activa un electroimán y abre los contactos. Su función es magnética y se representa, según la norma, de la siguiente manera.
Con estas tres funciones, el interruptor t ermo magnético se puede representar re presentar con la combinación de estos tres símbolos de la norma y obtener el símbolo combinado que se muestra en la figura 6.
Organización de los símbolos Para un mejor uso de los símbolos gráficos y te ner facilidad para usarlos y aprenderlos, se deben organizar en los siguientes grupos. Grupo 01 – Símbolos comunes. Son los que se usarán en todos los grupos que mencionaremos a continuación. El sistema eléctrico, tiene una frecuencia, una fuente de tensión a la cual se conecta y un tipo de conexión que universalmente está formado por tipo delta o estrella. La conexión estrella puede estar conectada con un neutro aterrado de forma rígida. Este símbolo debe indicarse en todos nuestros diagramas unifilares o grupo de diagramas, específicamente en la parte donde se detalla la fuente de tensión o el punto desde el cual se va a conectar, construir o proyectar el sistema eléctrico.
El conductor. Se hace mediante una línea y e sta puede ser continua o punteada. La primera se usa cuando los conductores serán montados o instalados en forma aérea, y a sea por tubos, bandejas, canaletas u otros medios. La segunda, cuando los conductores van bajo tie rra (subterráneos).
Empalmes, puntos de conexión y bornes. Hay que tener c uidado al momento de representar un empalme o conexión entre dos conductores y un borne. Se debe tener en cuenta que un borne es un punto donde la conexión se puede realizar con terminales específicos y difiere del anterior por que el borne es parte de un equipo o dispositivo.
Conexiones en T y empalmes en T. Establecer su diferencia es sencilla: las conexiones no llevan empalme. Sus símbolos se muestran a continuación.
Grupo 02 – Símbolos para instalaciones eléctricas del hogar Inter ruptor diferencial. Se usa para protección de fugas a tierra con c on sensibilidad de 30mA para protección de las personas. Debe instalarse en la cabecera del circuito que se desea proteger.
Interruptor diferencial. Se usa para protec ción de fugas a tierra con sensibilidad de 30mA para protección de las personas. Debe instalarse en la cabecera del circuito que se desea proteger.
Contador de energía. Más conocido en nuestro me dio, como medidor de energía.
Tablero donde se alojan los equipos de protección, como los interruptores en una casa. Se instala empotrado a la pared. Se ubica generalmente en la cocina, por ser el lugar donde siempre hay alguien.
Toma corriente
Interruptor con luz piloto. En algunas viviendas, con fines de visibilidad cuando hay poca luz (en las noches), se usan interruptores que tiene un led o luz piloto que permanece encendido cuando la lámpara que controlan está apagada. Esto permite visualizar donde se encuentra el interruptor para encender la luz.
Interruptor unipolar. También se le conoce como interruptor simple.
Otros interruptores. Tenemos los bipolares que se usan para controlar dos lámparas. Los de tres vías para hacer conmutaciones y que gener almente se usan en las escaleras y los de cuatro vías, cuando se tiene pasadizos largos y el co ntrol es requerido en tres puntos diferentes.
Interruptor horario. De uso mayormente en las subestaciones de distribución, pero lo he incluido en esta parte, porque he realizado la instalación de este dispositivo en casas grandes donde el propietario necesita que la luz de la puerta y principales accesos se encienda cuando anochece y evitar llegar a casa después de una reunión y tener una visibilidad deficiente.
Salidas para lámparas de alumbrado. Una cosa son las salidas y otra son las propias lámparas. La norma establece símbolos diferentes para ambos. Las salidas pueden ser empotradas o adosadas en el techo o en la pared.
Salida para lámparas fluorescentes. El primer símbolo es para cuando esta adosada al techo.
Lámparas de alumbrado. Para cualquier tipo y color de lámpara es la siguiente. Tanto el color como el tipo pueden ser agregado agre gado mediante siglas que se señalan en la figura siguiente
Terma. La norma la denomina calentador de agua y su símbolo es independiente de la fuente que se use para lograr esta función del artefacto.
Ventilador.
Cerradura o chapa eléctrica. Dispositivo con el cual se puede abrir la puerta desde c ualquier parte interior de la casa.
Intercomunicador. Sólo de voz.
Televisión, voz, data.
Grupo 03 – Símbolos para subestaciones de distribución. Símbolo del transformador. Este símbolo ya fue explicado anteriormente y aunque tiene dos formas de dibujarse la representada por dos circunferencias en intersección es el m ás usado por su facilidad de uso.
Los devanados de los transformadores. Estos símbolos pueden ser agregados al símbolo del transformador, generalmente en la parte interna de los círculos. En cada combinación debe tratarse de ocupar el menor espacio posible del dibujo, sin perder la claridad del mismo.
A un transformador se puede conectar difere ntes componentes tales como un tablero de distribución, un motor, una caja con equipos de protección o una caja con un medidor de ener gía. El primero que vamos a mostrar es el tablero, que la norma lo define como panel de distribución. distribución.
Este panel puede ser reemplazado por e l diagrama unifilar de todos sus componentes internos que es lo que veremos en e n el grupo 03 de símbolos y que e stá compuesto por un interruptor termo magnético general, varios más para diversos circuitos, un interruptor horario y otros componentes que veremos luego. El contador de ener gía ya lo hemos indicado y es el siguiente, siempre que se trate de un medidor que no t iene otra función.
En nuestro medio, las empresas concesionarias están solicitando medidores con modem, para transmitir datos a distancia y evitar el co sto de la toma de lecturas. En e ste caso el símbolo que debe usarse es el que corresponde al contador de energía, con me dición de energía que se puede transmitir en una sola dirección, es decir no es posible transmitir información desde el lugar de lectura o adquisición de datos hasta el medidor, con lo cual se protege la no manipulación del sistema de medición del usuario.
El motor. Para este equipo existe un símbolo general y en él es posible incluir el código o letra que indique cualquier tipo de motor o generador que deseemos dibujar.
Para el caso de las subestaciones de distribución, los motores a los que se les suministra energía desde un transformador son motores asíncronos o de inducción y par a este caso el símbolo específico es el que se muestra m uestra a continuación y debe tenerse en cuenta que al incluirlo en un diagrama unifilar las tres líneas de la parte superior de l gráfico deben reemplazarse por una sola.
A continuación se muestra en símbolo de un motor de inducción para un diagrama unifilar.
El sistema de medición que se usa en una subestación de distribución generalmente es electrónico para que sea capaz de registrar datos de potencia activa y reac tiva hacia como sus valores máximas en base a los cuales la concesionaria puede aplicar los costos de la tarifa eléctrica. Pues bien, este tipo de medidor sólo soporta corr ientes que no superan los 5 amperios y sus tensiones están en el orden de los 220 voltios con sus respectivas tolerancias. Para lograr que e sta medición registre hasta las pérdidas del transformador, debe instalarse antes. Esto se logra instalando un transformador de tensión y otro de corr iente con los cuales serán posibles enviar valores reducidos al medidor que luego convertirá usando un factor igual al de la relación de transformación. El siguiente símbolo corresponde al transformador de tensión, el cual tiene dos formas, siendo la de la circunferencia el de mayor uso para el caso de diagramas unifilares, pues con el otro símbolo se va requerir de dos líneas. Cuando se dibuja este símbolo la red e léctrica se conecta al lado superior o inferior prolongando la que se muestra.
El siguiente corresponde al transformador de tensión y cuando se trata de incluirlo en diagramas unifilares las dos líneas deben ser reemplazas por una sola. Cuando se dibuja este símbolo la red eléctrica es la línea que pasa por el centro de la circ unferencia cortándola en dos.
Estos transformadores, pocas veces se instalan separados, generalmente vienen en un solo equipo integrado que se denomina “trafomix”, que fue implementado en nuestro País por CEAC. No existe en la norma un símbolo para este e quipo integrado, pero podemos representarlo usando líneas punteadas alrededor de los equipos y agregando su descripción a un costado, tal como se muestra en el siguiente dibujo
Otro de los componentes importantes de una subestación son los e quipos de maniobra. En una subestación aérea, por ejemplo, se usan seccionadores del t ipo cut out, que traducido al español de forma literal significa “cortar”. Estos equipos no pueden seccionar un circuito cuando existe corriente, pues no tiene cámara o medio para extinguir el arco c uya energía disipada puede averiar el equipo e incluso causar daño a quien lo manipula de esa forma. Estos equipos tienen un fusible limitador de corriente y se usan para separar dos partes de un circuito de forma visible. En la norma podemos identificar a este componente como fusible seccionador que se muestra a continuación.
Cuando se trata de una subestación que se instala a nivel de piso usando una caseta y que se denomina tipo convencional, los equipos de protección generalmente son dos; un seccionador o separador cuya capacidad es mayor que la del equipo anterior y un interruptor para realizar cierres y aperturas del circuito c ircuito con carga, pues cuentan con una cámara de extinción del arco. Los símbolos se muestran a continuación.
Estos equipos deben implementarse con limitadores de corriente por principios básicos de protección y son del tipo cartucho, cuya actuación no genera daños a los demás equipos, como puede ocurrir con los del tipo t ipo chicote. El símbolo y definición según la norma es el siguiente:
Otro elemento limitador de corriente es el fusible cuyo símbolo general es el siguiente
Si quisiéramos indicar en un diagrama unifilar un seccionador o interruptor con un cor tocircuito fusible sólo hay que complementarlos uno a continuación de otro para obtener en nuevo dibujo que representa a este equipo, tal como se muestra a continuación.
O también se puede realizar la combinación de un interruptor con un cortocircuito fusible.
Grupo 04 – Símbolos para redes de distribución de energía eléctrica. Estos símbolos son usados para representar los postes o estructuras que se usan de soporte a los conductores, las subestaciones de cualquier tipo, las retenidas, las puestas a tierra, las lámparas de alumbrado público y otros que veremos a continuación. El conductor ya se ha indicado como un símbolo común, pero debemos tener presente que sólo cuando en un mismo diagrama,
esquema o plano existan conductores aéreos o subterráneos, se deben usar líneas de diverso tipo para evitar confusión. Una forma de hacerlo es usando líneas c ontinuas y líneas punteadas. Los símbolos que para este caso usa la norma son los siguientes.
Otra consideración importante es que cada vez que se incluya un símbolo ya sea compuesto o creado, que no esté en la norma, debe usarse la leyenda, donde hay que poner los detalles. Las subestaciones aéreas, que son las subestaciones de distribución y cuyos elementos pueden ser presentados como un diagrama unifilar de mayor detalle, pueden ser de un sólo poste o de dos postes. Otra diferencia que se establece en la simbología de la norma es cuando esta subestación es una construcción existente o se encuentra proyectada. A continuación se muestran muestran los símbolos de las monoposte y biposte que son subestaciones aisladas por altura, pues los equipos como transformadores y seccionadores se encuentran a más de tres metros de altura sobre el nivel de piso. Veamos las monoposte.
Ahora las biposte.
Las subestaciones que se pueden instalar a nivel de piso se denominan tipo caseta. Su símbolo es el siguiente.
Luego tenemos las subestaciones compactas que pueden estar sobre el nivel de piso o bajo él. A las primeras se les conoce como subestaciones compactas tipo bóveda, cuyo símbolo es el siguiente.
Y finalmente las subestaciones que compactas que se ubican sobre e l nivel de piso que se denominan subestaciones compactas tipo pedestal y cuyo símbolo es el siguiente.
Los elementos que sirven para mantener e n equilibrio las fuerzas ejercidas por los conductores sobre los postes, se denominan retenidas, las cuales compensan la fuerza nec esaria con bloques de concreto enterradas en el e l suelo. Estos elementos pueden ser del tipo inclinada, donde la fuerza necesaria se reparte formando un ángulo con el poste y las del tipo contrapunta que son una variante del caso anterior para ser ubicadas en lugares donde se tiene poco espacio. Los símbolos los siguientes.
Los postes o estructuras de soporte de los conductores. Su función es llevar los cables por encima del suelo a una distancia de seguridad para los peatones y vehículos. Además se usan para soportar las lámparas de alumbrado público y las c ajas de distribución de las acometidas que llevan energía hacia las casas. Su símbolo reconocido por la norma son sólo tres y son los siguientes.
Tenga en cuenta lo que dice la norma respecto al símbolo de una c ircunferencia. Este es el símbolo general y si existen diferentes materiales de postes, representará uno de concreto. Por ejemplo, si tenemos un sistema eléctrico donde todos los postes son de madera, se debe utilizar el símbolo de una circunferencia con una cruz dentro. S i el sistema está formado sólo por postes m etálicos, como un parque o corredor, se usará el símbolo demedio círculo sombreado. Si el sistema está formado por los tres o más materiales mater iales se deben usar los símbolos indicados y para el material no descrito en la norma, se acudirá a la leyenda para indicar nuestro nuevo símbolo. Ahora, la luminaria, que es el equipo completo y su soporte o pastoral que puede ser de concre to o de metal, se representa de la siguiente forma.
A continuación se incluyen varios ejemplos, que están descritos en la misma norma, donde se detalla cómo deben combinarse los postes con retenidas y conductores tanto aéreos como subterráneos.
Observe que el conductor no atraviesa el símbolo del poste. La norma tampoco establece que poniendo diferentes tamaños de circunferencias de postes se puede indicar que se trata de diferentes postes, ya que el tamaño no influye en diagramas y esquemas ya que estos no utilizan escalas para los dibujos.
Grupo 05 – Símbolos para sistemas de potencia. Los símbolos para los sistemas de potencia están formadores básicamente por los siguientes componentes: 1. Fuentes de generación o generadores. 2. Líneas de transmisión que son conductores. 3. Torres que también pueden ser postes como algunas líneas de 60kV. 4. Transformadores de potencia que pueden de dos o tres devanados. 5. Transformadores de tensión y de corriente. 5. Interruptores de potencia. 6. Seccionadores de pote ncia. 7. Pararrayos. 8. Banco de condensadores, Los símbolos para los conductores y los postes o estructuras ya ya se han indicado en la parte anterior re ferida a las redes de distribución primaria. Pero, cuando se t rata de torres el símbolo es un cuadrado sólido, tal como se muestra a continuación.
Para las fuentes de generación, la norma tiene símbolos que representan a las centr ales eléctricas completas. Es decir cada símbolo representa a un g rupo de equipos, tales como las máquinas síncronas que son los generadores, los transformadores elevadores, los equipos de maniobra como seccionadores e interruptores, los equipos de me dición como transformadores de tensión y corriente y, los equipos de prote cción como relés. Estos símbolos se usan cuando en un diagrama unifilar de quiere mostrar cómo están conectadas una o más centrales. Estos diagramas nos
ayudan a tener una visión amplia de como se está suministrando energía a las ciudades o a grandes centros industriales. En la siguiente figura se muestran los símbolos de Centrales Hidroeléctricas, tanto en proyección como en se rvicio.
