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FORMACIÓN PROFESIONAL BÁSICA
Instalaciones eléctricas y domóticas JUAN CARLOS MARTÍN © Editorial Editex. Este archivo es para uso personal cualquier forma de reproducción o distribución debe ser autorizada por el titular del copyright.
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FORMACIÓN PROFESIONAL BÁSICA
Instalaciones eléctricas y domóticas JUAN CARLOS MARTÍN CASTILLO
© Editorial Editex. Este archivo es para uso personal cualquier forma de reproducción o distribución debe ser autorizada por el titular del copyright.
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FORMACIÓN PROFESIONAL BÁSICA
Instalaciones eléctricas y domóticas JUAN CARLOS MARTÍN CASTILLO
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ÍNDICE Fichas de tr traba aba o:
1. Conductores eléctric eléctricos os y sus conexiones .. 6 1. Breve Breve concepto de conductor y aislante eléctrico. 7 2. Cables eléctricos . ........................................................... 7 3. Conexiones eléctricas. ........................................................... 13 Actividades finales . ...................................................................... 18 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . 19 Práctica resuelta: Tr Traba aba ando con cables eléctricos . ...... 20 Ficha de tra traba ba o: ............................................■ Construcción de un alargador con manguera . 23 ............................................■ Conexión de cables entre bornesde regletas . 24
2. Esquemas eléctricos eléctricos .
26
1. Símbolos Símbolos eléctricos . ............................................................... 27 2. Tipos de esquemas. ................................................................ 29 3. Conexiones en serie y en parale paralelo lo . ................................... 33 4. Las bases de enchufe . ........................................................... 35 Actividades finales . ...................................................................... 38 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . 39 Práctica resuelta: Represen Representación tación multifilar y funcional de un circuito eléctrico (I) ............................................................ . ........................................................... 40 Fichas de tr traba aba o: ■ Represent Representación ación multifilar y funcional de un circuito eléctrico (II) ................................................................................. . ................................................................................ 41 ■ Representación unifilar y multifilar de un circuito eléctrico canalizado ba o tubo. ........................................... 42 ■ Representación del esquema multifilar a partir de un esquema de conexión ............................................... . .............................................. 43
3. Canalizaciones y conducciones eléctricas .
44
1. Instalación de las canalizaciones . ..................................... 45 2. Materiales y accesorios utilizados en las canalizaciones. canalizaciones . ............................................................. 46 Actividades finales . ...................................................................... 56 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . ....................................................................................................................... 57 Práctica resuelta: Unión de tubo corrugado . ..................... 58 Fichas de tr traba aba o: ■ Curvado de tubo rígido de PVC . ......................................... 59 ■ Roscado y unión de tubo metálico ................................... . .................................. 60 ■ Monta e de una canalización de tubo corrugado corrugado sobre panel de entrenamiento . ......................................... 61
4. Comprobaciones y medidas eléctricas eléctricas . 1. Magnitudes eléctricas y su medida. 65 2. Resistencia eléctrica. 65 3. Tipos de corriente eléctrica . 67 4. Intensidad de corriente . ........................................................ 5. Tensión eléctrica . .....................................................................
64
Comprobación de continuidad . Comprobación ............................................................................................................... 79 ■ ............... ............................. ............................. .............................. ............... Monta e del panel de medidas medidas . 80 ■ ............. ............................ ...............Medida de tensiones en un circuito en serie . 81 ■ M edida de tensiones en un circuito en paralelo. 82 cciones eléctricas 5. Prote Protecciones eléctricas . 86 ■ 1. Protec Protecciones ciones en las instalaciones eléctricas . .............. M 87 edida de intensidades en un circuito en paralelo . 2. Protección Protección contra sobreintensidades . ............................ 87 83 3. Protección contra contactos directos e indirectos . ....... 91 ■ M 4. Protec Protección ción contra sobretensiones . .................................. 94 edida de potencia . para dispositivos de protección 5. Cuadros eléctricos protección.. ....... 96 84 6. Suministro de energía. ........................................................... 97 M 7. ■Separación de circuitos en instalaciones de interior. ...... 98 edida de corriente pinza amperimétrica. Actividades finalescon . ...................................................................... 102 85 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . ....................................................................................................................... 103 Práctica resuelta: Monta e de un cuadro de protecc protección ión básico ................................................................................................. . ................................................................................................ 104 Fichas de tr traba aba o: ■ Cuadro de protección de tipo industrial . ....................... 107 ■ Prepar Preparación ación del panel para la construcción de cuadros de protecció protecciónn ..................................................... . .................................................... 108 ■ Cuadro de protección con alimentación trifásica . ...... 110 .......................................................................................■
6. Circuitos básicosde alumbrado alumbrado .
7. Tipos de lámparas lámparas y sus conexiones conexiones . 68 69
112
1. Técnicas de monta e. .............................................................. 113 2. Circuitos básicos en instalaciones de interior . ............ 115 Actividades finales . ...................................................................... 126 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . ....................................................................................................................... 127 Práctica resuelta: ■ Punto de luz simple . ............................................................... 128 Fichas de tr traba aba o: ■ Timbre accionado con pulsador . ..................................... 130 ■ Punto de luz con interruptores interruptores en serie . ....................... 131 ■ Encendido alternativo de lámparas . 132 ■ Lámpara conmutada . 133 ■ Ampliación de la canalización de tubo corrugado . 134 ■ Lámpara conmutada de cruce . 135 ■ Encendido y apagado de una lámpara desde cuatro puntos ............................................................................ . ........................................................................... 136 ■ Luces en cascada . .................................................................... 137 ■ Combinación de circuitos para pasillo y W. C. . ............. 138 ■ Combinación de un circuito de alumbrado con otro de tomas de corriente ......................................... . ........................................ 139 1. Lo que debes saber sobre las lámparas. ....................... 2. Tipos de lámpara lámparass . ..................................................................
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140 141 143
Fichas de tr traba aba o: ■ Canalización con tubo metálico . ..................................... ■ Punto de luz con tubo fluorescente fluorescente . 155 ■ Punto de luz con dos tubos fluorescentes en paralelo . ■ Punto de luz con dos tubos fluorescentes en serie . 157 ■ Punto de luz con lámpara de vapor de mercurio. ....... ■ Dos puntos de luz con lámpara lámparass de vapor de mercurio ................................................................................ . ...............................................................................
8. Insta Instalaci laciones ones elé eléctr ctricas icas en i iendas.
154 156 158 159
160
1. Tipos de electrificac electrificación ión en viviendas . .............................. 161 2. Separación de circuitos . ........................................................ 161 3. Cuadro general de protección . ........................................... 163 4. Puntos de utilización . ............................................................. 167 5. Bases de enchufe y su utilización en viviendas . ......... 169 6. Estancias Estancias con bañeras o duchas . ...................................... 171 Actividades finales ....................................................................... 174 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . 175 Práctica resuelta: Prepar Preparación ación de canalizaciones para la electrificación básica de una vivienda .............................. .............................. 176 Fichas de tr traba aba o: .................................................■ Instalación eléctrica en un cuarto de baño . ............................................................................................................... 179
9. Instalación de enlace enlace .
180
1. Alimentación de viviendas desde la red de distribución .............................................................. . ............................................................. 181 2. Acometida. .................................................................................. 181 3. Instalación de enlace. ............................................................. 182 Actividades finales ....................................................................... 190 Evalúa tus conocimientos . .................................................................... . 191 Práctica resuelta: Acometida e instalación de enlace para vivienda individual . ............................................................. 192 Fichas de tr traba aba o: ..............................■ Centralización de contadores para seis viviendas vivien das . ............................................................................................................... 194
10. Au Autom tomati atismo smos s en i ien iendas das .
196
11. Iniciación a la domótica .
216
1. ¿Q ¿Qué ué es la domótica? . ....................................................... 217 2. Elementos caract característicos erísticos de una instalación domótica ................................................................................. . ................................................................................ 218 3. Concepto de entrada-s entrada-salida alida.. .......................................... 220 4. Sistemas domóticos. ......................................................... 221 5. Circuitos eléctricos de las instalaciones domóticas............................................................................... . .............................................................................. 225 6. Pre Preinsta instalació laciónn domót domótica ica . ................................................. 227 7. Cuadro de distribución y control de la instalación domótica . .............................................. 230 Actividades finales .................................................................. 232 Evalúa tus conocimientos . ............................................................... . 233 Práctica resuelta: Monta e de la preinstalación de una canalización domótica . ............................................ 234 Fichas de tr traba aba o: ■ Precable Precableado ado de una instalación domótica basada en bus KNX ............................................................................. . ............................................................................ 237
12. Sensoresy actuadores en domótica.
238
1. Sensores . ............................................................................... 239 2. Actuadores. ............................................................................ 246 Actividades finales .................................................................. 252 Evalúa tus conocimientos . ............................................................... . 253 Práctica resuelta: Activación de un avisador acústico y otro luminoso mediante un detector de calor .......... . ......... 254 Fichas de tr traba aba o: ■ Monta e de un detector de presencia presencia para para el encendido de lámparas . 256 ■ Encendido de lámparas mediante un interruptor crepuscular .............................................. . ............................................. 258 ■ Actuación de una electroválvula electroválvula mediante un detector de inundación. .............................................. 260 ■ Control de un motor de persiana con pulsador inversor electromecánico .................................................................. . ................................................................. 261 ■ Control de un motor de persiana con señalización señalizac ión luminosa para para la subida y la ba ada ....... . ...... 262 ■ Control centralizado de persianas . .............................. 263
13. Domótica con relés programables .
264
1. Autómatas programables . .............................................. 265 2. Relés programables . .......................................................... 265 3. Conexión de un relé programable . ............................... 266 4. Programación . ...................................................................... 268 5. Uso de funciones especiales. ......................................... 270 Actividades finales . ................................................................. 274 Evalúa tus conocimientos . ............................................................... . ....................................................................................................................... 275 Práctica resuelta: Cableado y programación de un relé relé programable programable en un circuito de iluminación ..... . .... 276 Fichas de tr traba aba o: ■ Programación de telerruptores temporizados . . 278 ■ Telerruptores temporizados con bloqueo del apagado automático . ................................................. 279
1. Automatismos en viviendas. .......................................... 197 2. El automático de escalera . .............................................. 197 3. El telerrupto telerruptorr . ........................................................................ 199 4. El interruptor horario horario.. ......................................................... 200 5. El contactor . ........................................................................... 202 6. El regulador de luminosidad . .......................................... 204 Actividades finales . ................................................................. 206 Evalúa tus conocimientos . ............................................................... . ....................................................................................................................... 207 Práctica resuelta: Instalación de un automático de escalera .................................................................................. . ................................................................................. 208 Fichas de tr traba aba o: ■ Instalación de un telerruptor ......................................... ......................................... 210 ■ Instalación de un interruptor horario .......................... . ......................... 211 © Editorial Editex. Este archivo es para uso personal cualquier forma de reproducción o distribución debe ser autorizada por el titular del copyright.
CÓMO SE USA ESTE LIBRO Cada unidad didáctica se inicia con una imagen motivadora, un breve índice de contenidos con los epígrafes que presenta la unidad en el apartado Vamos a conocer y los objetivos a alcanzar al término de la misma en el apartado Y al finalizar esta unidad.
Sensores yactuadores endomótica
12
Sensores y actuadores en domótica
1. Sensores Lossensores,tambiéndenominados detectores ,sonlos elementosque envíanseñalesalsistema domótico.
Interruptor ysu smbolo
En el mercado existen numerosos tipos de sensores. Desde los más simples, tipo interruptory pulsador, que envían señales de acciones manualesdelusuariohacialainstalación,hastalosmás complejos,que soncapacesdedetectarmagnitudesfísicas(temperatura,humedad atura,humedad,velocidaddelviento,humos,etc.).
Pulsador ysu símbolo
Acontinuaciónsemuestranalgunosde lossensoresmásutilizadosen técnicas de automatismos envivien das.
Vamos a conocer... 1. Sensores
1.1. Sensores de humoy fuego
2. Actuadores PRÁCTICARESUELTA Activaciónde unavisadoracústicoy otroluminoso mediante undetectorde calor FICHADE TRABAJO1 Montaje de undetectorde presencia para elencendidode lámparas
Se utilizan en sistemas domóticos que requieren seguridad contra incendios. Los primeros detectan fuertes concentraciones de humo que presumiblemente han sido generadas por un incendio. Los segundos detectanlas altas temperaturas producidas porelfuego.Su disparose puedeajustarparaevitarfalsospositivos.Seutilizanenaplicacionesde seguridadtécnicaenviviendasyedificios.
Figura12.1. Sensores electromecánicos ysu
representacióngráfica.
FICHADE TRABAJO2
D e t e c c t t o r o r
Encendidode lámparas mediante uninterruptor crepuscular
D te ce ot r
FICHADE TRABAJO4 Controlde unmotorde persiana conpulsador inversorelectromecánico FICHADE TRABAJO5 Controlde unmotorde persiana conseñalización luminosa para la subida yla bajada FICHADE TRABAJO6 Controlcentralizadode persianas
Y al finalizar esta unidad… ■
Figura 12.2.Detectorde humos
Figura12.3. Detector
Figura12.4. Detectorde humos
fotoeléctrico.
de temperaturaocalor.
iónico.
■
■
Seinstalanenlos techosdelasestanciasaproteger.Laprotecciónóptima se consigue instalando un detectoren cada una de las estancias de la vivienda.Si estonoes posible,se instalará elmáximonúmerode detectoresenlashabitacionessuperioresde lavivienda.
Detector
D e t e c t to o r r
Detector
Detector
Necesitanalimentacióneléctricapara sufuncionamiento.Algunos modelos se pueden conectar directamente a la red eléctrica de 230 V; en cambio,otrosfuncionanmedianteuna pilaobatería. Figura12.5.Instalacióndedetectoresdehumos en unavivienda.
La señal de activación se envía al sistema domótico o central de alarma a través de uncontacto eléctrico, que puede ser abierto, cerrado o conmutado.Además,disponedeunaltavozozumbadorqueemiteuna indicaciónacústicacuandose produceeldisparo. 230 V
Conocerás los diferentes tipos de sensores y actuadores utilizados endomót ica.
L
230 V
N
- +
Identificaráslos bornesparasu conexión.
o t c a t n o C
Comprobarássufunciona obarássufuncionamientodeformapráctica. Montarás varios circuitos de aplicación de los sensoresen domótica.
D te ce ot r
Detector
L
+
■
Detector
Detector
FICHADE TRABAJO3 Actuaciónde una electroválvula mediante un detectorde inundación
o t c a t n o C
NO NC
Alimentación desdelaredeléctrica
N
NO NC
o t c a t n o C
Alimentación mediantebateríainterna
NO NC
Bocina
Figura12.7.Detalle de laconexión de unabocina
Figura12.6. Interiorde un detector.
alcontactode aplicación deldetector. 239
A continuación, comienza el desarrol desarrollo lo de contenidos ordenado en epígrafes y subepígrafes y acompañado de numerosas ilustraciones, seleccionadas de entre los equipos y herramientas más frecuentes que te vas a encontrar al realizar tu trabajo. Los márgenes incluyen ampliaciones de contenidos y recomendaciones profesionales a tener en cuenta.
Unidad 4
Practica Realizala prácticaresuelta y resuelta y la ficha de trabajo1 de estaunidad.
Comprobaciones ymedidas eléctricas
2.1. Comprobación de continuidad
3. Tipos de corriente eléctrica
Si has realizado la experiencia de la práctica resuelta de esta unidad, observarás que un conductoreléctrico, como el cobre o el aluminio, tiene una resistencia eléctrica prácticamente nula.
Lacorrienteeléctricaesunmovimientodecargaseléctricasatravésde losconductoresdeuncircuito.
Sin embargo, al dejarlas puntas de prueba al aire, la resistencia es de valorinfinito,loqueindicaque estemedionoconducelaelectricidad.
Enfuncióndecómoseproduzcaestemovimiento,sepuedendistinguir dostiposdecorriente:corrientecontinuaycorrientealterna.
Tenencuentaestosdosparámetrosdeahoraenadelante,yaquetevan a serde gran utilidad a lo largo de este libro para comprobarla continuidaddeconductoresy aparatoseléctricos.
3.1. Corriente continua
Unabuenaformadesabersiuncableestárotooha perdidolaconexión enunaregletaesutilizarel polímetroparamedirlacontinuidad.Así, 0 Ω ∞), significaqueelcndctetábien, significaque elcndctetábien, ysise obtieneun obtieneunvalinfinit( valinfinit(∞ significa que el cndctetá t ha pedidla cnexión. Los polímetros actuales disponen de una posición en su selectorque permite comprobar la continuidad mediante una señal acústica (+ (+). En este caso, solamente cuando existe continuidad el polímetro emite un sonido.
No suena elpitido y elpolímetro no marca
Suena un pitido ymarca cero ohmios
La corriente continua, también denominada de forma abreviada CC (o DC porelacrónimoinglés),segeneraenbaterías,pilas,panelessolares, fuentesde alimentación,etc.
Sabermás A finales del siglo se produjo la denominada «guerra de las corrientes», en la que Tesla y Edison compitieron por imponer sus respectivos sistemas de corriente. El ganador de aquella disputa fueNikolaTeslaconlacorrientealterna.
Enuncircuitodecorrientecontinua,elmovimientodecargassehaceen elmismosentido,depolopositivoalpolo negativodelaalimentación, porloque se dice que este tipode corriente es unidireccional.
3.2. Corriente alterna Enlacorrientealterna,tambiéndenominadaCA(o AC delinglés),elmovimiento de cargas se hace en ambos sentidos alternativamente. Este movim ientoseproduceenunsegundocincuentavec uentavecesenunsentidoycincuentavecesenotro.Estamoshab esenotro.Estamoshablandodela fecencia. Así,lafrecuencia delared eléctricaesdecincuentahercios(50Hz) yel símbologeneral delacorrientealternaesunasinusoide,comopuedesverenlafigura4.7.
Sabermás En algunos países como EE. . la frecuenciadelaredesdiferenteala nuestra. Allíseutilizan60Hzen lugardelos50Hz que se utilizan en Europa.
+
Vcc
Vca
Figura Figur a4.6. Corrientecontinuaycorrientealterna.
Vas a trabajarcon la corriente alterna en la mayoría de las actividades de este libro, pues es l a que se utiliza para alimentartodo tipo de instalaciones domésticas e industriales. Estossonalgunosdelossímbolosasociadosalosdostiposdecorriente:
Corrientecontinua engeneral
Corrientealterna en general
+ Pila Figura4.4. Si elcable estábien,laresistenciaes nula.
Practica
Figura4.5.Si 4.5. Si elcable estároto,laresistenciaes infinita.
Realizalafichadetrabajo2 Realizala fichadetrabajo2deestaunidad. deestaunidad.
Esimportanteseñalarquelamedidaderesistenciaocomprobaciónde continuidadse debehacerconla alimentacióneléctricadesconectada deloscircuitosacomprobar.Delocontrario,sepuededañarelpolímetrode formairremediable.
+
Generadoro fuente decorriente alterna
+ Batería
Figura4.7. Símbolosrelacionadosconlacorrientecontinuayalterna.
66
El desarrollo de contenidos finaliza con el apartado En resumen, mapa conceptual con los conceptos esenciales de la unidad. Este apartado sirve para recapitular lo tratado en la unidad. En el apartado Entra en internet se incluyen unas actividades para cuya resolución es necesario navegar por internet.
67
Unidad 7
Unidad 7
EN RESUMEN
2.4.3. Lámparas de vaporde mercurio Muyutilizadas en iluminación exterior(p. ej., alumbrado público), se presentan en formato de bombilla, normalmente con casquillos E27 o E40,ynecesitanreactanciapara sufuncionamiento. Silalámparase apaga,esnecesariodejarlaenfriarparasurencendido.
Ampolla
Aspectosgeneralesdelaslámparas
Figura7.20.Reactanciaparalámparade 7.20. Reactanciaparalámparadevapor demercurio.
Tubo de descarga
Electrodos Casquillo
Tensióndealimentación
Potencia
Flujoluminoso
Electrodo de arranque Casquillo
Figura7.21.Lámparade 7.21.Lámparade vaporde mercurio.
Tiposdelámparas
Figura 7.22. Partesdeunalámparadevapordemercurio.
Laconexióndeloselementosnecesariosparaelarranquedeunalámpara de vaporde mercurioes la siguiente:
L N
Incandescentes
Dedescarga
LED
Red
Sabermás Enelmercadoexistenotrostiposdelámparasdedescarga,comolasdenomina ,comolasdenominadas das de vapor de sodio, que basan su funcionamientoenladescargaeléctricaenuna ampollacongasdeesetipo.Necesitanun arrancador o reactancia para su funcionamientoyseutilizaneninstalacionesde alumbradopúblico.
Defilamento
Halógenas
Fluorescentes
Tubosfluorescentes
Reactancia
Vaporde mercurio
Luz mezcla
Lámparascompactas
Lámpara
Figura7.23. Esquemade conexión de unalámparade vaporde mercurio.
Practica Realizalasfichasdetrabajo5 y 6 deesta Realizalasfichasdetrabajo5 unidad.
2.4.4. Lámparade luz mezcla Eslacombinacióndeunalámparadevapordemercurioyunaincandescente. Poreste motivo, disponen de tubo de descarga yde filamento. Laslámparasdeluzmezclanonecesitanreactanciayaqueelfilamento es elencargadode limitarla corriente del tubo. Suconexiónesidénticaaladeuna lámparaincandescenteysuaspecto externoes comoelde una lámpara de vaporde mercurio.
Entra en internet ■
Buscatodoslostiposdecasquillosdelámparasqueexistenenel mercado.Hazunalistaentucuaderno,juntoconsu imagen,de los que nohas estudiadoen estaunidad.
■
AveriguacuálfueelacontecimientohistóricoquepropicióeldesarrollodelaslámparasLED.
■
Buscainformación delaque hasido«la bombillamás famosadelmundo».¿Por qué aestabombillase le haconcedido este honor?
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