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TECSUP - PFR Dibujo Técnico

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UNIDAD VII

ESQUEMAS ELÉCTRICOS

1. INTRODUCCIÓN

Dentro del campo de la electricidad y la electrónica continuamente se están realizando operaciones de diseño, montaje y reparación de circuitos y aparatos; estas operaciones requieren de un esquema que demuestre en forma clara y precisa la manera como están hechas las diferentes conexiones y como se hace el montaje de los elementos que constituyen el circuito. La correcta interpretación permite que el trabajo quede bien hecho, por tanto, es importante no solamente realizar el plano o esquema respectivo de un circuito sino conocer además el funcionamiento y características de los elementos respectivos.

2. ESQUEMAS ELÉCTRICOS

El esquema eléctrico es la forma más sencilla de representar una instalación o conjunto de instalaciones eléctricas; en el esquema eléctrico deben estar representados, de forma simbólica, los aparatos y accesorios y los cables de conexión que forman el circuito. En caso de que se empleen varios esquemas para representar una misma instalación, debido a su complejidad, estos pueden ser de muy diversas formas y contenidos. Podemos decir que un esquema o un conjunto de esquemas, que representen una instalación eléctrica, debe reunir al menos dos condiciones:

Ser una representación fidedigna de todos los elementos que intervienen en la instalación.

Representar de la forma más sencilla y clara posible todos los circuitos, por

complicados que estos sean. En caso necesario deberán realizarse todos los esquemas parciales necesarios para la correcta interpretación de la instalación eléctrica.

Existen muchos tipos de esquemas eléctricos para que puedan cubrir todas las necesidades de una instalación, por compleja que esta sea, siendo los más usuales los relacionados a continuación:

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1. ESQUEMAS EXPLICATIVOS Son los que nos enseñan únicamente como funciona una instalación eléctrica, sin tener en cuenta para nada la situación real de los elementos que en ella intervienen. Estos a su vez pueden ser:

a) Esquemas unifilares

Son la representación más elemental de un circuito eléctrico. Se suelen emplear cuando la instalación es muy sencilla, o cuando ésta tiene circuito semejante que funciona simultáneamente. En este tipo de esquemas los conductores y aparatos eléctricos se representan dibujando solo uno de ellos y añadiéndole tantas rayitas oblicuas como numero de ellos contenga la instalación. La figura siguiente nos muestra este tipo de esquemas comparados con su mismo esquema dibujado en multifilar.

ESQUEMA MULTIFILAR ESQUEMA UNIFILAR

Figura 1

b) Esquemas de principio o funcionamiento

Este tipo de esquema es sin lugar a dudas el más utilizado ya que es la forma más sencilla y clara de interpretar el funcionamiento de un circuito o instalación eléctrica.


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En este tipo de esquemas están representados todos los aparatos eléctricos así como los cables que los conectan, teniendo en cuenta la relación eléctrica que guardan entre si, pero sin tener en cuenta para nada la situación real de los mismos, ya que solamente serviría para complicar el dibujo. Cuando se realiza este tipo de esquema, tanto si se dibujan en forma de columnas horizontales como verticales, deben situarse los símbolos que representan los distintos aparatos, de tal forma que se eviten, en lo posible, los cruces entre las líneas que representan los cables eléctricos para que la interpretación del esquema sea clara. En la figura se observa un ejemplo de este tipo de esquema.

ESQUEMA DE PRINCIPIO O FUNCIONAMIENTO

Figura 2

c) Esquema general de conexiones

En este tipo de esquemas se representan todos los aparatos e hilos de conexión que forman la instalación, pero la diferencia con los anteriores es que en estos se representa la posición real que ocupan los distintos aparatos en la instalación. Este es sin duda el tipo de esquema mas completo que existe, pero solamente resulta práctico para instalaciones pequeñas, ya que las instalaciones grandes serian muy difícil de seguir con este tipo de esquema.


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En las instalaciones grandes se recomiendan realizar por un lado, los esquemas de principio o funcionamiento y por otro unos planos de situación, con la ubicación real de todos los componentes; incluso en las instalaciones grandes se prefiere emplear diferentes tipos de esquemas dibujando por un lado los circuito de mandos y auxiliares y por otro los circuitos de potencia.

ESQUEMA GENERAL DE CONEXIONES

Figura 3

2. ESQUEMAS DE REALIZACIÓN O EJECUCIÓN

Son los que se emplean para poder ejecutar una instalación o parte de ella. En estos se representa la situación real de los elementos de la instalación, pero son muy complicados para interpretar su funcionamiento. Los más utilizados son: a) Esquema de Conexiones por haces

Este tipo de esquemas, que podemos considerar como auxiliares, se suelen emplear para facilitar el cableado, cuando el número de conductores de una instalación es muy elevado.


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En estos casos se suelen hacer varios esquemas por haces, ya que facilitan enormemente la conexión. En este tipo de esquemas, de los cuales vemos unos ejemplos en la figura siguiente se representa un haz de varios conductores con un único trazo grueso, del cual van saliendo los distintos hilos, que pueden ser identificados por la denominación de los bornes a los cuales ha de ser conectado cada uno (ejemplo A), y si estos no se corresponden, se identifica en cada extremo el borne de salida y el de destino (ejemplo B); incluso si la instalación es muy grande se identifica además, por medio de letras y números, la situación de los bornes dentro del esquema, indicándonos, como si de un mapa se tratara, la cuadricula del papel donde esta dibujada la conexión de destino.

ESQUEMA DE REPRESENTACIÓN POR HACE

Figura 4

b) Esquema de representación dirigida

Este tipo de esquemas se emplea a veces para el cableado de instalaciones muy grandes, donde la gran cantidad de hilos dificultaría el seguimiento, debido al gran número de líneas que habría que dibujar. Con este tipo de esquemas lo que se pretende es reducir el numero de líneas del esquema, para facilitar su seguimiento al ejecutar la instalación. En estos esquemas se dibujan los símbolos de todos los aparatos y bornes, y sobre estos últimos se identifican las conexiones correspondientes por medio de números y letras, algo parecido a como se hacia en los esquemas por haces. Puede identificarse solamente el numero de borne de salida y el nivel donde esta situado el borne de destino, tal como se ve en el ejemplo siguiente, siempre que los bornes de salida y de destino tengan el mismo numero, o bien, se puede añadir


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la identificación del borne de destino si no se corresponde con el de salida, o también la de cuadrícula donde se halla el borne de destino en el papel, e incluso el numero de hoja donde esta dibujado el borne de destino, cuando el esquema ocupa mas de una hoja.

ESQUEMA DIRIGIDO

Figura 5

c) Esquemas de emplazamiento

Este tipo de esquemas se usa mucho en las instalaciones de viviendas y locales comerciales, ya que por ser instalaciones sencillas, al instalador le es suficiente con que le den la situación de los aparatos eléctricos utilizados (lámparas, enchufes, etc.) para que puedan cablearlos. En


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este tipo de esquemas se emplea una simbología especial muy sencilla, que junto con las canalizaciones, se dibuja sobre un plano del local a instalar, tal como se ve en el ejemplo.

ESQUEMA DE EMPLAZAMIENTO

Figura 6

3. SÍMBOLOS ELÉCTRICOS

Para poder representar gráficamente las instalaciones eléctricas, debemos emplear una serie de símbolos o signos gráficos, que nos ayuden a identificar los distintos aparatos eléctricos o partes esenciales de los mismos. Estos símbolos deben ser sencillos y claros, y estar de acuerdo con las normas internacionales para que cualquier profesional los pueda interpretar. En nuestro caso la NORMA DGE – SIMBOLOS GRÁFICOS EN ELECTRICIDAD, es la aprobada por el Ministerio de Emergía y Minas - Dirección General de Electricidad.

A continuación presentaremos algunos de los símbolos más importantes:


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Tabla 1. SÍMBOLOS ELÉCTRICOS


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4. INSTALACIONES BÁSICAS DE ALUMBRADO Y TOMAS DE CORRIENTE

Estudiaremos los circuitos básicos de toda instalación de alumbrado, ya sea con lámparas incandescentes, fluorescentes o de descarga, en cuanto a tipos de encendido y apagado se refiere.

INSTALACIÓN DE UNA LÁMPARA CON INTERRUPTOR Y FUSIBLE DE PROTECCIÓN

Esta es la instalación de alumbrado más sencilla y comúnmente empleada, pudiendo emplearse tanto para lámparas incandescente como de descarga o tubos fluorescentes. En los esquemas siguientes se aprecia cuando se cierra el interruptor I la corriente fluye por la lámpara L y está se enciende, y deja de lucir cuando el interruptor se abre de nuevo. Desde el punto de vista del encendido o apagado, seria indiferente colocar el interruptor sobre la fase R o el neutro N pero, como medida de seguridad, los interruptores de alumbrado siempre se colocan de forma que corten el hilo de fase, de tal forma que con el interruptor abierto se pueda manipular en el portalámparas sin peligro alguno.


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INSTALACIÓN DE VARIAS LÁMPARAS EN PARALELO, ACCIONADAS POR UN SOLO INTERRUPTOR

Figura 7

El encendido o apagado de varias lámparas con un mismo interruptor es algo muy común en las instalaciones de alumbrado, de tal forma que pueden ser lámparas distribuidas en distintos lugares, o bien agrupadas en un mismo punto, como es el caso de las lámparas de araña o decorativas. En los esquemas siguientes se conectan todas las lámparas en paralelo entre la fase y el neutro de la red, mientras que el interruptor I y la protección contra cortocircuitos F se coloca sobre la fase. Si se trata de varias lámparas agrupadas en una misma luminaria o araña decorativa, la conexión en paralelo de las lámparas se realizara dentro de la misma luminaria.


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INSTALACIÓN DE LÁMPARAS ACCIONADAS DESDE DOS PUNTOS

Figura 9: ESQUEMA DE PRINCIPIO

Para realizar este tipo de instalación, de forma que una o varias lámparas puedan apagarse o encenderse desde dos puntos indistintamente, en vez de interruptores serie debemos emplear únicamente conmutadores. Si seguimos el esquema general de conexiones o el esquema de principio, vemos que al accionar cualquiera de los dos conmutadores C1 ó C2, el circuito de la lámpara L pasa de estar abierto a cerrado o viceversa, ya que el circuito puede estar establecido por cualquiera de los dos hilos que están en paralelo entre los dos conmutadores. Al conectar los conmutadores entre si basta con identificar el borne común a los otros dos, ya que la conexión de los otros dos bornes entre ambos conmutadores es indiferente.

Figura 8: ESQUEMA GENERAL


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INSTALACIÓN DE LÁPARAS ACCIONADAS DESDE TRES O MÁS PUNTOS

Figura 11: ESQUEMA DE PRINCIPIO

Para poder apagar o encender una o varias lámparas desde tres o más sitios indistintamente, siempre se deben utilizar dos conmutadores o llaves conmutadas, debiendo ser el resto conmutadores de cruzamiento. Los primeros (C1 y Cn) siempre han de colocarse en los extremos de la instalación y el resto (C2, etc.), que son los de cruzamiento, se conectan entre los anteriores, pero teniendo cuidado de no cambiar sus bornes, para que en una posición los hilos de entrada y salida queden en paralelo y en la otra posición cruzados entre si, tal como se ve en los esquemas.



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Figura 13: ESQUEMA DE PRINCIPIO (DESDE TRES PUNTOS)

TAREA Dada la ubicación de los siguientes componentes, realizar los siguientes esquemas:

Esquema de principio. Esquema unifilar.

Esquema general de conexiones.



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Figura 14 : UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES

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