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TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 1 Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo 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. Contactor .............................................................................................................................. 2 1.1.2. Interruptor automático. Disyuntor. ...................................................................................... 3 1.1.3. Seccionador .......................................................................................................................... 4 1.1.4. 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. ESQUEMA EXPLICATIVO DE CIRCUITOS....................................................................................... 9 2.1.1. Representación conjunta .................................................................................................... 10 2.1.2. Representación desarrollada .............................................................................................. 11
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TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 1

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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. Contactor..............................................................................................................................2 1.1.2. Interruptor automático. Disyuntor. ......................................................................................3 1.1.3. Seccionador ..........................................................................................................................4 1.1.4. 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. ESQUEMA EXPLICATIVO DE CIRCUITOS.......................................................................................9

2.1.1. Representación conjunta ....................................................................................................10 2.1.2. Representación desarrollada..............................................................................................11

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 1

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

TEMA 3. ESQUEMAS ELÉCTRICOS (III)

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

1.1. DENOMINACIÓN DE COMPONENTES............................................................................................3 1.2. IDENTIFICACIÓN DE CONTACTORES EN CIRCUITOS DE MANDO....................................................4 1.3. NUMERACIÓN DE TERMINALES Y CONDUCTORES .......................................................................5 1.4. ASIGNACIÓN A CUADROS ...........................................................................................................5 1.5. DETERMINACIÓN DE BORNES .....................................................................................................6 1.6. REPRESENTACIÓN DE BORNEROS................................................................................................8

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 2

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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.

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 3

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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

K1

I> I> I>

Q

L1L2L3

3 ~ 220 V 50 Hz

1 2 3

4 5 6

4 5 6

7 8 9

7 8 9

10 11 12

K27 8 9

13 14 15

U1

V1

W1

W2

U2

V2

M

3 ~

16 17 18

13 14 15

K3

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 4

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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.

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

NA NC

2

NA NC

4

NA NC

5 3

1 2 3 4 5

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

NA NC

2

NA NC

4

NA NC

5 3

1 2 3 4 5

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 5

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

12

34

5

67

89

NA NC

2

NA NC

4

NA NC

5 3

1 2 3 4 5

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

12

34

5

67

89

NA NC

2

NA NC

4

NA NC

5 3

1 2 3 4 5

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 6

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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.

TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 7

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

X1 1X2 1

X2 2X1 2

X2 3X1 3

X2 3X1 3

X2 5X1 5

X2 4X1 4

X1 3X2 3

12

34

5

67

89

S3

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K1

K2 K3

K3 K2

S1 K1

S2K2

X1 1X2 1

X2 2X1 2

X2 3X1 3

X2 3X1 3

X2 5X1 5

X2 4X1 4

X1 3X2 3

12

34

5

67

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TEMA 3. Esquemas eléctricos (III) 8

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

L1 L2 L3 U1 V1 W1 U2 V2 W2 X1.1 X1.2 X1.3 X1.4 X1.5

X2.1 X2.2 X2.3 X2.4 X2.5

CUADRO DE MANIOBRA

CUADRO PRINCIPAL

X1

X2

negr

o

blan

co

amar

illo rojo

azul

negr

o

blan

co

amar

illo rojo

azul

L1 L2 L3 U1 V1 W1 U2 V2 W2 X1.1 X1.2 X1.3 X1.4 X1.5

X2.1 X2.2 X2.3 X2.4 X2.5

CUADRO DE MANIOBRA

CUADRO PRINCIPAL

X1

X2

negr

o

blan

co

amar

illo rojo

azul

negr

o

blan

co

amar

illo rojo

azul

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 2

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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)..

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 3

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

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).

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

I> I> I>

Q

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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.

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 7

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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. 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. 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.

M3

M3

U1V1W1

W2U2V2

M

3 ~

U1V1W1

W2U2V2

M

3 ~

U1V1W1

W2U2V2

M

3 ~

U1V1W1

W2U2V2

M

3 ~

U1V1W1

W2U2V2

M

3 ~

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 8

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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.

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).

GS

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 9

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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.

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 10

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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.

Figura. Esquema explicativo de circuitos, representación conjunta.

K

I> I> I>

Q

L1L2L3

3 ~ 220 V 50 Hz

M

3 ~

U V W

S

F

K

I> I> I>

Q

L1L2L3

3 ~ 220 V 50 Hz

M

3 ~

U V W

S

F

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 11

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2.1.2. Representación desarrollada La siguiente figura representa el mismo circuito por medio de un esquema explicativo de circuitos en representación desarrollada.

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.

L1L2L3

3 ~ 220 V 50 Hz

S

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K

K

I> I> I>

Q

M

3 ~

U V W

L1L2L3

3 ~ 220 V 50 Hz

S

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K

S

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K

K

I> I> I>

Q

M

3 ~

U V W

TEMA 2. Esquemas eléctricos (II) 12

Santiago Martín González Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Universidad de Oviedo

Figura. Esquema explicativo de circuitos, representación desarrollada.

S

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K H1 H2

K K

NA NC

2 3

1 2 3

S

F

L2

L3

2 ~ 220 V 50 Hz

K H1 H2

K K

NA NC

2 3

1 2 3

560

MÓDULO CUATRO INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y AUTOMATISMOS

APÉNDICE 1

Tabla comparativa de los símbolos más habituales:

ModificacionesConceptor

Realizador

Fecha

Verificador

Fecha proyecto

Fecha folio

/PROGRAMA SEE TECHNICAL DE IGE+XAOFOLIO REALIZADO CON EL

A

B

C

D

E

F

1 2 3 4 5 6 7 8

Designación del proyecto

Designación del folio

2º Curso Grado Superior. Módulo MFC 12/1/12IES Beatriu

ESQUEMAS FRIGORIFICOS TIPOMuebles y Cámaras

29/6/00

R. Ferrando

1 3

Dic-011

Paro

BT

LuzInterior

Puerta

Esquema de Frigorifico Doméstico 1 Mueble frigorifico temp positiva

CPiloto

compresor

IParo

Termostato

Cámara frigorifica temp positiva

PBPresostato Baja

C

Solenoide

VEVC

Paro

T

C VC VE

VE A/M

Mueble frigorifico con desescarcheParo

T

C VC VE

VE A/M

RD

Resist

RD

con solenoide

TR

VE A/M

Cámara frigorifica con solenoide y desescarche

C VC VE

I

RD

TR

S

T

I I

PAB

RD

RD

IntL

N

Fus

N - neutro de alimentación

R - Fase de alimentación

I - Interrruptor manual

T - Termostato

C - Compresor

VC - Ventilador Condensador

VE - Ventilador Evaporador

PAB - Presostato

RD - Reloj Desescarche

TR - Termostato resistencias

L

N

Fus

L

N

Fus

L

N

Fus

L

N

Fus

S - Válvula Solenoide

ModificacionesConceptor

Realizador

Fecha

Verificador

Fecha proyecto

Fecha folio

/PROGRAMA SEE TECHNICAL DE IGE+XAOFOLIO REALIZADO CON EL

A

B

C

D

E

F

1 2 3 4 5 6 7 8

Designación del proyecto

Designación del folio

2º Curso Grado Superior. Módulo MFC 12/1/12IES Beatriu

ESQUEMAS FRIGORIFICOS 228/12/11

R.Ferrando

2 3

Cámara frigorifica con contactores y desescarche (simple)

I

KM3

TR

T

I I

PAB

RD

RD

L

NN - neutro de alimentación

R - Fase de alimentación

I - Interrruptor manual

T - Termostato

KM1 - Contactor Compresor

KM2 - Contactor Vent. Evaporador

KM3 - Contactor Resistencias

PAB - Presostato

RD - Reloj Desescarche

TR - Termostato resistencias

S - Válvula Solenoide

SKM2Q

F1

KM1

F2

I

KM1

RD

Cámara frigorifica con contactores y desescarche (completa)

I Vent Evap

KM3

TRResist.

TTermostato

ISolenoide IResist

RD

RD

L

N

SKM2

Q

F1

KM1

F2

I Paro

KM1

RDA M

F2

PAB

MT

SA - Solenoide Arranque

TA - Temporizador arranque

F2 - Termico Compresor

A M

F1

M M

APControl condensador

KM1

VC MRC

AP - Presostato Alta

RC - Resistencia Cárter

VC - Ventilador Condensador

PDA

SA

TA

TA

MT - Módulo Termistores

F1 F2 - Térmicos compresor, VE

MT Mód l T i tMT Mód l T i tMT Mód l T i t

PDA - Presostado dif. aceite

ModificacionesConceptor

Realizador

Fecha

Verificador

Fecha proyecto

Fecha folio

/PROGRAMA SEE TECHNICAL DE IGE+XAOFOLIO REALIZADO CON EL

A

B

C

D

E

F

1 2 3 4 5 6 7 8

Designación del proyecto

Designación del folio

2º Curso Grado Superior. Módulo MFC 12/1/12IES Beatriu

2º Curso Grado Superior. Módulo MFC1/1/12

R.Ferrando

3 3

RS

TN

Q

QMagnetorérmico

KM 1Contactor

FTérmico

F F

CCompresor

3

Q

KM 1

F F F

VEEvaporador

3

Q

KM 3

QServicios 220V

Q

Luz interior

Alarma TB

Válvula Sobrepresión

TB

Res. Marco

TB TB

TBTB

Resist. Desescarche

Maniobra

QManiobra


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