EL CONTROL ELÉCTRICO

El control eléctrico es básicamente establecer acciones deseadas con la ayuda de componentes eléctricos y electrónicos, entre los cuales, destacan los relevadores y contactores. Dichos componentes similares junto con elementos de potencia crean los sistemas de control, con los cuales más específicamente se puede controlar o administrar una serie de tareas especificas.

ELEMENTOS DE MANIOBRA

El interruptor: es un aparato que sirve para abrir o cerrar un circuito eléctrico de modo permanente y a voluntad. El interruptor ocupa por el accionamiento una posición de conexión muy determinada, pero para mantener dicha posición no hace falta un accionamiento. El interruptor incorpora casi siempre un enclavamiento mecánico. Sólo por un nuevo accionamiento regresa el interruptor a su posición inicial.

Figura 1.- Interruptor abierto e interruptor cerrado.

Disyuntores: Un disyuntor, es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha producido un cortocircuito. Estos dispositivos deben ser capaces de disipar la energía producida por el arco sin que se dañe el equipo.

En la figura 2, se muestra un esquema de principio para explicar el funcionamiento de un disyuntor accionado por un relé de sobreintensidad:

Figura 2.- Disyuntor accionado por relé.

Cuando la corriente en la línea supera un valor preestablecido del dispositivo, esa corriente (a través del transformador de intensidad TI) hace cerrar los contactos a-b del relé, lo cual establece una corriente en el circuito de la bobina de disparo del disyuntor. Se realiza entonces el movimiento del vástago del disyuntor, lo cual provoca la interrupción del circuito principal.

Magnitudes características de los disyuntores:

Dada la gran variedad de disyuntores ofrecidos por los fabricantes (medio aislante, tensión, amperaje, poder de corte, mecanismo de mando, etc.) es muy importante, a la hora de seleccionar el disyuntor, establecer una especificación muy precisa para caracterizar debidamente el disyuntor a instalar.

Para eso, en caso de disyuntores de corriente alterna de más de 1000 V, se hará una definición detallada de las principales características que se asocian al disyuntor.

1) Grado de protección contra los agentes externos (en particular, este punto incluye si el disyuntor es para interior o para intemperie).

2) Número de polos (unipolar o tripolar): Para considerar un disyuntor como tripolar, la operación de los 3 polos debe ser prácticamente simultánea.

3) Corriente nominal: es la mayor corriente que puede circular permanentemente sin que se exceda la temperatura máxima aceptable en las partes conductoras del interruptor.

4) Voltaje nominal: Se debe especificar un valor mínimo y un valor máximo.

5) Frecuencia (Hz): es la del sistema en que se va a instalar el equipo.

6) Poder de corte nominal: Es la mayor corriente que el aparato puede cortar en condiciones normales de tensión, es decir con una tensión de restablecimiento correspondiente al voltaje nominal en bornes del interruptor (pueden darse 2 valores: Vmín y Vmáx).

7) Poder de cierre nominal: Cuando se proceda al cierre del aparato, puede suceder que haya aparecido un corto-circuito en la red y que el aparato se cierre sobre el cortocircuito. El valor de la corriente en ese momento (régimen transitorio) puede subir a un valor de cresta muy elevado, ya que todavía no transcurrió tiempo para que haya amortigüación. El régimen es muy severo y puede suceder entonces que sea necesario un poder de cierre del orden del doble del poder de corte.

8) Mecanismo de operación: (tanto para la apertura como para el cierre)

Para el cierre, el mecanismo puede ser:

- De acumulación de energía (por ejemplo, resorte).

- Eléctrico (solenoide o motor eléctrico).

- De aire comprimido.

- De líquido a presión.

Para la apertura, la energía acumulada por el aparato en posición cerrada debe ser suficiente para que abra sin que sea necesario suministrarle energía exterior; la energía se libera mediante un dispositivo adecuado:

- Mecánicamente.

- Eléctricamente.

9) Tiempo de apertura: Es el tiempo que transcurre entre el instante en que el relé ya dió la orden de apertura (excitación de la bobina de disparo) y el instante en que se extinguió totalmente el arco. En general, ese tiempo es del orden de un décimo de segundo.

Seccionadores: Se los conoce también con el nombre de separadores o desconectadores. Son dispositivos que sirven para conectar y desconectar diversas partes de una instalación eléctrica, para efectuar maniobras de operación o bien de mantenimiento. La misión de estos aparatos es la de aislar tramos de circuitos de una forma visible.

Los circuitos que debe interrumpir deben hallarse libres de corriente, o dicho de otra forma, el seccionador debe maniobrar en vacío. No obstante, debe ser capaz de soportar corrientes nominales, sobreintensidades y corrientes de cortocircuito durante un tiempo especificado. Así, este aparato va a asegurar que los tramos de circuito aislados se hallen libres de tensión para que se puedan tocar sin peligro por parte de los operarios.

Seccionadores de cuchillas giratorias.

Seccionadores de cuchillas deslizantes.

Seccionadores de columnas giratorias.

Seccionadores de pantógrafo.

Seccionadores de cuchillas giratorias.

Estos aparatos son los más empleados para tensiones medias, tanto para interior como para exterior, pudiendo disponerse de seccionadores unipolares como tripolares.

En la figura 3 se observa un seccionador de cuchillas giratorias tripolar para instalación en interior y tensión de servicio de hasta 13,2 kV, con accionamiento por motor y cuchillas de puesta a tierra adosadas para accionamiento manual con palanca de maniobra, intensidad nominal In = 630A.

La constitución de estos seccionadores es muy sencilla, disponiéndose básicamente en una base o armazón metálico rígido (donde apoyarán el resto de los elementos), dos aisladores soporte de porcelana, un contacto fijo o pinza de contacto y un contacto móvil o cuchilla giratoria (estos dos últimos elementos montados en cada uno de los aisladores de porcelana).

Figura 2.- Seccionador de cuchillas giratorias.

Cabe destacar que la utilización de seccionadores unipolares puede provocar desequilibrio entre las fases de una instalación, por lo que resultan preferibles, aunque sean más caros, los seccionadores tripolares donde las cuchillas giratorias de cada fase se hallan unidas entre sí por un eje común, lo que permite un accionamiento conjunto de todas ellas. Cuando la corriente nominal es elevada, los seccionadores están provistos de dos o más cuchillas por polo.

La principal diferencia entre los seccionadores de cuchillas giratorias para instalación en interior y para instalación en intemperie estriba en el tamaño y forma de los aisladores que soportan los contactos, teniendo unos aisladores de mayor tamaño y forma acampanada en los seccionadores de intemperie que en los de interior, consiguiendo de esta manera el aumento de las líneas de fuga en los aisladores y mayores tensiones de contorneo bajo lluvia.

En muchos casos resulta conveniente poner a tierra las instalaciones cuando se ha de trabajar en ellas, para lo cual se construyen seccionadores con cuchillas de puesta a tierra accionadas.

Seccionadores de cuchillas deslizantes.

Con una estructura muy similar a la de los seccionadores de cuchillas giratorias, descritos anteriormente, poseen la ventaja de requerir menor espacio en sus maniobras dado que sus cuchillas se desplazan: longitudinalmente, por lo que se puede instalar en lugares más angostos. No obstante, dado el tipo de desplazamiento de las cuchillas, estos seccionadores tienen una capacidad de desconexión inferior en un 70% a los anteriores.

En la figura 3 se muestra un seccionador de cuchillas deslizantes para servicio de interior. Este modelo se dispone para tensiones de 13,2 a 33 kV y desde 400 hasta 630 A.

Figura 3.- Seccionador de cuchillas deslizantes.

Seccionadores de columnas giratorias.

Este tipo de seccionadores se utiliza en instalaciones de intemperie y con tensiones de servicio desde 33 kV hasta 220 kV. En este tipo de seccionador la cuchilla o contacto móvil está fijada sobre una columna aislante central que es giratoria. Con esta disposición se tiene una interrupción doble, de tal suerte que cada punto de interrupción requiere una distancia en aire igual a la mitad de la total.

Figura 4.- Seccionador de columna giratoria.

En el seccionador de columna giratoria, las dos columnas exteriores están montadas rígidamente sobre un soporte metálico de perfiles de acero galvanizado en caliente y son las encargadas de sostener los contactos fijos.

Seccionadores de pantógrafo.

Los seccionadores de pantógrafo han sido creados para simplificar la concepción y la realización de las instalaciones de distribución de alta tensión en intemperie (se suelen utilizar para la conexión entre líneas y barras que se hallan a distinta altura y cruzados entre sí). Conceptualmente se distinguen de los anteriores seccionadores mencionados porque el contacto fijo de cada fase ha sido eliminado, realizando la conexión del contacto móvil directamente sobre la línea (en un contacto especial instalado en ella).

Son seccionadores de un solo poste aislante sobre el cual se soporta la parte móvil. Ésta está formada por un sistema mecánico de barras conductoras que tiene la forma de los pantógrafos que se utilizan en las locomotoras eléctricas. La parte fija, llamada trapecio, está colgada de un cable o de un tubo que constituyen las barras, exactamente sobre el pantógrafo de tal manera que al elevarse el contacto móvil, éste se conecta con la mordaza fija cerrando el circuito.

Figura 5.- Seccionador de pantógrafo.

Contactores: Estos dispositivos son el principal lazo entre la potencia de la máquina (componentes principales) y el control o maniobra, es decir, entre el operador y la máquina. Es un aparato de conexión, accionado por un electroimán. Un contactor es un dispositivo de conmutación electromagnética cuyo principio de funcionamiento responde a la siguiente figura.

Figura 6.- Parte interna de un contactor.

Un bloque de contactos es solidario con la pieza móvil de un electroimán. Al aplicar tensión a las Bornes A1- A2 de su bobina, la corriente que la atraviesa provoca la atracción de la pieza móvil hacia la fija, venciendo la fuerza del muelle. En su arrastre, los contactos cierran eléctricamente las Bornes 1-2, 3-4 y 5-6. Si la tensión de activado desaparece entre A1 y A2, el conjunto vuelve a su posición inicial y los contactos quedan de nuevo abiertos. Este contactor es tripolar y su símbolo es el que aparece en la siguiente figura. Los contactos se representan en estado desactivado, es decir abiertos.

Figura 7.- Contactos de un contactor.

Si un contactor necesita más contactos auxiliares que los que tiene su bloque, se le puede acoplar un bloque suplementario con dos, tres o cuatro contactos. Estos contactos pueden ser del tipo NA o NC y cambian de posición a la vez que los otros.

Criterios para la elección de un contactor:

Se debe tener en cuenta algunas cosas, como las siguientes:

1. El tipo de corriente, la tensión de alimentación de la bobina y la frecuencia.

2. La potencia nominal de la carga.

3. Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.

4. Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.

ELEMENTOS DE MANDO

Selectores o interruptores giratorios: son dispositivos que permiten controlar o seleccionar una determinada parte del circuito o una determinada función del sistema. Por ejemplo los selectores de apagado, función manual o función automática de un sistema de bombeo. Los hay de diversas formas:

• Simple y de maneta: se refiere al asa de agarre.

Figura 8.- Selector de maneta.

• De llave: para accionamiento autorizado.

Figura 9.- Selector de accionamiento autorizado por llave.

• De dos y tres posiciones: se refiere a selecciones posibles con el aparato.

Figura 9.- Selector de dos posiciones.

Pulsadores: Son elementos de conmutación por presión manual que permiten la interrupción o el paso de corriente mientras es accionado: una vez que se deja de actuar sobre el pulsador, vuelve a su posición de reposo. Pueden aparecer con el contacto normalmente cerrado en reposo NC, o con el contacto normalmente abierto NA. Están formado por dos contactos fijos y uno móvil, que se desplaza al vencer la fuerza de un muelle antagonista; todo ello sobre un soporte aislante, como muestra la figura 10.

Figura 10.- Partes internas de un pulsador.

En la figura 11 se muestran algunos pulsadores que se encuentran en el mercador:

Figura 11.- Fotografía de pulsadores.

La figura 11 muestra un pulsador con un contacto normalmente abierto y otro con un contacto normalmente cerrado respectivamente. Al accionar el pulsador, actúa el elemento móvil de conexión en contra de la fuerza del muelle, uniendo los contactos (contacto de cierre) o separándolos (contacto de apertura)

Figura 11.- Contactos normalmente abierto (NA) y normalmente cerrados (NC) de pulsadores.

En la figura 12, ambas funciones, es decir contacto NA y uno NC, están ubicadas en un solo cuerpo, esto se denomina como contacto de conmutación. Accionando el pulsador queda abierto un circuito mientras se cierra el otro. Soltando el pulsador el muelle lleva los elementos de conexión a la posición inicial, invirtiendo los contactos.

Figura 12.- Pulsador con contacto de conmutación.

En la figura 13 se muestran los diferentes tipos de pulsadores:

Figura 13.- Pulsador tipo: (a) Basculante, (b) Pulsador timbre, (c) Con señalizador,

(d) Circular, (e) Extraplano.

Criterio de selección de los pulsadores: Ya que realizan la función del cierre o la apertura de un circuito, se pueden elegir de acuerdo al diámetro y a especificaciones estéticas como el color o si algunos de estos dispositivos se iluminen al activarse.

Manipuladores: son elementos de mando bastante especializados que se usan muy a menudo en los controles de las grúas puentes.

Figura 14.- Manipuladores

Los manipuladores de dos, tres o cuatro posiciones con retorno automático a cero o posiciones mantenidas, aseguran en un solo tiempo, mediante contactores, el mando de numerosos equipos (máquina, herramienta, pequeños aparatos de mantención y elevación,…). La maniobra se realiza con la ayuda de una palanca.

ELEMENTOS AUXILIARES DE MANDO

Finales de carrera: son dispositivos situados al final del recorrido o de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito.

Internamente constan de una pequeña pieza móvil y de una pieza fija que pueden ser interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados.

Figura 14.- Final de carrera con sus contactos.

La pieza NA está separada de la móvil y sólo hace contacto cuando el componente mecánico llega al final de su recorrido y acciona la pieza móvil haciendo que pase la corriente por el circuito de control.

La pieza NC hace contacto con la móvil y sólo se separa cuando el componente mecánico llega al final de su recorrido y acciona la pieza móvil impidiendo el paso de la corriente por el circuito de control. Según el tipo de fin de carrera, puede haber una pieza NA, una NC o ambas.

Presostatos: Los presostatos son elementos que ante una señal neumática a determinada presión conmutan un contacto eléctrico, cuando no tiene presión el contacto vuelve a su posición inicial.

Mediante un dispositivo externo se marca la presión a la que deberá conmutar el contacto.

Se utilizan para detectar caídas de presión por debajo de un umbral crítico que condicione o ponga en peligro el correcto funcionamiento de un automatismo neumático.

A continuación se presenta el principio de funcionamiento del presostato (figura 15). El fluido ejerce una presión sobre un pistón interno haciendo que se mueva hasta que se unen dos contactos. Cuando la presión baja, un resorte empuja el pistón en sentido contrario y los contactos se separan.

Figura 15.- Funcionamiento del presostato.

Un tornillo permite ajustar la sensibilidad de disparo del presostato al aplicar más o menos fuerza sobre el pistón a través del resorte. Usualmente tienen dos ajustes independientes: la presión de encendido y la presión de apagado.

Termostato: es el componente de un sistema de control simple que abre o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura. Su versión más simple consiste en una lámina metálica como la que utilizan los equipos de aire acondicionado para apagar o encender el compresor.

Bimetálicos: Consiste en dos láminas de metal unidas, con diferente coeficiente de dilatación térmico. Cuando la temperatura cambia, la lámina cambia de forma actuando sobre unos contactos que cierran un circuito eléctrico. Pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados cambiando su estado cuando la temperatura alcanza el nivel para el que son preparados.

Figura 16.- Termostato bimetálico de control automático.

Manuales: Son los que requieren intervención humana para regresar a su estado inicial, como los termostatos de seguridad que realizan una función en caso de que la temperatura alcance niveles peligrosos.

Automáticos: Regresan a su estado inicial sin necesidad de intervención humana. Actúan de una forma totalmente automática, de ahí su aplicación actual en gran parte de los hogares.

Relé temporizador: Un relé temporizado abre o cierra sus contactos en función de un tiempo predeterminado que podemos regular. En este caso quien le da corriente al circuito magnético para que desplace el eje principal es un “reloj”. El mecanismo del reloj es variado, pudiendo ser mediante mecanismos electrónicos, neumáticos, de relojería o térmicos.

Los relés temporizados por lo general son de tres tipos: temporizados a la conexión ((TON, Timer ON Delay), temporizados a la desconexión ((TOF, Timer OFF Delay) y temporizados a la conexión y desconexión. Se representa como KT x, donde “KT” indica contactor o relé temporizado y “x” el numero que ocupa dentro de la instalación.

Figura 17.- Partes de un relé temporizador.

Detector de proximidad: es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor.

Existen varios tipos de detectores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los detectores capacitivos, los inductivos y los fotoeléctricos, como el de infrarrojos.

Detector capacitivo: La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado, basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material a detectar, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector.

Los detectores capacitivos están construidos en base a un oscilador RC. Debido a la influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. El punto exacto de ésta función puede regularse mediante un potenciómetro, el cual controla la realimentación del oscilador. La distancia de actuación en determinados materiales, pueden por ello, regularse mediante el potenciómetro.

La señal de salida del oscilador alimenta otro amplificador, el cual a su vez, pasa la señal a la etapa de salida. Cuando un objeto conductor se acerca a la cara activa del detector, el objeto actúa como un condensador. El cambio de la capacitancia es significativo durante una larga distancia. Si se aproxima un objeto no conductor, (>1) solamente se produce un cambio pequeño en la constante dieléctrica, y el incremento en su capacitancia es muy pequeño comparado con los materiales conductores.

Este detector se utiliza comúnmente para detectar material no metálico: papel, plástico, madera, etc. ya que funciona como un condensador.

Detector inductivo: Los sensores inductivos de proximidad han sido diseñados para trabajar generando un campo magnético y detectando las pérdidas de corriente de dicho campo generada al introducirse en él los objetos de detección férricos y no férricos.

El sensor consiste en una bobina con núcleo de ferrita, un oscilador, un sensor de nivel de disparo de la señal y un circuito de salida. Al aproximarse un objeto "metálico" o no metálico, se inducen corrientes de histéresis en el objeto. Debido a ello hay una pérdida de energía y una menor amplitud de oscilación. El circuito sensor reconoce entonces un cambio específico de amplitud y genera una señal que conmuta la salida de estado sólido o la posición "ON" y "OFF".

El funcionamiento es similar al capacitivo; la bobina detecta el objeto cuando se produce un cambio en el campo electromagnético y envía la señal al oscilador, luego se activa el disparador y finalmente al circuito de salida hace la transición entre abierto o cerrado.

Detector fotoeléctrico: es un dispositivo electrónico tipo sensor que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.

Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.

El sensor de luz más común es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor dependiente de la luz, el cual varía su resistencia dependiendo de la intensidad luminosa que lo incida.

Las fotocélulas son usadas cuando no es necesaria una gran sensibilidad, y se utiliza una fuente de luz visible. Por otra parte los fotodiodos donde se requiere una extrema velocidad de respuesta.

Color Rango Características

INFRARROJO890…950

nm

No visible, son relativamente inmunes a la luz ambiente artificial. Generalmente se utilizan para detección en distancias largas y ambientes con presencia de polvo.

ROJO660…700

nm

Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede ser afectado por luz ambiente intensa, y es de uso general en aplicaciones industriales.

VERDE560…565

nm

Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede ser afectado por luz ambiente intensa, generalmente se utiliza esta fuente de luz para detección de marcas.

Tabla1.- Fuentes de luz habituales

ELEMENTOS DE SEÑALIZACIÓN

Son dispositivos destinados a llamar la atención del usuario o del operador sobre el estado normal o anormal de funcionamiento de un equipo, máquina, circuito o carga eléctrica en general. La señalización apropiada redunda en una mayor facilidad en el control de los equipos y en operaciones más seguras, así como también en indicaciones acertadas para localizar fallas del equipo.

En los controles eléctricos la señalización se realiza de dos formas básicas: señalización sonora y señalización óptica. Veremos a continuación los elementos que conforman éstas dos clases de señalización.

Señalización óptica: En este tipo de señalización, se usan dispositivos que emiten señales perceptibles por la vista del operador o usuario. Los más usados son: los elementos visuales; los cuales emplean símbolos indicativos de las operaciones que se están realizando (etiquetas, marcas, etc.). Y los elementos de señalización luminosos: que emplean lámparas o pilotos de diferentes colores.

En el caso de la señalización, suelen ser lámparas de bajo consumo (neón) que llevan una pantalla coloreada o una silueta para llamar la atención al ser encendidas.

Hay gran variedad de pilotos y lámparas de señalización según los usos a que estén destinados. En la figura 12 se muestran algunas luces utilizadas:

Figura 12.- Luces piloto.

Los colores de las lámparas o de las lentillas colocadas delante de ellas están normalizados Su significado está expresado en la norma UNE 20 127-74. En la siguiente tabla se ha resumido el significado de los colores normalizados.

Color Significado Explicación Utilizaciones típicas

Rojo Peligro o alarma.

Aviso de un peligro potencial o de una situación que exige una acción inmediata.

- Defecto de presión en el sistema de lubricación.

- Temperatura superior a los límites (de seguridad) especificados.

- Equipo de primera importancia parado por acción de un dispositivo de protección.

- Partes accesibles bajo tensión.

Amarillo Atención. Cambio, o cambio inminente de condición.

- Temperatura o presión diferente del nivel normal.

- Sobrecarga, admisible sólo durante un tiempo limitado.

Verde Seguridad. Indicación de una situación segura, o autorización de proseguir, vía libre.

- Fluido de refrigeración en circulación.

- Mando automático de la caldera en servicio.

- Máquina lista para ser puesta en marcha.

Azul Significado específico atribuido según las necesidades del caso considerado.

Al azul puede atribuírsele todo significado específico que no esté cubierto por los tres colores anteriores: rojo, amarillo y verde.

- Indicación de mando a distancia.

- Selector en posición regulación.

Blanco Sin significado específico (neutro).

Puede utilizarse con cualquier significado, siempre que haya duda sobre la utilización de los tres colores rojo, amarillo y verde, y por ejemplo, para confirmación.

Tabla 2.- Significado de colores normalizados.

Otro de los lugares típicos de utilización de las lámparas de señalización son los pulsadores luminosos (figura 18).

Figura 18.- Pulsador luminoso,

Características y requisitos de uso de las señales luminosas:

1. La luz emitida por la señal deberá provocar un contraste luminoso apropiado respecto a su entorno, en función de las condiciones de uso previstas. Su intensidad deberá asegurar su percepción, sin llegar a producir deslumbramientos.

2. Si un dispositivo puede emitir una señaltanto continua como intermitente, la señal intermitente se utilizará para indicar, con respecto a la señal continua, un mayor grado de peligro o una mayor urgencia de la acción requerida.

3. No se utilizarán al mismo tiempo dos señales luminosas que puedan dar lugar a confusión, ni una señal luminosa cerca de otra emisión luminosa apenas diferente.

Cuando se utilice una señal luminosa intermitente, la duración y frecuencia de los destellos deberán permitir la correcta identificación del mensaje, evitando que pueda ser percibida como continua o confundida con otras señales luminosas.

4. Los dispositivos de emisión de señales luminosas para uso en caso de peligro grave deberán ser objeto de revisiones especiales o ir provistos de una bombilla auxiliar.

Señalización sonora: En esta señalización, se utilizan dispositivos que emiten señales perceptibles por el oído del operador o usuario. Los más usados son: los timbre, zumbadores, sirenas, entre otros. Cabe destacar, que el nivel sonoro ha de ser superior al ruido ambiental, al menos en 10dB (A), y no se recomienda que sobrepase los 120dB (A) en periodos muy cortos. El sonido de una señal de evacuación será continuo. Es conveniente utilizar esta señalización solo para situaciones de emergencia, evacuación o anomalías en el proceso.

Características y requisitos de uso de las señales acústicas:

1. La señal acústica deberá tener un nivel sonoro superior al nivel de ruido ambiental, de forma que sea claramente audible, sin llegar a ser excesivamente molesto. No deberá utilizarse una señal acústica cuando el ruido ambiental sea demasiado intenso.

2. El tono de la señal acústica o, cuando se trate de señales intermitentes, la duración, intervalo y agrupación de los impulsos, deberá permitir su correcta identificación y clara distinción frente a otras señales acústicas o ruidos ambientales. No deberán utilizarse dos señales acústicas simultáneamente.

3. Si un dispositivo puede emitir señales acústicas con un tono o intensidad variables o intermitentes, o con un tono o intensidad continuos, se utilizarán las primeras para indicar, por contraste con las segundas, un mayor grado de peligro o una mayor urgencia de la acción requerida. El sonido de una señal de evacuación deberá ser continuo.

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

Son dispositivos que tienen como finalidad proteger el equipo, la máquina, el circuito o la carga eléctrica en general, contra daños potenciales producidos por sobre-corrientes, originadas principalmente por sobrecargas.

Relé térmico: Un relé térmico es un aparato diseñado para la protección de motores contra sobrecargas, fallo de alguna fase y diferencias de carga entre fases. Valores estándar: 660 V c.a. para frecuencias de 50/60 Hz. El aparato incorpora dos contactos auxiliares, para su uso en el circuito de mando. Dispone de un botón regulador-selector de la intensidad de protección. Sirva el ejemplo: In: 1,6 hasta 3,2A. Además, incorpora un botón de prueba (STOP), y otro para RESET.

Figura 19.- Partes de un relé térmico.

Si el motor sufre una avería y se produce una sobreintensidad, unas bobinas calefactoras (resistencias arrolladas alrededor de un bimetal), consiguen que una lámina bimetálica, constituida por dos metales de diferente coeficiente de dilatación, se

deforme, desplazando en este movimiento una placa de fibra, hasta que se produce el cambio o conmutación de los contactos.

El relé térmico actúa en el circuito de mando, con dos contactos auxiliares y en el circuito de potencia, a través de sus tres contactos principales.

Simbología normalizada:

Figura 20.- Contactos de un relé térmico.

En estos dispositivos se encuentran los siguientes:

Relé termomagnético: Estos se utilizan para la protección de los circuitos eléctricos, contra los cortocircuitos y sobre cargas, en sustitución de los fusibles ya que tienen la ventaja de que no hay que reponerlos, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Según el número de polos se clasifican en unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares (para redes trifásicas más neutro).

Estos aparatos constan de un disparador magnético, formado por una bobina que actúa sobre un móvil al sobrepasar la intensidad que la atraviesa su valor nominal. También posee un disparador térmico, formado por una lámina bimetálica que se dobla al ser calentada por un exceso de intensidad. Cabe destacar, que no se puede rearmar el dispositivo hasta que no se haya enfriado la lámina bimetálica.

Figura 21.- Partes internas de un relé térmico.

El principio de funcionamiento del relé termomagnético se divide en dos partes una es, la que detecta sobrecarga y la otra que detecta corto circuito, la de sobre carga se basa simplemente que cuando detecta una sobre carga las laminas bimetálicas se calientan y esta a su vez se deforma activando unos contactos, y la de corto circuito la detecta cuando en su bobina trasporta una corriente elevada o de corto circuito y esto a su vez generara un campo magnético gracias a su núcleo ferromagnético y el campo magnético que se crea activara a una palanca que esta activara mecánicamente sus contactos.

Relés electromagnéticos

Los relés electromagnéticos pueden ser de contacto simple o de múltiples contactos de acuerdo a la cantidad de circuitos eléctricos que puedan conectar o desconectar cuando se acciona. El esquema siguiente (figura 22) muestra la forma básica de operación de un relé de simple contacto.

Figura 22.- Operación de un relé electromagnético.

Un núcleo ferromagnético está rodeado por una bobina de alambre conductor donde se aplica un bajo voltaje, la corriente generada en la bobina imanta el núcleo y atrae al brazo móvil venciendo la resistencia del resorte por lo que los contactos se unen y se cierra el circuito de alto voltaje, cuando cesa la aplicación de voltaje a la bobina el resorte separará los contactos por lo que el circuito quedará interrumpido.

Un relé bien construido puede manejar potencias eléctricas varias decenas de miles de veces mayores que la potencia utilizada para operarlo.

Relé de sobrecarga de estado sólido: Los Relés de Estado Solido o SSR por sus siglas en ingles: Solid State Relays, son dispositivos ampliamente utilizados en la conmutación de cargas resistivas con señales de control en DC o AC.

Como su nombre lo indica los Relés de Estado Solido, utilizan componentes de estado sólido o semiconductores como los TRIACS y los SCRS, a diferencia de los relés electromagnéticos y contactores convencionales que en su construcción emplean bobinas y elementos mecánicos para realizar la conmutación.

Los relés de estado sólido son cada día más utilizados por las ventajas que ofrecen, al no tener partes mecánicas que con el tiempo sufran de desgaste, estos componentes resultan muy interesantes para numerosas aplicaciones, por estar construidos con semiconductores.

Figura 23.- Relé de estado sólido.

Ventajas:

- Ninguna parte mecánica sujeta a desgaste

- Conexión y desconexión de la carga solo cuando la tensión pasa por cero- Ausencia de perturbaciones eléctricas en la conmutación- Amplio margen de la tensión de control- Aislamiento galvánico elevado entre circuito de control y carga- Elevada resistencia mecánica- Ausencia de ruido en la conmutación