Esquemas Quadros Eléctricos

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TEMA 1. Esquemas eléctricos (I)

TEMA 1. ESQUEMAS ELÉCTRICOS (I) 1.

INTRODUCCIÓN. ............................................................. ............................................................ ..2

2.

NORMALIZACIÓN. LAS NORMAS UNE...................................................................................2

3.

SÍMBOLOS Y ESQUEMAS ELÉCTRICOS EN LAS LAS NORMAS UNE EN 60.617 ................... 3 3.1.

SIMBOLOGÍA BÁSICA ..................................................................................................................4

3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5.

Contornos y envolventes.......................................................................................................4 Conductores..........................................................................................................................4 Uniones y ramificaciones ............................................................ ......................................... 4 Puesta a tierra y a masa. Equipotencialidad........................................................................4 Naturaleza de la corriente y de la tensión............................................................................4 3.2. TOMAS DE CORRIENTE ...............................................................................................................4 3.3. DISPOSITIVOS DE ILUMINACIÓN Y SEÑALIZACIÓN ......................................................................5 3.4. COMPONENTES DE MANDO. PULSADORES ..................................................................................5 3.5. DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN ...................................................................................................6 3.5.1. Fusibles ................................................................ .............................................................. ..6 3.5.2. Interruptores automáticos ............................................................ ........................................ 6

4.

TIPOS BÁSICOS DE ESQUEMAS ................................................................. ............................... 7 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.4.1. 4.4.2.

ESQUEMA EXPLICATIVO FUNCIONAL ..........................................................................................8 ESQUEMA EXPLICATIVO DE EMPLAZAMIENTO............................................................................9 ESQUEMA EXPLICATIVO DE CIRCUITOS.....................................................................................10 ESQUEMA DE CONEXIONES O REALIZACIÓN..............................................................................11 Representación unifilar ........................................................... ........................................... 11 Representación multifilar ............................................................ ....................................... 13

Santiago Martín González

Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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1. Introducción. El Dibujo Industrial o Dibujo Técnico pueden considerarse dividido en dos grandes ramas. En la primera, la realidad física tridimensional es básica: es el caso del Dibujo de Taller , de Mecanización y de Montaje. En la segunda rama la realidad tridimensional no es la clave de la representación, sino las relaciones bidimensionales entre distintos elementos: este es el caso de las Instalaciones Eléctricas y, también, de las Instalaciones de Tuberías y Neumáticas. Una instalación eléctrica consiste en un conjunto de elementos ( componentes eléctricos) conectados entre sí por medio de conductores. Si bien este conjunto ocupa un lugar en un espacio tridimensional, el problema a resolver mediante la representación gráfica no es el espacial. La dificultad, tanto en las fases de diseño como en las de ejecución y mantenimiento, está en establecer inequívocamente las relaciones de dependencia entre los elementos del circuito . Ello se logra mediante distintas representaciones, complementarias entre sí, denominadas esquemas eléctricos . Estas representaciones no son el resultado de aplicar las leyes de los sistemas de representación a una realidad tridimensional, sino el fruto de aplicar distintos convenios lógicos. Los componentes de los esquemas eléctricos son representados de forma simbólica, siendo por ello de especial importancia definir adecuadamente el convenio adoptado. En este y los siguientes temas se desarrollan los fundamentos de las representaciones eléctricas referidas a los circuitos eléctricos de potencia (frente a los circuitos electrónicos).

2. Normalización. Las normas UNE. Como se acaba de explicar, el Dibujo Industrial Eléctrico es un dibujo fundamentalmente simbólico. Por ello, la normalización es esencial en este tipo de representación. Para que un esquema eléctrico cumpla su función, esto es, comunicar inequívocamente las características de diseño y/o de ejecución de un circuito eléctrico, es necesario definir previamente la norma seguida para su representación. La normalización con base sistemática y científica nace a finales del siglo XIX, con la Revolución Industrial, y se consolida durante la Primera Guerra Mundial. En 1917 se constituye en Alemania el primer organismo dedicado a la normalización, NADI ( Normen-Ausschuss Normen-Ausschuss der Deutschen Industrie - Comité de Normalización de la Industria Alemana) que publica las famosas normas DIN ( Deustcher Deustcher Industrie Normen - Normas de la Industria Alemana , denominadas actualmente Deutsches Institut für Normung Instituto Alemán de Normalización ).



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Otros países siguieron el ejemplo alemán, haciéndose con el tiempo necesaria una coordinación internacional de estos sistemas. Surge así en 1926 el Internacional Federación of the National Standardization Associations , ISA, que es sustituido en 1947 por la International Organization for Standardization (Organización Internacional para la Normalización ), ISO, dependiente de la ONU. En España inicialmente se adoptan las normas alemanas DIN, si bien en 1945 el CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas ) crea el Instituto de Racionalización y Normalización, IRANOR, que será el encargado de elaborar las normas españolas, denominadas UNE (Una Norma Española ). A partir de 1986 las actividades de normalización recaen en España en la entidad Asociación Española de Normalización ). AENOR es miembro de los privada AENOR ( Asociación diferentes organismos internacionales de normalización: ISO - Organización Internacional de Normalización. CEI - Comité Electrotécnico Internacional CEN - Comité Europeo de Normalización CENELEC - Comité Europeo de Normalización Electrotécnica ETSI - Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones COPANT - Comisión Panamericana de Normas Técnicas Las normas UNE se crean en Comisiones Técnicas de Normalización (CTN). Una vez elaboradas, son sometidas durante seis meses a la opinión pública. Una vez transcurrido este tiempo y analizadas las observaciones se procede a su redacción definitiva, con las posibles correcciones que se estimen, publicándose bajo las siglas UNE. Todas las normas son sometidas a revisiones periódicas con el fin de ser actualizadas.

3. Símbolos y esquemas eléctricos en las normas UNE EN 60.617 Desde el punto de vista de la representación de los esquemas eléctricos, es necesario conocer las normas UNE-EN 60617 (CEI 617). Esta serie trata sobre símbolos gráficos para esquemas y consta de las siguientes partes: 60617-2 60617-3 60617-4 60617-5 60617-6 60617-7 60617-8 60617-9 60617-10 60617-11 60617-12 60617-13

Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general Conductores y dispositivos de conexión Componentes pasivos básicos Semiconductores y tubos electrónicos Producción, transformación y conversión de la energía eléctrica Aparamenta y dispositivos de control y protección Instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalización Telecomunicaciones: Conmutación y equipos periféricos Telecomunicaciones:Transmisión Esquemas y planos de instalación, arquitectónicos y topográficos Operadores lógicos binarios Operadores analógicos




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3.1. Simbología básica A continuación se define la simbología de algunos de los componentes básicos que podemos encontrar en una instalación eléctrica sencilla, correspondiente por ejemplo a un local o una vivienda, o al cuadro eléctrico de mando de una instalación industrial. 3.1.1. Contornos y envolventes La norma UNE-EN 60617-2 en su Capítulo I, Sección 1, define cómo deben representarse los límites que definen dónde se alberga un determinado circuito. 3.1.2. Conductores La representación de los conductores que integran un circuito es tratada en la norma UNE-EN 60617-3 en su Sección 1. También es objeto de la norma UNE-EN 60617-11 para el caso particular de la representación de instalaciones de edificios (Capítulo IV, Sección 11). 3.1.3. Uniones y ramificaciones La representación de la unión entre dos o más conductores, o bien la ramificación de un conductor en varios, es objeto de la norma UNE-EN 60617-3 en su Sección 2. 3.1.4. Puesta a tierra y a masa. Equipotencialidad Equipotencialidad Los símbolos que representan la puesta a tierra y a masa de las carcasas de los equipos eléctricos están reunidos en la Sección 15 de la norma UNE-EN 60617-2 . 3.1.5. Naturaleza Naturaleza de la corriente y de la tensión La simbología que regula cómo reflejar en los esquemas la naturaleza del suministro eléctrico es objeto de la norma UNE-EN 60617-2 .

3.2. Tomas de corriente Las tomas de corriente, los enchufes y en general los conectores son objeto de la Sección 3 de la norma UNE-EN 60617-3 . Las tomas de corriente son elementos destinados a unir eléctricamente y a voluntad, un cable flexible con una canalización fija. Se componen de una base (generalmente hembra), que es la parte instalada en la canalización fija, y una clavija (generalmente macho), que es la parte unida a un cable flexible y conectada al aparato que demanda la energía eléctrica. Las tomas de corriente pueden ser bipolares, 2P, para corriente monofásica, o tripulares, 3P, para trifásica. En este caso puede existir, además, toma para neutro, N. Y en ambos casos puede haber también toma de protección, tierra.



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Contacto hembra bipolar con toma de tierra (base).

Contacto macho bipolar con toma de tierra (clavija).

3.3. Dispositivos de iluminación y señalización Para la representación de luminarias y de luces de señalización en circuitos de edificaciones es útil la norma UNE-EN 60617-11 .

3.4. Componentes de mando. Interruptores Los interruptores son aparatos mecánicos de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en circuitos de baja potencia, como son en general las instalaciones domésticas o los circuitos de control de instalaciones industriales. Los interruptores son accionado manualmente. De acuerdo con esta definición, un interruptor o conmutador tiene dos datos eléctricos fundamentales: tensión e intensidad nominales. Los valores máximos se sitúan en tonos a los 500 V y 63 A.

Representación unificar (representaciones topográficas)

Representación multifilar

Interruptor unipolar: accionamiento manual y retorno no automático

La simbología de los interruptores es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . En el Capítulo III, Sección 7, se define la representación de los interruptores, aparamenta de conexión y cebadores. La simbología se basa en la del contacto (UNE-EN 60617-7, Capítulo II, Secciones 2 a 6) y la referida a la forma de accionamiento y a la conexión mecánica entre el accionador y el contacto propiamente dicho, contenida en la norma UNE-EN 60617-2 , Capítulo III. Santiago Martín González



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Para la representación de pulsadores en circuitos unifilares de edificaciones, la norma a utilizar es la UNE-EN 60617-11 .

3.5. Dispositivos de protección 3.5.1. Fusibles

El fusible es un dispositivo de protección cuya función es abrir el circuito en caso de que la intensidad de la corriente supere un cierto valor durante un deternimando tiempo. La apertura supone su destrucción por fusión del elemento conductor, por lo que debe ser reemplazado después de cada fallo. La representación de los distintos tipos de fusibles es objeto de la norma UNE-EN 60617-7, Capítulo VII. 3.5.2. Interruptores automáticos

El cuadro de distribución de una instalación eléctrica de baja potencia, como puede ser la de una vivienda, alberga distintos tipos de interruptores automáticos, destinados a la protección del sistema y sus usuarios. Así, en general, tendremos: -

Un interruptor general automático del tipo magnetotérmico, IGA, que corta fases y neutro, y tiene mando manual. Un interruptor diferencial , ID, que corta fases y neutro, y que se activa cuando existen derivaciones de corriente a tierra, protegiendo frente a descargas accidentales. Un cierto número de pequeños interruptores automáticos del tipo magnetotérmico, PIAs, que cortan las fases en caso de sobreintensidad. Cumplen la misma función que un fusible pero el corte no implica la destrucción del elemento: se rearman manualmente.

El interruptor automático magnetotérmico es un aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes. Añade a esta función la de establecer, soportar durante tiempo determinado e interrumpir corrientes en condiciones anormales especificadas del circuito, tales como las de cortocircuito. Es decir, el interruptor automático combina la función de maniobra con la de protección. Como dispositivo de maniobra, actúa bajo tensión (en carga) y puede ser accionado directamente o bien a distancia, por medio de una bobina. Como dispositivo de protección, abre en caso de sobreintensidad por cortocircuito en la línea. Es capaz de cerrar sobre una línea en cortocircuito para abrir de forma inmediata, sin daño para el interruptor. Existen interruptores automáticos para circuitos de baja tensión, por ejemplo en las viviendas, y de alta tensión (> 1 kV).



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La representación de los interruptores automáticos es objeto de la norma UNE-EN 60617-7, Capítulo III, Sección 13. En el tema siguiente será objeto de un estudio más detallado.

Cuadro general de distribución de una vivienda unifamiliar.

4. Tipos básicos de esquemas Como se ha indicado, el dibujo industrial eléctrico se plantea como reto establecer inequívocamente las relaciones de dependencia entre los elementos que integran un circuito eléctrico. Ello se logra por medio de distintas representaciones o esquemas

eléctricos, complementarias entre sí. Fundamentalmente podemos distinguir entre esquemas explicativos y esquemas de conexiones . Los esquemas explicativos están especialmente orientados a resolver los problemas propios de la fase de diseño. Su destinatario es por tanto un ingeniero. En esta fase se plantean problemas muy diversos: cuál va a ser la estructura general del circuito (esquema explicativo funcional ); dónde se emplazarán físicamente sus componentes (esquema explicativo de emplazamiento ); o cómo se relacionarán entre sí estos componentes eléctricos (esquema explicativo de circuitos ). Los esquemas de conexiones están orientados a resolver los problemas de ejecución material. Su destinatario es por tanto un técnico electricista. En ambos casos, pero especialmente en los esquemas de conexiones , puede resultar conveniente por simplicidad representar agrupados distintos conductores en un mismo trazo. En ese caso hablaremos de representación unifilar . Por el contrario, cuando cada conductor sea representado por un trazo independiente tendremos la representación multifilar. Santiago Martín González


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A continuación se revisa esta clasificación de los esquemas eléctricos tomando como ejemplo la sencilla instalación eléctrica mostrada en la siguiente figura. Se trata de una habitación dotada de una lámpara E gobernada por un interruptor S y con dos tomas de corriente TC1 y TC2. La alimentación parte de una caja de distribución que recibe una línea y neutro a 220 V, 50 Hz.

E

S

TC1 TC2

Figura. Ejemplo de instalación eléctrica domiciliaria.

4.1. Esquema explicativo funcional El esquema explicativo funcional pretende definir la estructura general del circuito de forma que pueda se interpretada por un ingeniero en la fase de diseño. Se trata de una primera definición del circuito y por tanto no entra en analizar todos los elementos del circuito detalladamente. En ocasiones al esquema funcional se le denomina esquema de bloques o esquema sinóptico. Esto es así porque, como se observa en la figura siguiente, el circuito se representa como distintos bloques, que pueden coincidir con uno o varios dispositivos eléctricos, relacionados entre sí por medio de flechas. ALIMENTACIÓN GENERAL 220V, 50Hz Fase y Neutro

CAJA DE DISTRIBUCIÓN

INTERRUPTOR S

Manual

TOMAS DE CORRIENTE TC1 y TC2

LÁMPARA E

Figura. Esquema explicativo funcional de una instalación eléctrica domiciliaria.



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No es necesario utilizar símbolos normalizados para la definición de estos bloques. Las flechas no representan necesariamente a los conductores eléctricos, sino a las relaciones de dependencia entre los bloques. El organigrama de una empresa es un caso particular de esquema explicativo funcional.

4.2. Esquema explicativo de emplazamiento El esquema explicativo de emplazamiento define la ubicación física de los principales componentes de la instalación. Esta información es especialmente útil para el ingeniero en la fase de diseño, pues permite coordinar la obra eléctrica con otros trabajos en el seno de un proyecto: por ejemplo y significativamente la obra civil.

S

TC1

E TC2

Figura. Esquema explicativo de emplazamiento de una instalación eléctrica domiciliaria.

En este esquema se emplea simbología normalizada. Es habitual en instalaciones de electrificación de viviendas, planos de distribución en planta de oficinas y talleres, planos de redes eléctricas, etc. ACTIVIDAD. Localiza e identifica mediante sus códigos numéricos los símbolos de este esquema en el apéndice de normativa.



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4.3. Esquema explicativo de circuitos El esquema explicativo de circuitos es el más importante para el ingeniero en la fase de diseño. Su objetivo es describir la forma en que se relacionarán entre sí los componentes eléctricos que integran el circuito. Debe ser por tanto muy didáctico y claro. Los componentes eléctricos se representan entre dos conductores horizontales, correspondientes a dos fases o bien a una fase y el neutro, como muestra el ejemplo. Cada componente con función de recepción de energía ocupa una columna en la representación. Así, TC1 y TC2 podrían compartir una misma columna, pero resulta más claro separarlos cada uno en una. Los componentes de control, como es el caso del interruptor S, se representan sobre los componentes de consumo que gobiernan (la lámpara E en el ejemplo). L1

~ 220V 50Hz

S

E

TC1

TC2

N

Figura. Esquema explicativo de circuitos de una instalación eléctrica domiciliaria.

ACTIVIDAD. Localiza e identifica mediante sus códigos numéricos los símbolos de este esquema en el apéndice de normativa.



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4.4. Esquema de conexiones o realización Los esquemas de conexiones están orientados a resolver los problemas de ejecución material. Su destinatario es el técnico electricista encargado de la ejecución de la obra. No pretenden ser didácticos en cuanto a las relaciones entre los componentes de la instalación. De hecho, a partir de ellos suele ser difícil interpretar el funcionamiento de la instalación. Sin embargo, son muy claros en cuanto a los aspectos básicos de la ejecución material de la instalación. Los esquemas de conexiones deben responder de forma inmediata a preguntas como cuántos conductores tenemos en esta canalización o cómo debo conectar los bornes de este equipo. Para responder a la pregunta de cuál es la longitud de los conductores se representa el esquema de conexiones sobre el esquema explicativo de emplazamiento. En este último caso resulta especialmente conveniente, por simplicidad, representar agrupados distintos conductores en un único trazo. En este caso hablaremos de representación unifilar . Por el contrario, cuando cada conductor sea representado por un trazo independiente tendremos una representación multifilar . A continuación se muestran algunos ejemplos. 4.4.1. Representación unifilar

La siguiente figura muestra la instalación eléctrica de una habitación como esquema de conexiones unifilar . En este caso se ha tomado como referencia el esquema explicativo de emplazamiento de los equipos. Este esquema permite calcular la longitud de los conductores y el número de los mismos en cada canalización.

S

TC1

E

TC2

Figura. Esquema de conexiones unifilar, representación en emplazamiento, de una instalación eléctrica domiciliaria.



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ACTIVIDAD. Aplica una escala razonable al esquema anterior y calcula con ella la longitud de los conductores y canalizaciones empleados en esta instalación.

Este esquema de conexiones unifilar puede representarse ignorando el emplazamiento de los equipos. En este caso no será posible calcular la longitud de los conductores, pero sí el número de conductores en cada canalización. 1N ~ 220V 50Hz

S

TC1

TC2

E

Figura. Esquema de conexiones unifilar de una instalación eléctrica domiciliaria.



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4.4.2. Representación multifilar

Cuando se representan todos los conductores con trazos independientes tenemos el esquema de conexiones multifilar. Es evidente en el siguiente ejemplo que el resultado no es el más adecuado para interpretar el comportamiento de la instalación (aún siendo un ejemplo sencillo) pero sí es muy adecuado para el técnico de montaje. L1 N

~ 220V 50Hz

S

E TC1

TC2

Figura. Esquema de conexiones multifilar de una instalación eléctrica domiciliaria.



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TEMA 2. Esquemas eléctricos (II)

TEMA 2. ESQUEMAS ELÉCTRICOS (II) 1.

SÍMBOLOS Y ESQUEMAS ELÉCTRICOS EN LAS NORMAS UNE EN 60.617 ...................2 1.1.

DISPOSITIVOS DE CONMUTACIÓN DE POTENCIA..........................................................................2

1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4.

Contactor..............................................................................................................................2 Interruptor automático. Disyuntor. ............................................................... ....................... 3 Seccionador ............................................................ ............................................................ ..4 Interruptor seccionador........................................................................................................5 1.2. COMPONENTES DE MANDO. RELÉS .............................................................................................5 1.3. MÁQUINAS ELÉCTRICAS .............................................................................................................6 1.3.1. Motores.................................................................................................................................6 1.3.2. Generadores ....................................................... ................................................................ ..8 1.3.3. Transformadores ........................................................... ....................................................... 8

2.

TIPOS BÁSICOS DE ESQUEMAS ................................................................. ............................... 9 2.1. 2.1.1. 2.1.2.

ESQUEMA EXPLICATIVO DE CIRCUITOS.......................................................................................9 Representación conjunta ..................................................... ............................................... 10 Representación desarrollada..............................................................................................11



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1. Símbolos y esquemas eléctricos en las normas UNE EN 60.617 En el tema anterior se han analizado los símbolos básicos de una instalación eléctrica. A continuación se profundiza en otros símbolos utilizados en instalaciones de carácter industrial.

1.1. Dispositivos de conmutación de potencia Evidentemente, a partir de una determinada potencia no es posible abrir o cerrar un circuito por medio de un sencillo interruptor. Hacerlo de esa forma generaría un arco eléctrico que sencillamente destruiría el dispositivo y, con toda probabilidad, provocaría lesiones en el usuario. A partir de ciertos valores de tensión e intensidad es necesario utilizar otros dispositivos, cuya representación es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . En el Capítulo III, Sección 13, se define la representación de estos dispositivos: interruptores, contactores y seccionadores. 1.1.1. Contactor

Un contactor es un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. Es un dispositivo de maniobra indicado para la conexión de dispositivos de cierta potencia, como pueden ser motores eléctricos. En estos casos sustituye a el interruptor. El contactor es maniobrado a distancia, a través de una bobina, que al ser sometida a tensión (excitada) provocará la apertura o cierre de los contactos del dispositivo. El contactor siempre dispondrá de unos contactos principales o polos, en posición normalmente abierta, que cerrarán al ser excitada la bobina, dando tensión al equipo receptor de potencia (motor o similar). También puede disponer de uno o varios contactos auxiliares , con posiciones de reposo abiertas o cerradas, que cambian al ser excitada la bobina. Estos contactos auxiliares no son capaces de gobernar dispositivos de potencia: se utilizarán por ejemplo para encender o apagar indicadores luminosos en el cuadro de control.

Figura. Representación de un contactor 3P con dos contactos auxiliares, uno normalmente abierto (NA) y otro normalmente cerrado (NC)..



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ACTIVIDAD. Localiza e identifica mediante sus códigos numéricos los símbolos utilizados para la representación de este contactor.

1.1.2. Interruptor automático. Disyuntor.

El interruptor automático es también un aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes. Añade a esta función la de establecer, soportar durante tiempo determinado e interrumpir corrientes en condiciones anormales especificadas del circuito, tales como las de cortocircuito. Es decir, el interruptor automático combina la función de maniobra con la de protección. Como dispositivo de maniobra, actúa bajo tensión (en carga) y puede ser accionado directamente o bien a distancia, por medio de una bobina. Como dispositivo de protección, abre en caso de sobreintensidad por cortocircuito en la línea. Es capaz de cerrar sobre una línea en cortocircuito para abrir de forma inmediata, sin daño para el interruptor. Existen interruptores automáticos para circuitos de baja tensión, por ejemplo en las viviendas, y también de alta tensión para instalaciones industriales (> 1 kV).

Q

I>

I>

I>

Figura. Interruptor automático.

Es posible acoplar al interruptor automático bloques de contactos auxiliares para señalización y otros usos, de forma análoga a los contactores.




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Figura. Sobre una especie de carrito con ruedas está situado un interruptor automático 220 kV, poder de corte 35 kA. Las dos "V" son las cámaras de extinción del arco.

1.1.3. Seccionador

El seccionador es también un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. Está diseñado para maniobrar sin carga. Cerrado permite el paso de la corriente nominal y abierto garantiza el corte, evitando la formación de arcos. El seccionador da un corte visible de la línea. Su accionamiento es directo, manual o por medio de un motor. Es habitual en centros de transformación y subestraciones eléctricas, trabajando en combinación con interruptores automáticos, que permiten la maniobra en carga. El seccionador garantiza, una vez abierta la línea por el interruptor automático, que ésta no se cierre accidentalmente.

Figura. Seccionador de tres columnas de 220 kV. El mecanismo es obvio: una cuchilla giratoria en la columna central.



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Figura. Cuadro de baja tensión con diversos seccionadores en combinación con fusibles.

1.1.4. Interruptor seccionador

El interruptor seccionador presenta aplicaciones intermedias a las del interruptor automático y a las del seccionador. Permite abrir y cerrar circuitos bajo tensión, en carga, como el interruptor automático. Pero no resiste las operaciones de maniobra en condiciones de cortocircuito. Su estado, abierto o cerrado, no es evidente externamente. No tiene función de protección, por lo que sólo puede sustituir a un interruptor automático si se combina con un fusible.

1.2.

Componentes de mando. Relés

La representación general de un relé es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 en su Capítulo IV, Sección 15 ( Relés de todo o nada) y en su Capítulo V, Sección 16 y 17 ( Relés de medida ). Los relés son dispositivos de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en un circuito de baja potencia. Se utilizan para el diseño de sistemas de control, siendo la alternativa a los ordenadores industriales (PLCs), siempre que se trate de sistemas no excesivamente complejos. Constan de una bobina, encargada de generar la fuerza necesaria para la maniobra, un elemento de transmisión del esfuerzo mecánico y uno o varios contactos. Se distinguen dos casos o tipos de relés. En el primero, la presencia de corriente supone directamente la maniobra del relé: relés de todo o nada . En el segundo, la maniobra se produce sólo cuando una magnitud de la corriente eléctrica supera un valor (por ejemplo, la intensidad): relés de medida .



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Figura. Relé de cuatro contactos, dos normalmente abiertos (NA) y dos normalmente cerrados (NC).

1.3.

Máquinas eléctricas

La representación de las distintas máquinas eléctricas (motores, generadores y transformadores) es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . 1.3.1. Motores

Un motor eléctrico es una máquina capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica. Los motores pueden ser, en función de la naturaleza de la corriente eléctrica empleada, de corriente continua o de corriente alterna. Estos últimos pueden ser monofásicos o trifásicos. Los motores eléctricos de corriente alterna se clasifican también en motores síncronos y motores asíncronos . En los primeros la velocidad de giro del motor coincide con la frecuencia de la corriente eléctrica de alimentación. En los segundos, evidentemente, no. Como el resto de máquinas eléctricas, los motores basan su funcionamiento en las leyes del electromagnetismo. En todo motor distinguimos dos partes diferenciadas: el estátor , o parte fija, y el rótor , o parte móvil (giratoria). En el motor de corriente alterna trifásico síncrono el estátor recibe corriente alterna trifásica. Esta corriente mediante tres devanados genera un campo magnético giratorio. El rótor dispone de un imán permanente o bien de un devanado que, alimentado con corriente continua, genera un campo magnético equivalente. Las leyes del electromagnetismo explican como, en estas condiciones, el rótor gira de forma sincronizada con el campo magnético generado por el estátor. El motor de corriente alterna trifásico síncrono es utilizado en la industria, aunque lo es más el generador de corriente alterna trifásica : se trata de la misma máquina sólo que ahora en vez de transformar energía eléctrica en mecánica, transforma energía mecánica en eléctrica.



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M 3

Figura. Representación según UNE-EN 60617-7 de un motor de inducción trifásico de rotor bobinado

En el motor de corriente alterna trifásico asíncrono encontramos un estátor también alimentado con corriente alterna trifásica. Sin embargo, ahora el rótor no dispone ni de imanes permanentes ni de alimentación eléctrica alguna, sino simplemente de un circuito cerrado sobre sí mismo: por este motivo se habla del motor asíncrono de jaula de ardilla. En estas condiciones, se produce un giro no sincronizado con la frecuencia de la red de alimentación del estátor. Este tipo de motor es el más utilizado en aplicaciones industriales.

M 3

Figura. Representación según UNE-EN 60617-7 de un motor de inducción trifásico de jaula.

Internamente, el estátor de los motores de corriente alterna trifásica consta de tres devanados, uno por cada fase. Denominando a estos devanados U, V y W nos encontramos con 6 bornes: U1/U2, V1/V2 y W1/W2. Existen por ello dos formas posibles de conexión del motor a las líneas de alimentación L1, L2 y L3, denominadas conexión en estrella y conexión en triángulo , como se representa en la siguiente figura.

U1 V1 W1

W2 M 3~

U1

U2

V1

V2

W1

W2 M 3~

U2 V2

Figura. Representación de dos motores de inducción trifásico de jaula, uno en conexión estrella y otro en conexión triángulo.

Es fácil observar como en la conexión estrella entre cada dos fases tenemos dos devanados mientras que en la conexión triángulo sólo tenemos uno. Es decir, en estrella cada devanado está sometido a una tensión menor que en la conexión triángulo. Este hecho es utilizado frecuentemente para el arranque suave de los motores de cierta potencia y es conocido como arranque estrella – triángulo . Santiago Martín González


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1.3.2. Generadores

Un generador eléctrico es una máquina capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica. Como se acaba de comentar, el motor de corriente alterna trifásico síncrono puede funcionar como generador y, de hecho, esta es su principal aplicación en la industria.

GS

Figura. Representación según UNE-EN 60617-7 de generador síncrono trifásico con inducido en estrella y con neutro accesible.

1.3.3. Transformadores

Los transformadores son máquinas eléctricas no rotativas. Tienen la misión de transmitir, mediante un campo electromagnético, la energía eléctrica de un sistema, con una determinada tensión, a otro sistema con tensión deseada. Pueden estar destinados a transformar potencias de cierta consideración, alimentados por tensión y frecuencias fijas (transformadores de potencia ). También pueden utilizarse para trabajar con tensiones y frecuencias variables (transformadores de comunicación). Otra aplicación es facilitar una conexión adecuada a aparatos de medida o protección (transformadores de medida). Según la naturaleza de la corriente pueden clasificarse en monofásicos, trifásicos, trifásicos-exafásicos, trifásicos-dodecafásicos, etc. En su uso más habitual en la industria, como transformadores trifásicos de potencia, pueden clasificarse en transformadores elevadores (la tensión de salida es superior a la de entrada) o transformadores reductores. Del modo análogo a los motores y generadores trifásicos, los devanados de los transformadores trifásicos pueden conectarse en estrella o en triángulo.

Figura. Representación según UNE-EN 60617-7 de un transformador trifásico, conexión estrella – triángulo (representación unifilar y multifilar).



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2. Tipos básicos de esquemas En el tema anterior se describieron los tipos fundamentales de esquemas eléctricos: esquemas explicativos ( funcional, de emplazamiento y de circuitos) y esquemas de conexiones, así como la representación unifilar y multifilar . Se profundiza a continuación en los esquemas explicativos de circuitos.

2.1.

Esquema explicativo de circuitos

Los esquemas explicativos de circuitos vistos hasta ahora corresponden a circuitos domésticos o similares de baja potencia, donde los componentes finales son luminarias o tomas de corriente. En estos casos el circuito es analizado como un todo. Sin embargo, en el caso de circuitos de mayor potencia, de tipo industrial, es habitual distinguir entre el circuito de fuerza y el circuito de mando . El circuito de fuerza es el que contiene los componentes de alta demanda energética que son la razón de ser del circuito: por ejemplo, el motor eléctrico que se pretende gobernar. Incluye, además de esos componentes de consumo final, los conductores y dispositivos de conmutación de potencia directamente vinculados: seccionadores, contactores o interruptores y dispositivos de protección . El circuito de mando es el que contiene aquellos otros componentes (de control y de medida) que, con una alimentación eléctrica independiente y con una potencia sensiblemente inferior, permiten el gobierno de los componentes de fuerza. El circuito de mando se ubica en uno o varios cuadros de control independientes. Incluye los pulsadores, lámparas de emergencia, indicadores de las distintas magnitudes eléctricas (voltaje, intensidad) y relés utilizados para el mando de la instalación. Dependiendo de la complejidad del circuito, es posible dibujar ambos circuitos conjuntamente, representación conjunta , o bien segregarlos en planos diferentes, representación desarrollada . Desde el punto de vista gráfico, en la representación conjunta se empleará un trazo grueso para representar el circuito de fuerza y fino para el circuito de mando.



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2.1.1. Representación conjunta

En la siguiente figura tenemos un esquema explicativo de circuitos en representación conjunta. Se refiere al arranque de un motor trifásico (220 V y 50 Hz) por medio de un contactor K. Este contactor cierra sus contactos principales al ser excitada su bobina por medio del interruptor S, dotado de enclavamiento mecánico. Completan los datos del circuito un interruptor automático Q del tipo magnetotérmico, que actúa como dispositivo de protección del motor; y un fusible F que protege el circuito de mando. El circuito de mando está alimentado entre dos fases. Obsérvese como el circuito de fuerza está representado en un trazo más grueso que el circuito de mando. 3 ~ 220 V 50 Hz L1 L2 L3 F

Q S

I>

I>

I>

K U

V

W

M 3~

Figura. Esquema explicativo de circuitos, representación conjunta.



11


2.1.2. Representación desarrollada

La siguiente figura representa el mismo circuito por medio de un esquema explicativo de circuitos en representación desarrollada. 3 ~ 220 V 50 Hz L1 L2 2 ~ 220 V 50 Hz

L3 L2

F

Q

I>

I>

S

I>

K U

V

K

W L3

M 3~

Figura. Esquema explicativo de circuitos, representación desarrollada.

Se observa como ha sido necesario, para la interpretación correcta del circuito, representar dos veces la bobina K de mando del contactor, una en el circuito de fuerza y otra en el circuito de mando. Al ser esta bobina el elemento receptor final en el circuito de mando, se representa en la parte inferior, por debajo del interruptor S y el fusible F. En el circuito de mando se ha representado la fase L3 abajo y la fase L2 arriba, respetando el orden lógico. Si la alimentación fuese a través de fase y neutro, el neutro ocuparía la posición inferior. La utilidad de la representación desarrollada se percibe más claramente cuando la complejidad del circuito aumenta. Supongamos ahora que el armario de control no sólo incluye el interruptor S sino también dos indicadores luminosos: H1, para indicar motor en marcha, y H2, para indicar motor parado (con tensión en línea). En ese caso, el contactor actúa también como relé para gobernar el encendido y apagado de esos indicadores luminosos. Por ese motivo aparecen representados 2 contactos en el circuito de mando, como se observa en la siguiente figura.



12


2 ~ 220 V 50 Hz L2

F

S

K

K

K

H1

H2

L3 1

2

NA

NC

2

3

3

Figura. Esquema explicativo de circuitos, representación desarrollada.



1

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III)

TEMA 3. ESQUEMAS ELÉCTRICOS (III) 1.

EJECUCIÓN DE ESQUEMAS EXPLICATIVOS DE CIRCUITOS..........................................2

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.

DENOMINACIÓN DE COMPONENTES............................................................................................3 IDENTIFICACIÓN DE CONTACTORES EN CIRCUITOS DE MANDO....................................................4 NUMERACIÓN DE TERMINALES Y CONDUCTORES .......................................................................5 ASIGNACIÓN A CUADROS ...........................................................................................................5 DETERMINACIÓN DE BORNES .....................................................................................................6 REPRESENTACIÓN DE BORNEROS................................................................................................8



2


1. Ejecución de esquemas explicativos de circuitos Una vez decididos los elementos que integran la instalación eléctrica y su papel en la misma, se procede a representar gráficamente el esquema eléctrico. Además de respetar la normativa en cuanto a la simbología para la representación de los distintos dispositivos, es necesario respetar una serie de normas de trazado. Así, en primer lugar todos los elementos de la misma clase estarán representados por el mismo símbolo y al mismo tamaño. Siempre que sea posible, los elementos de una misma clase se colocarán en el mismo nivel. Cuando varios contactores intervienen en la conmutación de un mismo motor, se procurará representarlos equidistantes y al mismo nivel. El circuito de mando se dibujará debajo o a la derecha del circuito de fuerza. Si tienen cierta extensión, se colocarán en planos independientes. Es habitual que el circuito de mando tenga una extensión tan grande que obligue a representarlo en varias hojas. En la representación conjunta, para el circuito de mando se utilizará trazo fino y para el circuito de fuerza trazo grueso. En el circuito de mando los componentes eléctricos se representan entre dos conductores horizontales, correspondientes a dos fases o bien a una fase y el neutro. Si la alimentación se realiza a través de fase y neutro, el neutro ocupará la posición inferior. Si la alimentación se realiza a través de dos fases, se representa abajo la de dígito superior. Cada componente con función de recepción de energía (bobinas de relés, indicadores luminosos, etc.) ocupa una columna en la representación del circuito de mando. Estas columnas son numeradas de izquierda a derecha. Los componentes de control (pulsadores, contactos, etc.) se representan sobre los componentes de consumo (bobinas de relés, indicadores luminosos, etc.). Los componentes de protección (fusibles) se representan por encima de todos ellos.



3


1.1. Denominación de componentes Para la denominación de los componentes se utilizarán letras mayúsculas, de acuerdo con las recomendaciones de la tabla incluida en el anexo de normativa. Algunas de las letras más utilizadas son: F, fusible K, contactor L, línea M, motor Q, interruptor magnetotérmico S, pulsador X, cuadro eléctrico Las letras se colocarán a la izquierda del elemento designado. Cuando exista más de un elemento de la misma clase, se añadirá una cifra progresiva (de izquierda a derecha según se representen estos elementos en el esquema). La designación de un elemento que aparece representado en el circuito de fuerza y en el circuito de mando debe ser la misma. Estos criterios aparecen aplicados en los siguientes esquemas, correspondientes a los circuitos de fuerza y de mando del arranque de un motor en estrella – triángulo. 3 ~ 220 V 50 Hz L1 L2 L3

Q

1

2

3

4

5

6

4

5

6

I>

I>

I>

7

8

9

7

8

9

7

K1

8

9

K2 10

11

17

18

13

14

15

K3

12

13

U1

16

14

15

W2

V1

M

U2

W1

3~

V2

Figura. Representación del circuito de fuerza para el arranque de un motor en estrella - triángulo.



4

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 2 ~ 220 V 50 Hz L2 F

S3

S1

K1

S2

K2

K2 K1

K3

K3

L3

2

1 NA 2

K2

NC

4

3 NA

5

NC

NA

NC

4

5

3

Figura. Representación del circuito de mando para el arranque de un motor en estrella triángulo.

1.2. Tablas de situación de contactos en circuitos de mando En el circuito de mando es útil ordenar los elementos receptores de las instrucciones de control en columnas numeradas, de izquierda a derecha. Cuando un contactor tiene contactos distribuidos en varias columnas del circuito de mando es conveniente, para la rápida localización de estos contactos, hacer una indicación debajo del contactor. Esta indicación consiste en una pequeña tabla de dos columnas y tantas filas como contactos existan. La primera columna tiene por encabezado NA (normalmente abierto) y la segunda NC (normalmente cerrado). En filas se indica el número de la columna del circuito de mando donde ese contactor está representado bien como un contacto NA o bien como un contacto NC.



5


1.3. Numeración de terminales y conductores El siguiente paso en la representación de un circuito es la numeración de los conductores y de los terminales de los elementos presentes. La numeración de los terminales de los dispositivos que integran el esquema está definida en la norma. Permite al instalador identificar los terminales del dispositivo que tiene en sus manos con los terminales del símbolo que lo representa en el plano. No obstante, no trataremos este apartado en este capítulo. La numeración de los conductores en el circuito de fuerza resulta, al menos en la mayor parte de los casos, innecesaria, pues son fácilmente identificables. Sin embargo, en el caso del circuito de mando, al tratarse de mayor número de conductores, la numeración sí se hace necesaria. Como se observa en la figura del circuito de mando del arranque de un motor, antes representado, la numeración comienza en la esquina superior izquierda y progresa según descendemos hacia la derecha. 2 ~ 220 V 50 Hz L2 1

F

2

S3 3

S1

K1 4

S2

K2

6 8

K2

K3

7

K1

9

K3

K2

5

L3 2

1 NA 2

NC

4

3 NA

5

NC

NA

NC

4

5

3

Figura. Representación del circuito de mando para el arranque de un motor en estrella triángulo. Identificación de conductores.




6

1.4. Asignación a cuadros Habitualmente, los elementos del circuito de mando están ubicados físicamente en uno o varios cuadros de maniobra, cuadros que es necesario conectar entre sí y con los elementos del circuito de fuerza. Esta conexión se realiza a través de los llamados borneros, formados por un conjunto de terminales accesibles exteriormente en los cuadros de maniobra. En la conexión de los borneros de los distintos cuadros y elementos del circuito intervienen técnicos que desconocen la totalidad del circuito y ni pueden ni deben perder tiempo descifrando los esquemas de fuerza y mando. Para evitar errores de conexión lo más práctico es numerar adecuadamente los borneros para que esa tarea se convierta en una acción mecánica y rutinaria. La numeración de los borneros comienza por la asignación a los distintos cuadros eléctricos de los elementos del circuito. Esta debe ser una decisión del proyectista de la instalación. En el ejemplo del arranque de un motor se ha decidido asignar a un cuadro, que denominaremos cuadro de maniobra. Este cuadro posee un único bornero que designaremos como X2 y alberga los pulsadores S1, S2 y S3. La protección Q y los contactores K1, K2 y K3 estarán en otro cuadro, denominado cuadro principal, también con un único bornero, denominado ahora X1.

1.5. Determinación de bornes Una vez asignados los elementos a un cuadro, es necesario identificar qué conductores deben salir de un cuadro para ir a otro. Esos conductores deberán señalarse y para establecer el bornero. En la siguiente figura se representa este proceso. En primer lugar, se han coloreado en rojo los símbolos de elementos que pertenecen al cuadro X2 (el resto pertenecen en este ejemplo al cuadro X1). Por ejemplo, los elementos F y S3 pertenecen a cuadros diferentes. Por tanto en el conductor que los une es necesario señalar la existencia de una conexión a través de bornes. Se utilizará el borne número 1 del cuadro X1 y el borne número 1 del cuadro X2: por ello junto al símbolo de borne se ha escrito X1.1 y X2.1. El proceso se repite dando lugar en el ejemplo a 5 conexiones a través de bornes.



7


2 ~ 220 V 50 Hz L2 1

F 2 X1

1

X2

1

S3 3

S1

X2

2

X1

2

K1 4

X1

3

X2

3

X2

3

X1

3

S2 6

X2

3

X1

3

X2

4

X1

4

K2

K3

5

X1

5

K2

8

K3

7

K1

X2

9

K2

5

L3

Figura. Representación del circuito de mando para el arranque de un motor en estrella triángulo. Identificación de bornes.



8


1.6. Representación de borneros Una vez representados en el circuito de mando los bornes existentes, la representación de la conexión de los borneros es inmediata. El resultado obtenido para el ejemplo anterior se representa en la siguiente figura. Obsérvese en el cuadro principal la existencia de bornes para la alimentación eléctrica (tomas L1, L2 y L3) y para la conexión del motor (U1, V1, W1, U2, V2, W2). No es necesaria una alimentación del cuadro de maniobra pues en este ejemplo los conductores que vinculan ambos cuadros suministran la energía. Para vincular ambos cuadros hemos utilizado un cable multipolar de 5 conductores, diferenciados por los colores blanco, negro, amarillo, rojo y azul.

CUADRO PRINCIPAL

X1

L1

L2

L3

U1

V1

W1

U2

V2

W2

X1.1

o c n a l b

X1.2

X1.3

X1.4

o r g e n

o l l i r a m a

o j o r

X1.5

l u z a

CUADRO DE MANIOBRA

X2

X2.1

o c n a l b

X2.2

o r g e n

X2.3

o l l i r a m a

X2.4

o j o r

X2.5

l u z a

Figura. Representación la conexión de los borneros de los cuadros principal y de maniobra para el arranque estrella – triángulo de un motor.




1

ANEXO. SÍMBOLOS NORMALIZADOS UNE – EN 60617 UNE-EN 60617 (CEI 617)..........................................................................................................................2 CONTORNOS Y ENVOLVENTES .........................................................................................................3 CONDUCTORES.......................................................................................................................................4 UNIONES Y RAMIFICACIONES...........................................................................................................5 PUESTA A TIERRA Y A MASA, EQUIPOTENCIALIDAD................................................................6 NATURALEZA DE LA CORRIENTE Y DE LA TENSIÓN................................................................ 7 TOMAS DE CORRIENTE........................................................................................................................8 ILUMINACIÓN .........................................................................................................................................9 CONTACTOS...........................................................................................................................................10 CONEXIONES NO ELÉCTRICAS ....................................................................................................... 12 ACCIONAMIENTOS..............................................................................................................................13 PULSADORES.........................................................................................................................................14 DISPOSITIVOS DE CONMUTACIÓN DE POTENCIA ................................................................... .16 RELÉS.......................................................................................................................................................18 FUSIBLES.................................................................................................................................................20 MÁQUINAS ELÉCTRICAS...................................................................................................................21 IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES ELECTRICOS................................................................23



Símbolos normalizados UNE – EN 60617

UNE-EN 60617 (CEI 617) La norma CEI 617 define una serie que trata sobre símbolos gráficos para esquemas. Esta serie consta de las siguientes partes:

UNE-EN 60617-2 UNE-EN 60617-3 UNE-EN 60617-4 UNE-EN 60617-5 UNE-EN 60617-6 UNE-EN 60617-7 UNE-EN 60617-8 UNE-EN 60617-9 UNE-EN 60617-10 UNE-EN 60617-11 UNE-EN 60617-12 UNE-EN 60617-13

Elementos de símbolos, símbolos distintivos y otros símbolos de aplicación general Conductores y dispositivos de conexión Componentes pasivos básicos Semiconductores y tubos electrónicos Producción, transformación y conversión de la energía eléctrica Aparamenta y dispositivos de control y protección Instrumentos de medida, lámparas y dispositivos de señalización Telecomunicaciones: Conmutación y equipos periféricos Telecomunicaciones:Transmisión Esquemas y planos de instalación, arquitectónicos y topográficos Operadores lógicos binarios Operadores analógicos

Prof. Santiago Martín

2


CONTORNOS Y ENVOLVENTES La norma UNE-EN 60617-2 en su Capítulo I, Sección 1, define cómo deben representarse los

límites que definen dónde se alberga un determinado circuito.

UNE-EN 60617-2 Nº 02-01-01 02-01-02 02-01-03

Símbolo

Descripción Objeto, por ejemplo: - Equipo - Dispositivo - Unidad funcional - Componente - Función Deben incorporarse al símbolo o situarse en su proximidad otros símbolos o descripciones apropiadas para precisar el tipo de objeto. Si la presentación lo exige se puede utilizar un contorno con otra forma.

02-01-07

Pantalla Blindaje Por ejemplo, para reducir la penetración de campos eléctricos o electromagnéticos. El símbolo debe dibujarse con la forma que convenga.


3


CONDUCTORES La representación de los conductores que integran un circuito es tratada en la norma UNE-EN 60617-3 en su Sección 1. También es objeto de la norma UNE-EN 60617-11 para el caso particular de la representación de instalaciones de edificios (Capítulo IV, Sección 11).

UNE-EN 60617-3 Nº

Símbolo

03-01-01 03-01-02 03-01-03 03-01-05

Descripción Conexión Grupo de conexiones EJEMPLOS: - conductor - cable - línea - línea de transformación

3

Cuando un grupo de conductores se representa por un trazo único se puede indicar añadiendo el mismo número de pequeños trazos oblicuos, o con un solo trazo oblicuo acompañado de una cifra correspondiente al número de conexiones. La longitud del símbolo de conexión se puede ajustar a la presentación del esquema. EJEMPLOS: Tres conexiones

L1 3N 380V,50Hz L2 L3 N 3(1x120)+1x70

Se pueden dar informaciones complementarias en la forma siguiente: - naturaleza de la corriente - sistema de distribución - frecuencia - tensión - número de conductores - sección de cada conductor - símbolo químio del metal de cada conductor El número de conductores está seguido del valor de la sección, separado por una x. Si determinados conductores tienen secciones diferentes, conviene separar los valores característicos por el signo +. EJEMPLOS: Circuito de corriente trifásica, 380 V, 50 Hz, tres conductores de 120 mm2, con hilo neutro de 50 mm2.

03-01-06

Conexión flexible

03-01-07

Conductor apantallado

03-01-08

Conexión trenzada Se muestran 3 conexiones.


4


UNIONES Y RAMIFICACIONES La representación de la unión entre dos o más conductores, o bien la ramificación de un conductor en varios, es objeto de la norma UNE-EN 60617-3 en su Sección 2.

UNE-EN 60617-3 Nº

Símbolo

Descripción

03-02-01

Unión Punto de conexión

03-02-02

Terminal

03-02-03

Regleta de terminales Se pueden añadir marcas de terminales

03-02-04 03-02-05

Conexión en T

3-02-06 03-02-07

Unión doble de conductores.


Símbolo 03-02-04 representado con el símbolo de unión

La forma 2 se debe utilizar solamente si es necesario por razones de presentación.

5


PUESTA A TIERRA Y A MASA, EQUIPOTENCIALIDAD Los símbolos que representan la puesta a tierra y a masa de las carcasas de los equipos eléctricos están reunidos en la Sección 15 de la norma UNE-EN 60617-2 . Pag 20 y 21

UNE-EN 60617-2 Nº 02-15-01

Símbolo

Descripción Tierra, símbolo general Se puede dar información adicional sobre el estado de la tierra, o su finalidad, si no es evidente.

02-15-04

Masa Chasis Se puede omitir copleta o parcialmente las rayas si no existe ambigüedad. Si se omiten del todo, la línea de masa debe ser más gruesa, tal como se indica a continuación:


6


NATURALEZA DE LA CORRIENTE Y DE LA TENSIÓN La simbología que regula cómo reflejar en los esquemas la naturaleza del suministro eléctrico es objeto de la norma UNE-EN 60617-2 .

UNE-EN 60617-2 Nº

Símbolo

02-02-03

Descripción Corriente continua. El valor de la tensión puede indicarse a la derecha del símbolo y el tipo de red a la izquierda. EJEMPLO:

02-02-04

2/M

220/110V

Corriente alterna. El valor numérico de la frecuencia o de la banda de frecuencias puede indicarse a la derecha del símbolo. 50 Hz

EJEMPLOS: Corriente alterna, 50 Hz.

100…600 kHz

Corriente alterna en la banda de frecuencias de 100 kHz a 600 kHz. El valor de la tensión puede indicarse a la derecha del símbolo. El número de fases y la presencia de un neutro puede indicarse a la izquierda del símbolo.

400/230 V 50 Hz

EJEMPLO: Corriente alterna trifásica con neutro, 400 V (230 V entre cada fase y el neutro) 50 Hz.

02-02-13

+

Polaridad positiva

02-02-14

-

Polaridad negativa

02-02-15

N

Neutro

02-02-16

M

Medio

3/N


7


TOMAS DE CORRIENTE Las tomas de corriente, los enchufes y en general los conectores son objeto de la Sección 3 de la norma UNE-EN 60617-3 . A continuación se describen los símbolos de mayor uso. También se describen en la norma UNE-EN 60617-11 , Sección 13, con algunas particularidades orientadas a la representación de instalaciones eléctricas en edificios.

UNE-EN 60617-3 Nº

Símbolo

Descripción

03-03-01

Contacto hembra (de una base o de una clavija). Base. En una representación unilineal, el símbolo indica la parte hembra de un conector multicontacto.

03-03-03

Contacto macho (de una base o de una clavija). Clavija. En una representación unilineal, el símbolo indica la parte macho de un conector multicontacto.

03-03-05

Base y clavija Se aplican las reglas dadas en los símbolos 03-03-01 y 03-03-03.

03-03-07

Base y clavija multipolares. El símbolo se muestra en una representación multilineal con 3 contactos hembra y 3 contactos macho.

03-03-08

3

Base y clavija multipolares. El símbolo se muestra en representación unilineal 3 contactos hembra y 3 contactos macho.

03-03-16

Conector a presión.

UNE-EN 60617-11 Nº 11-13-04


Símbolo

Descripción Base de toma de corriente con contacto para conductor de protección.

8


ILUMINACIÓN Para la representación de instalaciones de iluminación en circuitos de edificaciones, la norma UNE-EN 60617-11 define los siguientes símbolos.

UNE-EN 60617-11 Nº

Símbolo

Descripción

11-15-01

Punto de salida para aparato de iluminación. El símbolo está representado con cableado.

11-15-03

Lámpara, símbolo general.

11-15-04

Luminaria, símbolo general. Lámpara fluorescente, símbolo general.

11-15-05

EJEMPLOS: Luminaria con tres tubos fluorescentes.

11-15-06


5

Luminaria con cinco tubos fluorescentes.

9


CONTACTOS Este tema es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . En su Capítulo II, Secciones 2 a 6, se definen los símbolos utilizados para representar contactos con dos o tres posiciones. En este apartado vemos lo símbolos básicos de los tipos de contactos que encontramos en la industria. En función de la forma en que son accionados los contactos y de la potencia del circuito sobre el que se instalan, definiremos una serie de dispositivos en los siguientes apartados.

UNE-EN 60617-7 Nº 07-02-01

Símbolo

Descripción Contacto de cierre (contacto de trabajo). Este símbolo también se puede utilizar como símbolo general de interruptor. Contacto normalmente abierto, NA.

07-02-03

Contacto de apertura (contacto de reposo). Contacto normalmente cerrado, NC.

07-02-04

Contacto inversor antes del cierre. Se produce primero la apertura del contacto NC y luego el cierre del contacto NA.

07-02-05

Contacto inversor con posición intermedia de corte. Contacto conmutado NANA.

07-02-06

Contacto inversor antes de la apertura. Se produce primero el cierre del contacto NA y luego la apertura del contacto NC.

07-04-01

Contacto (de un conjunto de varios contactos) con cierre adelantado respecto de los demás contactos de cierre del conjunto.

07-04-02

Contacto (de un conjunto de varios contactos) con cierre retrasado respecto de los demás contactos de cierre del conjunto.


10


UNE-EN 60617-7 Nº

Símbolo

Descripción

07-04-03

Contacto (de un conjunto de varios contactos) con apertura retrasada respecto de los demás contactos de apertura del conjunto.

07-04-04

Contacto (de un conjunto de varios contactos) con apertura adelantada respecto de los demás contactos de apertura del conjunto.

07-05-01

Contacto de cierre, retardado cuando se activa el dispositivo que contiene el contacto. El símbolo de acción retardada es definido en la norma UNE-EN 60617 (02-12-05)

07-05-02

Contacto de cierre, retardado cuando se desactiva el dispositivo que contiene el contacto. El símbolo de acción retardada es definido en la norma UNE-EN 60617 (02-12-06)

07-05-03

Contacto de apertura, retardada cuando se activa el dispositivo que contiene el contacto.

07-05-04

Contacto de apertura, retardada cuando se desactiva el dispositivo que contiene el contacto.

07-05-05

Contacto de cierre, retardado cuando se activa y cuando se desactiva el dispositivo que contiene el contacto.


11


CONEXIONES NO ELÉCTRICAS Como se ha indicado en los apartados de pulsadores y de dispositivos de conmutación de potencia, la simbología de estos instrumentos se basa en tres simbologías normalizadas: la del contacto propiamente dicho; la de la forma de accionamiento ; y la de la conexión entre el accionador y el contacto. En este apartado veremos la representación de distintas posibilidades de conexión, extraídas de la norma UNE-EN 60617-2, Capítulo III.

UNE-EN 60617-2 Nº 02-12-01 02-12-04

Símbolo

Descripción Conexión, por ejemplo: - mecánica - neumática - hidráulica - óptica - funcional La longitud del símbolo de conexión puede ajustarse a la presentación del esquema. Forma 2.Este símbolo se utiliza si el espacio disponible es demasiado pequeño para que se pueda utilizar el símbolo 02-12-01.

02-12-05 02-12-06

Acción retardada. La acción es retardada cuando el sentido del desplazamiento es desde el arco hacia su centro.

02-12-07

Retorno automático. El triángulo se dirige en el sentido de retorno.

02-12-08


Trinquete, retén. Retorno no automático. Dispositivo para mantener una posición dada.

12


ACCIONAMIENTOS Como se ha indicado en los apartados de interruptores y de dispositivos de conmutación de potencia, la simbología de estos instrumentos se basa en tres simbologías normalizadas: la del contacto propiamente dicho; la de la forma de accionamiento ; y la de la conexión entre el accionador y el contacto. En este apartado veremos la representación de distintos accionamientos, extraídas de la norma UNE-EN 60617-2 , Capítulo III.

UNE-EN 60617-2 Nº

Símbolo

Descripción

02-13-01

Accionador manual, símbolo general.

02-13-03

Mando de tirador

02-13-04

Mando rotatorio

02-13-05

Mando de pulsador

02-13-08

Accionador de emergencia (tipo “seta”)

02-13-21

Accionado por energía hidráulica o neumática, de simple efecto.

02-13-22

Accionado por energía hidráulica o neumática, de doble efecto.

02-13-23

Accionado por efecto electromagnético. Ver apartado de Relés.

02-13-24

Accionado por un dispositivo electromagnético, por ejemplo para protección contra una sobreintensidad.

02-13-25

Accionado por un dispositivo térmico, por ejemplo para protección contra una sobreintensidad.

02-13-26

02-13-27


M

Mando por motor eléctrico.

Mando por reloj eléctrico.

13


PULSADORES Este tema es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . En el Capítulo III, Sección 7, se define la representación de los interruptores, aparamenta de conexión y cebadores. Los interruptores son aparatos mecánicos de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en circuitos de baja potencia, como son en general las instalaciones domésticas o los circuitos de control de instalaciones industriales. Los interruptores son accionados manualmente. La simbología del interruptor se basa en la del contacto anteriormente vista ( UNE-EN 60617-7, Capítulo II, Secciones 2 a 6). Añaden a esta simbología la contenida en la norma UNE-EN 60617-2 , Capítulo III, referida a la forma de accionamiento y a la conexión mecánica entre el accionador y el contacto propiamente dicho.

UNE-EN 60617-7 Nº 07-07-01

Símbolo

Descripción Contacto de cierre con control manual, símbolo general. El símbolo de accionador manual es definido en la norma UNE-EN 60617-2 (02-13-01) Se supone retorno automático pese a no incluirse el símbolo correspondiente UNE-EN 60617-2 (02-12-07)

07-07-02

Interruptor pulsador, con contacto de cierre y retorno automático. El símbolo de mando de pulsador es definido en la norma UNE-EN 60617-2 (02-13-05) Se supone retorno automático pese a no incluirse el símbolo correspondiente UNE-EN 60617-2 (02-12-07)

07-07-03

Interruptor tirador, con contacto de cierre y retorno automático. El símbolo de mando de tirador es definido en la norma UNE-EN 60617-2 (02-13-03) Se supone retorno automático pese a no incluirse el símbolo correspondiente UNE-EN 60617-2 (02-12-07)

07-07-04

Interruptor de giro, con contacto de cierre sin retorno automático. El símbolo de mando rotatorio es definido en la norma UNE-EN 60617-2 (02-13-04)


14


Para la representación de interruptores en circuitos unifilares de edificaciones, la norma UNE-EN 60617-11 define los siguientes símbolos.

UNE-EN 60617-11 Nº

Símbolo

Descripción

11-14-01

Interruptor, símbolo general.

11-14-02

Interruptor con piloto luminoso.

11-14-03

t

Interruptor unipolar con tiempo de conexión limitado.

11-14-04

Interruptor bipolar.

11-14-06

Interruptor unipolar de dos posiciones. También llamado conmutador de vaivén.

11-14-07

Conmutador intermedio. Esquema de circuito: También llamado conmutador de cruce.

11-14-10


Botón pulsador.

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DISPOSITIVOS DE CONMUTACIÓN DE POTENCIA Este tema es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 . En el Capítulo III, Sección 13, se define la representación de estos dispositivos: interruptores, contactores y seccionadores. Un contactor es un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. El contactor es maniobrado a distancia, a través de una bobina. Es un dispositivo de maniobra indicado para la conexión de dispositivos de cierta potencia, como pueden ser motores eléctricos. En estos casos sustituye al pulsador. La representación según la norma UNE que se muestra a continuación no incluye la bobina de mando, que será objeto de análisis posteriormente en el apartado de relés. El interruptor automático magnetotérmico es también un aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes. Añade a esta función la de establecer, soportar durante tiempo determinado e interrumpir corrientes en condiciones anormales especificadas del circuito, tales como las de cortocircuito. Es decir, el interruptor automático combina la función de maniobra con la de protección. Como dispositivo de maniobra, actúa bajo tensión (en carga) y puede ser accionado directamente o bien a distancia, por medio de una bobina. Como dispositivo de protección, abre en caso de sobreintensidad por cortocircuito en la línea. Es capaz de cerrar sobre una línea en cortocircuito para abrir de forma inmediata, si daño para el interruptor. Existen interruptores automáticos para circuitos de baja tensión, por ejemplo en las viviendas, y de alta tensión (> 1 kV). La representación según la norma UNE que se muestra a continuación no incluye la bobina de mando, de todas formas no siempre presente, que será objeto de análisis posteriormente en el apartado de relés. El interruptor seccionador presenta aplicaciones intermedias a las del interruptor automático y a las del seccionador. Permite abrir y cerrar circuitos bajo tensión, en carga, como el interruptor automático. Pero no resiste las operaciones de maniobra en condiciones de cortocircuito. Su estado, abierto o cerrado, no es evidente externamente. No tiene función de protección, por lo que sólo puede sustituir a un interruptor automático si se combina con un fusible. Finalmente, el seccionador es también un dispositivo de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en un circuito. Está diseñado para maniobrar sin carga. Cerrado permite el paso de la corriente nominal y abierto garantiza el corte, evitando la formación de arcos. El seccionador da un corte visible de la línea. Su accionamiento es directo, manual o por medio de un motor. Es habitual en centros de transformación y subestraciones eléctricas, trabajando en combinación con i nterruptores automáticos, que permiten la maniobra en carga. El seccionador garantiza, una vez abierta la línea por el interruptor automático, que ésta no se cierre accidentalmente.


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UNE-EN 60617-7 Nº 07-13-01

Símbolo Utilizar el símbolo 07-02-01

07-13-02

Descripción Interruptor Contactor. Contacto principal de cierre de un contador. (Contacto abierto en reposo). Añade al símbolo del interruptor (07-02-01) el símbolo de la función de contactor (07-01-01)

07-13-05

Interruptor automático Añade al símbolo del interruptor (07-02-01) el símbolo de la función de interruptor automático (07-01-02)

07-13-06

Seccionador Añade al símbolo del interruptor (07-02-01) el símbolo de la función de seccionador (07-01-03)

07-13-07

Seccionador de dos direcciones con posición de seccionamiento intermedia.

07-13-08

Interruptor seccionador Añade al símbolo del interruptor (07-02-01) el símbolo de la función de interruptor seccionador (07-01-04)

07-13-11


Mecanismo de disparo libre.

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RELÉS La representación general de un relé es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 en su Capítulo IV, Sección 15 ( Relés de todo o nada ) y en su Capítulo V, Sección 16 y 17 ( Relés de medida ). Los relés son dispositivos de conexión capaces de establecer, soportar e interrumpir corrientes en un circuito. Permiten el cierre o apertura de un contacto a distancia, algo necesario en un circuito de potencia. También permiten el diseño de sistemas de control, siendo la alternativa a los ordenadores industriales (PLCs) siempre que se trate de sistemas no excesivamente complejos. Constan de una bobina, encargada de generar la fuerza necesaria para la maniobra, un elemento de transmisión del esfuerzo mecánico y uno o varios contactos. Se distinguen dos casos. En el primero, la presencia de corriente supone directamente la maniobra del relé: relés de todo o nada . En el segundo, la maniobra se produce sólo cuando una magnitud de la corriente eléctrica supera un valor (por ejemplo, la intensidad): relés de medida y relés de protección . Las representaciones que se muestran a continuación se refieren únicamente a la bobina del relé.

UNE-EN 60617-7 Nº 07-15-01

Símbolo

Descripción Dispositivo de mando, símbolo general. Bobina de relé, símbolo general. Si un dispositivo de mando tiene varios devanados, se puede indicar añadiendo el número apropiado de trazos inclinados en el interior del símbolo (véase 07-05-04). Este símbolo ya ha sido visto en 02-13-23.

07-15-03 07-15-04

EJEMPLOS: Dispositivo de mando con dos devanados separados, representación conjunta.

07-15-07

Dispositivo de mando de un relé de desconexión lenta. Desconexión retardada.

07-15-08

Dispositivo de mando de un relé de conexión lenta. Desconexión retardada.

07-15-21

Dispositivo de mando de un relé térmico. Véase 02-13-25.


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UNE-EN 60617-2 Nº 07-16-01

Símbolo *

Descripción Relé de medida. Dispositivo relacionado con un relé de medida. 1. El asterisco se debe reemplazar por una o más letras o símbolos distintivos que indique los parámetros del dispositivo en el siguiente orden: - magnitud característica y su forma de variación; - sentido de flujo de la energía; - campo de ajuste; - relación de restablecimiento; - acción retardada; -valor de retardo temporal.

EJEMPLO

Relé electro térmico.

EJEMPLO

Relé electromagnético.

EJEMPLO

Relé de máxima intensidad (sobreintensidad). I>

EJEMPLO

Id>

EJEMPLO

Relé de corriente diferencial.

Relé de máxima tensión (sobretensión). U>


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FUSIBLES El fusible es un dispositivo de protección que abre el circuito en caso de sobreintensidad . La apertura supone su destrucción, por lo que debe ser reemplazado después de cada fallo. La representación de los distintos tipos de fusibles es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 , Capítulo VII.

UNE-EN 60617-7 Nº

Símbolo

Descripción

07-21-01

Fusible, símbolo general.

07-21-03

Fusible percutor (con unión mecánica).

07-21-07

Fusible interruptor


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MÁQUINAS ELÉCTRICAS La representación de las distintas máquinas eléctricas (motores, generadores y transformadores) es objeto de la norma UNE-EN 60617-7 .

UNE-EN 60617-7 Nº

Símbolo

Descripción

06-02-05

Devanado trifásico en triángulo.

06-02-07

Devanado trifásico en estrella.

06-02-08

Devanado trifásico en estrella con neutro accesible.

06-03-02

Devanado serie.

06-04-01

Máquina, símbolo general.

*

El asterisco, *, será sustituido por uno de los símbolos literales siguientes: G GS M MS

06-05-01

Generador Generador síncrono Motor Motor síncrono

Motor serie de corriente continua. M

06-05-02 M

06-06-01

Motor de excitación (shunt) derivación de corriente continua.

Motor serie, monofásico. M

Máquinas de colector de corriente alterna.

1

06-06-03

Motor serie, trifásico. Máquinas de colector de corriente alterna.

M 3

06-07-01

Generador síncrono trifásico de imán permanente. GS 3


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UNE-EN 60617-7 Nº

Símbolo

06-07-03

Descripción Generador síncrono trifásico con inducido en estrella y con neutro accesible.

GS

06-08-01

Motor de inducción trifásico de jaula. M

Máquinas asíncronas .

3

06-08-03

Motor de inducción trifásico de rotor bobinado. M

Máquinas asíncronas .

3

06-09-01

Transformador de dos arrollamientos. Representación monofásico.

06-09-02

de

un

transformador

Transformador de dos arrollamientos. Representación monofásico.

06-10-07

unifilar

multifilar

de

un

transformador

Transformador trifásico, conexión estrella – triángulo. Representación unifilar.

06-10-08

Transformador trifásico, conexión estrella – triángulo. Representación multifilar.


22

Esquemas Quadros Eléctricos

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