UnidadCuadros eléctricos.

Interpretación de planos

En esta unidad aprenderemos a:

• Qué son y tipos de cuadroseléctricos .

• Las propiedades y características delos cuadros eléctricos.

• Lo que se denomina aparellaje eléctricode una instalación .

• La forma de realiza r el marcado delos distintos elementos.

y estudiaremos:

• Las propiedades y características delos diferentes tipos de cuadros.

• Las formas de designar los diferentes ·tipos de protección de los cuadros .

• La utilidad de cada uno de los elementosque intervienen en la instalación .

• Las referenc ias específ icas que llevacada uno de los aparatos.

• Los colores que han de llevar losdiferentes conductores eléctricosen las instalaciones.

• Las precauciones y protecciones quedeben llevar las instalaciones.

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Cuadros eléctrico s. Interpr etación de plan os

• 3.1. Cuadro eléctricoSe conoce como cuadro eléctrico al elemento envolvente que cubre cualquier tipo de ins-talación eléctrica que proteja todos suscomponentes, tanto de los golpes como de la in-temperie -es decir, de la acción del tiempo y de los agentes atmosféricos-, y que estádiseñado para resistir las condiciones de uso más extremas de la industria.

Los equipos deben ir montados en cofres o armarios adecuados a cada caso y circuns-tanc ia . Además, estos deben reunir todas las características necesarias para acortar eltiempo de montaje, así como las tareas de mantenimiento (Fig. 3 .1 l.El tamaño y la forma de un cuadro eléctrico varían en función de una serie de condi-cionantes, como son la cantidad de aparatos que debe llevar, la distribución de losmismos, el lugar de ubicación del propio cuadro, etcétera.

La evolución en el tamaño de los armarios también ha sido constante, y de tener cua-dros de dimensiones fijas , hemos pasado a otros que pueden ampliarse acoplándole dis-tintos elementos para variar su estructura inicial, sin cambiar el cuadro en su totalidad.

Fig. 3.1 . Imagen de un cuadro eléctrico.

A. Gradode protección

El grado de protección de un cuadro eléctrico se define como la mayor o menor ca-pac idad de impedir que los agentes exteriores de toda índole afecten a los aparatosencerrados en su interior.

Existe un alto número de elementos externos que pueden afectar a la conservación delos equipos de automatismos: agua, polvo, golpes, vibraciones, sustancias corrosivas oinflamables, etc. Estas sustancias no se encuentran en todas partes ni tampoco en la mis-ma cantidad . Por ejemplo, la presencia de agua puede ser debida a un simple goteo opor la presencia de una gran cantidad de esta en el ambiente donde se trabaja.

Por ello se establece lo que se denomina grado de protección o índice de protecciónde los armarios o cofres destinados a albergar las instalaciones. Los grados de protec-ción se indican con dos códigos .

. ,

Cuadros e léct ricos. Inter pr eta c ió n de p lanos

Un IP de dos cifras que hace referencia al grado de protección de cada tipo de cuadrocontra la influencia interna de los agentes externos; a saber:• Presencia de cuerpos sólidos en el ambiente.• Presencia de agua .• Riesgo de choques de tipo mecánico.Para conseguir una homogeneización internacional en la definición de los IP se indicancon sólo dos cifras, que corresponden a:• Presencia de cuerpos sólidos.• Presencia de agua .Por su parte, el IK de una cifra se corresponde con la medida del grado de protecciónde cada tipo de cuadro contra las agresiones mecánicas.

Primera cifraProtección contra cuerpos sólidos

Segunda cifraProtección contra cuerpos líquidos

Tercera cifraProtección mecánica

I 1(....Tm' Energía de choqu eW hasta 0 ,200 J

'líTEnerqío de choquef hasta 0,350 J

-:- Energía de choquern hasta 0 ,500 J

-:- Energ ía de choque[I] ha sta 0,700J

.:- Energía de choque[I] ha sta 1,00 J

-:- Energ ía de choque

.Ir: &f1 l'" hosto 2.00 JEnerg ía de choquehasta 5,00 J

.¡ Energía de choquehosto 10.00 J

-:- Energía de choquern hasta 20, 00 J

1-1

l' ,,",,10 dechoque1 hasta O, 150J

02

03

10

08

04

05

01

oIK

07

06

09

Proteg ido contralos ca ídos de aguoha sta 60° de lovertical

Protegido contralos proyeccionesde aguo en todo sd ireccione s

Proteg ido contra losefectos prolongadosde lo inmersión bajopresión

1 s"

::;:::::::::::::::::::: Proteg ido contra losm:I XI:nccídos vertico les¡m 7 m:: de gota s de ag uo:::: ::::: (condensac ión)

Proteg ido contralos caídos de aguoha sta 15° de lovertical

___L_ Protegido contraj lZlL el lanzam ientode aguo en todo s- r- direccion es

Proteq 'do 00"'0. . el lanzamiento de..1 ' aguo similar o los. . '..: go lpes del mar

Proteg ido contrainmersión hasta 1 mde profund idad .

2

3

4

o

6

IP

8

5

7

Proteg ido contra elpolvo (sin sedimentosperjudic iales)

Totalmenteproteg idos contra elpolvo

;··Z·:7 :

:f :

Protegido contra cuerp ossólidos supe riores o50 mm (e j., contactosinvoluntarios de lo mono)

Proteg ido contra cue rpossólidos superiores o12 mm [e]., ded os de lomono)

Proteg ido contra cuerpos. __ sólidos superiores o:f : 2,5 mm: : (ej. , herramientas,

; ca bles . ..)

/ Protegido contra cuerpos. _ . sólidos super iores o: ¿ ' 1mm (ej., herramientas: 7 : finos, pequeños

; ca bles ...)

2

3

4

6

oIP

5

Tabla 3.1. Niveles de protección de los cuadros eléctricos.

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Cuadros eléctr ico s. Interpretación de planos

Caso práctico 1

Indica las características de un cuadrocon el siguiente código: IP325.Como se ha indicado, las cifras del IP han de leerse una a una, comprobando enla tabla correspondiente su significado:

- La primera cifra, 3 , indica que el cuadro está protegido contra la entrada decuerpos sólidos superiores a 2,5 mm (primera columna de la izquierda).

- La segunda cifra, 2, indica que el cuadro se encuentra protegido contra la caídade agua con un ángulo de 1SO de la vertical (segunda columna) .

- Por último, el 5 indica que está protegido contra golpes de hasta 0,7 J (índice IK) .

B. Tipos de cuadros

A lo largo del tiempo, los cua-dros eléctricos se han fabricadoen distintos materiales. La piza-rra fue durante muchos añosel más empleado. Más tardeel metal y actualmente se usandiferentes plásticos y fibras.

En los cuadros metálicos es pre-ceptiva la protección de los tra-bajadores mediante lo que seconoce como continuidad delas masas, es decir, la unión,mediante un conductor de sec-ción adecuada, de todas laspartes metálicas internas delcuadro con el borne del conduc-tor de tierra correspondiente,que deberá llegar junto con laalimentación general de corrien-te del cuadro.

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Los cuadros eléctricos existentes en el mercado cubren todas las necesidades que pue-den presentarse para proteger los equipos y cumplen las normas establecidas para eltipo de circunstancias al que se destinan . Pueden clasificarse en cuadros metálicos,cuadros aislantes, caja y armario protectores, armario cerrado, armario estanco, cajablindada y caja antideFlagradora .

Fig. 3.2. Distintos tipos de cuadroseléctricos utilizados en automatismos .

o Cuadro metálicoLoscuadros metálicos están construidos en chapa de acero con elementos que refuerzansu estanqueidad en función de las necesidades que hoy exige la industria . Las puertaspueden llevar refuerzos verticales y su apertura suele ser por medio de bisagras. Laforma del borde del armario impide la entrada de agua y una junta, generalmente decaucho, puesta en el perímetro de la puerta, garantiza una buena estanqueidad, permi-tiendo un IP 55 como mínimo. Pueden equiparse con placa perforada, compacta o conmontantes verticales para sujetar aparatos.Los armarios metálicos pueden llegar a tener dimensiones tan grandes que perm iten elacceso a su interior, donde se realiza la instalación de los componentes, la revisión yverificación de los elementos constitutivos, así como las tareas de reparación y manteni-miento que hub iese que hacer.

o Cuadro aislanteComo los metálicos, los cuadros aislantes suelen ser estancos en mayor o menor propor-ción . Están construidos en plástico o poliéster reforzado con fibra de vidrio que los hacemás resistentes. Suelen ser muy robustos contra agresiones químicas e insensibles almoho y pueden llegar a tener hasta doble aislamiento . Se adaptan bien a condicionesde uso muy duras, y al igua l que los metálicos, pueden dotarse de placas, perforadaso no, o de montantes perforados para la realización de chasis.

C uad ros eléc tricos . Interpretac ión de planos------------

Se construyen también en chapa de acero cubierta de capa protectora antioxidante. Lapuerta frontal va sobre bisagras y lleva junta de goma con cierres a pres ión para com-primir la junta de goma y aumentar, aún más, la estanqueidad . De la misma manera,se les aplica un tratamiento anticorrosivo capaz de soportar la acción de las atmósferascorrosivas .

• 3.2. Elementos auxiliares

. .Antes de montar el equipo debe-mos elegir sus componentes, loque implica la utilización de unagama de productos denominadoselementos auxiliares, que permiti-rán y facilitarán la sujeción de losaparatosal cuadro, la realizacióndel cableado interior, la conexióncon los elementos exteriores y laprotección de los aparatos contralos agentes externos.

La placa de un cuadro es 5 cmmás pequeña de largo y anchoque el cuadro que la aloja, esdecir, 2,5 cm menor por cadalado cuando se sitúa en su lugar.

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Un cuadro o equipo eléctrico no lo compone solo la envolvente, sino que es un conjuntoformado por todos los elementos que constituyen un automatismo (contactares, seccio-nadares, relés, protecciones, etc .) y cuyo funcionamiento está indicado en un esquema .Los elementos auxiliares son los encargados de realizar la unión mecánica entre loselementos que constituyen el equ ipo, entre los cuales podemos destacar las placas defondo del cuadro y las placas perforadas.

Las placas de fondo del cuadro se co locan en los cofres y los armarios para montardirectamente, por la parte frontal , todos los aparatos y para fijar las canaletas paracables . Suelen ser de chapa y pueden ser de dos tipos :

• Placas compactas de 2 o 3 mm de espeso r. Para fijar en ellas los distintos elementoshay que real izar los correspondientes taladros ya que se sujetan las piezas mediantetornillos, que a su vez deben soportar los elementos. Al ser el montaje frontal, nopermite colocar nada, salvo los tornillos, entre la placa y el fondo del cuadro .

• Placas perforadas. Pueden adaptarse directamente a cofres y armarios y permitenel montaje directo delantero de todos los elementos, ya que no hay que hacer lostaladros por traerlos incorporados. La sujeción de los conductores puede realizarsesin tener en cuenta la forma del cableado. Los aparatos se colocan con la ayudade tuercas o clips de dimensiones adecuadas que se introducen y se colocan en loshuecos por el frente de la placa (Fig. 3 .3) .

Fig. 3.3. Placas perforadas para cuadros eléctricos .

Las placas metálicas, al igual que ocurre con los cuadros del mismo mate rial, debenllevar protección con el conductor de tierra.

A. Perfiles para soporte de aparatos

El perfil es una tira de chapa con los bordes de sus lados levantados de una formaespecial. Se monta en el interior de los cuadros y sirve para fijar los aparatos de lainstalación, ya sea por presión o mediante tornillos.

Cuadros eléctricos. Interpretación de planos- - - - - -- - ---

Son los cuadros más indicados para determinados tipos de ambientes, sobre todocuando en la atmósfera hay emanaciones de gases , humedades u otros elementos,que podrían estropear los componentes de la instalación . Una junta con tinua , resisten-te a los agentes químicos, puede llegar a proporcionarles una estanqueidad con ungrado de protección IP 65. La colocación viene a ser la misma que la de los cuadrosmetálicos.

o Caja y armario protector

El tipo de protección caja y armario protectores, que lleva cerramiento, impide el con-tacto con los elementos que se encuentran en tensión, evitando así la invasión de par-tículas extrañas, a no ser que sean muy pequeñas. Por tanto, no impiden totalmente laentrada de polvo o agua, que pueden acumularse en el interior.

Las entradas y salidas de cables se realizan por la parte superior o inferior y por tala -dros normalizados que permiten el acoplamiento de prensaestopas o tubos roscados.La tapa del cuadro se sujeta a él mediante bisagras y se cierra con un tornillo .

o Armario cerrado

Los armarios cerrados, en su concepción más básica , tienen un IP 54. La entrada y lasalida de cables se efectúa por la parte inferior del armario mediante prensaestopasacoplados a los tubos .

La puerta de acceso frontal va montada sobre bisagras y lleva una junta de goma paraconseguir un cierre más hermético, que se realiza por medio de maneta .

o Armario estanco

Un armario estanco presenta un índice de protección IP 65. Su construcción es de cha -pa de acero, recubierta de una capa protectora antioxidante, pero la puerta de accesofrontal -que va montada sobre bisagras y provista de una junta de goma- incluyeuna serie de cierres a presión que comprimen la junta de goma y aumentan la estan-queidad .

o Caja blindada

Las cajas blindadas también cuentan con un índice de protección IP 65 . Se construyeen chapa de acero cubierta de capa protectora antioxidante. La puerta frontal sobre bi-sagras lleva junta de goma con cierres a presión para comprimir la junta de goma yaumentan la estanqueidad.

Cuando deben instalarse en ambientes oxidantes o ácidos, se utilizan materiales alos que se les aplica un tratamiento anticorrosivo capaz de soportar la acción de esasatmósferas .

o Ca ja antideflagrante

El tipo caja antideflagrante proporciona protección contra explosiones, presión y gasescuya temperatura de inflamación es superior a 200 °C.

Las características de los materiales utilizados en instalaciones situadas en atmósferascon riesgo de explosión están indicadas, entre otras, en las Normas UNE EN 50015,50018 , 50018-A1,50020,50039, etcétera .

En la casi totalidad de los arma-rios que van sujetos a la pared,la fijación se realiza por mediode cuatro pequeñas pestañas sol-dadas exteriormente al zócalo omediante cuatro taladros que elcuadro lleva en el fondo.

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Cuadros eléctricos. Interpretac ión de planos

Existen tres tipos de perfiles:

• Perfiles simétricos de 35, 15 o 7,5 mm de profundidad, para enganchar aparatos.

• Perfiles asimétricos para fijar aparatos mediante tornillos .

• Perfiles combinados de 35 mm para sujetar y enganchar los aparatos mediante tuer-cas. Estas pueden ser deslizantes y se enganchan por el frente de los perfiles, lo quehace que pueda añadirse o quitarse material de forma rápida y sencilla.

Hoy en día, casi, la totalidad de los aparatos poseen un zócalo que se ajusta a lasmedidas de los perfiles, con lo que los aparatos se pueden fijar directamente. En estecaso se ejerce una pequeña presión sobre el aparato contra el perfil hasta que en-ganche una pestaña que se desplaza por medio de la acción que realiza un pequeñomuelle (Fig . 3 .4).

- -- -- - - - - - - - - j1:·... ...:.:. ....:: ........... -.

¡ -- -. - - - .

Fig. 3.4. Perfil para sujeción de aparatos en cuadros.

Otros tipos de elementos auxiliares son:

• Montantes verticales. Estos montantes, con tuercas apropiadas, permiten la fijaciónde perfiles soporte de aparatos o pletinas de perforación universal.

• Auxiliares de conexión y cableado. El cableado de un equipo, tanto si se realiza deforma horizontal como vertical, se facilita con el empleo de auxiliares de cableado,cuyo cometido consiste en canalizar los hilos para formar mazos horizontales y verti-cales situados en el mismo plano que los aparatos.

El cableado se lleva a cabo de una forma muy cómoda por la parte delantera, sinperjudicar la estética del equipo, lo que facilita, a su vez, las tareas de comprobación,reparación y modificación que tuvieran que realizarse .

B. Canaletas perforadas

La canaleta es un elemento generalmente de plástico que tiene tres caras que formanun ángulo recto entre sí. Lleva una tapa de cierre que se le acopla para formar un cua-drado o rectángulo hueco en su interior, que es donde se alojan los conductores.

. .Una de las caras, la que hace de base, opuesta a la que ocupa la tapa, va taladradapara facilitar su sujeción en el cuadro. Las caras laterales, en las canaletas perfora-das , llevan unas ranuras que se utilizan para dar salida a los conductores y así poderconectarlos a los aparatos . En el mercado suelen encontrarse en tiras de 2 m de lon-gitud (Fig. 3 .5).

En el interior de la s canaletas sevan introduciendo los conducto-res que forman la instalación . Elcableado es frontal y va ocultopor la tapa de cierre que engan·cha sobre las canaletas .

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Cuadros eléctricos . Interpretación de planos-------

Fig. 3.5. Imagen de canaleta perforada.

La instalación de los equipos sobre placas, sean estas perforadas o no, y el cableadovertical u horizontal se realizan, generalmente, empleando canaletas.

Hay canaletas de distintos grosores y profundidades en función de la cantidad y tamañode los conductores que deben soportar. Las tareas de revisión, reparación y sustituciónse realizan con suma facilidad, ya que basta con retirar la tapa para acceder a losconductores .

C. Terminales

El terminal es una pieza metálica que sirve para conectar los conductores a losdistintos aparatos de la instalación . Los conductores se sujetan al terminal med iantepresión , soldado, etc. Esta parte generalmente va forrada de un material aislante; elúnico extremo que queda libre es el que se conecta a los aparatos.

50

Fig. 3.6. Tipos de terminales utilizados en cuadros eléctricos.

Existen en el mercado unos termina les denominados sobremoldeados que no necesi-tan preparación, al contrario de lo que sucedía en los terminales convencionales . Suempleo no necesita soldadura, engastado ni útiles especiales . La sujeción se efectúaautomáticamente, introduciendo el conductor dentro del terminal y llevándolos juntoshasta el lugar de conexión; al apretar el tornillo de la conexión, el terminal cede hastaoprimir el conductor.

Cuadros eléct ricos. Interpre tac ión de planos

o. Bornes de conexiónLos bornes de conexión, llamados comúnmente regletas de conexton, se utilizanpara conectar los conductores del interior del cuadro con elementos situados fuerade éste; es decir, son elementos de enlace entre los componentes del cuadro y loscomponentes exteriores (Fig. 3.7) .

Fig.3.7. Bornes de empalme o conexión para cuadros.

El dimensionado de los bornes de conexión de todo cuadro eléctrico debe realizarseteniendo en cuenta la sección de los conductores de entrada y de salida. Su seccióndeberá ser superior a la de los cables.

Los bornes de conexión permiten el alojamiento de conductores de secciones que pue-den llegar hasta los 240 rnrn". Conforme ind ican las normas DIN, se montan sobreperfiles metálicos que se sujetan a la placa del cuadro mediante tornillos . El conjuntopuede completarse con el empleo de numeraciones o letras que se acoplan tanto a losbornes como a los conductores .

• 3.3. Aparella¡e eléctricoSe conoce como aparellaje eléctrico el conjunto de elementos auxiliares que intervienenen una instalación, cuadro, etc.; se clasifican en distintos grupos: de conexión, de man-do, de protección, de señalización y de med ida .

No todos los cuadros necesitan de los mismos elementos auxiliares para poder comple-tar la insta lación; sin embargo, todos los utilizados en cada caso se engloban bajo ladenominación de aparellaje eléctrico.

A. Accesorios de conexión. Conductores

Los conductores son los encargados de unir todos los aparatos eléctricos del cuadro enfunción de lo que dictamine el plano o esquema correspond iente . Es conven iente quevayan provistos de terminales que servirán de ayuda para mejorar la conexión y darmayor seguridad a la misma . Ningún conductor debe entrar o salir de un cuadro eléc-trico sin pasar a través de bornes de conexión .

La formación de un conductor se define por el número de alambres que lo componeny por el diámetro nominal de estos. Así, la sección nominal de un cable es el valor re-dondeado de la superficie resultante calculada en función del diámetro del conductor,expresada en milímetros cuadrados .

Con el fin de facilitar las tareasde conexión y desconexión delos conductores que alimentan losaparatos exteriores del cuadro,hay que dejar un espacio entrelos bornes de conexión y el finaldel cuadro, además de los 2,5 cmde diferencia existente entre lalongitud de la placa respecto alcuadro.

Un conductor es un elemento auxi-liar metálico, generalmente decobre o aluminio (en los cuadroseléctricos casi exclusivamente decobre), encargado de conducir otransportar la corriente eléctrica .

5 1

Cuadros eléc tricos . Interpretación de p lanos

B. Designación de los conductores

Ll L2 L3

Fig. 3.8. Forma de marcado de losconductores en una línea trifásica.

L1 L2 L3

Fig.3.9. Forma del marcado de losbornes de un circuito .

52

En las instalaciones eléctricas, para distinguir unos conductores de otros se utilizandesignaciones con distintos colores, letras y a veces también números. Colores paraconductores de corriente alterna trifásica :

1.0 fase Negro -2.0 fase Marrón -3.0 fase Gris

Neutro Azu l -Tierra Amarilloy verde

En corriente alterna (CA), los conductores se distinguen por L1, L2 Y L3 para las fases(Fig. 3.8) Y por N u O para el neutro.También mediante las letras R, S, T para las fases y N u O para el neutro . Por su parte,en los bobinados de máquinas eléctricas, a las fases se las designa con las letras U, V,W para los princip ios y X, Y, Z para los finales.Colores para conductores de corriente continua:

Positivo Rojo -Negativo N egro -Neutro Azul -Neutro a islado Blanco

Neu tro con comunicac ión a tierra G ris -Tierra Negro -Para poder distinguir las polaridades, en corriente con tinua (CC) se utilizan los siguien-tes signos: +, positivo; -, negativo; O, neutro.

C. Marcado de los bornesEl marcado de los bornes de los aparatos tiene como princ ipal mrsron facili tar la in-terpretación , realizac ión y aplicación de los esquemas de un equipo, para lo cual lascasas comerciales, como ocurre con los símbolos, siguen los principios establecidos enla normalización internacional (Fig.3.9) .

o Referencia de los bornesde conexión de losaparatos

Todo elemento suele ir marcado con su referencia numérica o alfanumérica, sea cualsea el aparato al que pertenezca, que aparece indicada sobre los propios bornes obien en la placa de características de los aparatos . Cada elemento de mando o con-tactos, ya sea prin cipal , auxiliar, instan táneo o temporizado, posee dos referenc ias . Losbornes de los contactos pr incipales tienen una sola cifra de referencia . En los elementostripolares van del 1 al 6 . En los tetra polares, esta referenc ia oscila entre el 1 y el 8.

Las cifras impares van colocadas en la parte superior y corresponden a las entradas;las cifras pares se sitúan en la parte inferior y corresponden a las salidas. La progresiónnumérica se efectúa de arriba abajo y de izquierda a derecha .

En los contactares de pequeño calibre, el cuarto contacto de un contactar tetrapolar esuna excepción a esta regla, pues no está marcado como se ha indicado, sino con lamisma referencia que la de un contacto auxiliar NA, por serlo en este caso .

Cuadros eléctricos . Interpretac ión de planos

En los contactos auxiliares, la referencia la forman números de dos cifras: las unidadesind ican la función del con tacto y las decenas indican la colocación. Así, el marcado conel 1 1 o 12 es un contacto NC o contacto a la apertura , y el 13 o 14 es un contacto NAo de cierre, que en ambos casos ocuparían el primer lugar de la izquierda .

En algunos aparatos exis ten otros contactos espec iales , como los referenciados conlas cifras 5 y 6 , que corresponden a con tacto de apertura de funcionamiento especial ,como el que des igna el d isparo de un relé térmico o temporizado . Los que llevan lascifras 7 y 8 co rresponden a contactos de cie rre de funcionamiento espec ial , como lostemporizados o térmicos. Existen también referenc ias con el 9 y el O, que están reser-vados a contactos auxilia res de relés de protección contra sobre cargas, aunque a estosles sigue los de las func iones 5 y 6 o 7 y 8.

Bornes de conexión de 105 aparatos

Contactos auxiliaresReferencia

13-14

43-44

2 1-22

3 1-32

Unidades

3-4 Contac to ab ierto

3-4 Contac to abierto

1-2 Contac to cerrado

1-2 Contacto cerrado

Decenos

1 Primer lugar

4 Cuar to lugar

2 Segundo lugar

3 Tercer lugar

Tabla 3.2. Marcado de los bornes de conexión de contactos auxiliares.

Otras referencias

Unidades

5-6

5-6

7-8

7-8

Ejemplode ap aratos

Contac to cerrado. (Relé térmico 95-96, se ab re cuando se dispara)

Contac to cerrado . (Relé temporizado 15 -1 6)

Contacto ab ierto. (Relétérmico 97-98, se cierra cuando se dispara)

Contac to ob ierto. (Relétemporiza do 17-18)

Tablo 3.3. Marcado de los bornes de conexión de otros aparatos.

• 3.4. Órganos de mando (bobinas)Las bobinas de todos los aparatos que intervienen en las instalaciones 'de automatismocableado, en la casi total idad de los casos, forman parte solamente del circuito de man-do, es dec ir, se alimentan eléctricamente en este ci rcuito .

Como es lóg ico , todos estos aparatos han de lleva r referencia pa ra su ide ntificación ydiferenc iac ión respecto a los demás. Las referencias para las bobinas son alfanuméri-cas, es decir, están con stituidas por una letra y un número y por este orden, es dec ir, laletra ocupa la primera posición. La bobina de un contactar va marcada con las siglasA 1 YA2 (aunque aún se utili za A y B). Cuando las bobinas de un contactar tienen dobledevanado, las referencias son A 1 Y A2, B1 Y B2 .

En los circuitos de mando, cada grupo de bornes lleva una numeración que va en au-mento de izquierda a de recha de 1 a n.

53

Cuad ros eléct ricos. Interpr etac ión de planos

Como se ha indicado, en un circuito de potencia, las normas internacionales establecenlas siguientes referencias :

• Al imentación a un equipo: L1 L2 L3 N PE.

• Salidas hacia un motor: U V W; K LM .

• Sal idas para resistencias de arranque: A BCD, etcétera.

A cada mando, a cada tipo de contacto, principal, auxiliar instantáneo o temporizado,se le asignan dos referencias alfanuméricas o numéricas propias para diferenciarlos delos demás. Todos los elementos que componen un equipo de automatismo se identificanmediante una letra (excepcionalmente dos) seguida de un número . Ejemplo: un solocontactar, KM; varios contactares, idénticos o no, KM 1, KM2, KM3 , etcétera.

Debe tenerse en cuenta que las reglas que definen la situación de las referencias iden -tificativas en los esquemas de circuitos son las siguientes:

• En los elementos de mando y control, la referencia se sitúa bajo el símbolo o a suizquierda .

• En los contactos y aparatos, la referencia se sitúa a la izquierda del símbolo cuandose real iza una representac ión vertical de los símbolos.

Por su parte, las referenc ias de marcado de los bornes de un aparato deben hacerse deforma obligatoria a la izquierda del símbolo del órgano que se representa y en sentidode lectura ascendente .

Actividades

54

l. ¿Qué referencia debe llevar un contacto auxiliar que sea cerrado y que vayaen segundo lugar? ¿Y uno que sea abierto y vaya en primer lugar?

• 3.5. Dimensiones de los cuadrosPara la determinación de las dimensiones que debe tener el cuadro que debe albergaruna instalación de automatismo existen tres métodos : el método de implantación direc-ta, por cálculo de las superficies y el asistido por ordenador.

Elmétodo de implantación directa se aplica a los equipos de pequeñas dimensiones . Eneste, los aparatos se colocan directamente sobre una tabla o sobre la propia placa, yasí se determinan las dimensiones del equipo de forma rápida y sencilla .

El método por cálculo de las superficies cons iste en realizar la suma total de las superfi-cies de los aparatos que van a componer el equipo, cuyos datos suelen venir indicadospor los fabricantes en los catálogos, y aumentar esas superficies multiplicándolas por uncoeficiente que va del 2,2 a 2,5, en función del resultado anterior. Puede darse el casode que el cliente desee que se le aplique un coeficiente mayor con el fin de dejar espa-cio disponible para posibles modificaciones posteriores.

El resultado obtenido es la superficie total del equ ipo. Algunos fabricantes, como es elcaso de Telemecanique, facilitan incluso la búsqueda de referencias de placas, montan-tes, perfiles y envolventes a partir de la superficie útil.

Elmétodo asistido por ordenador es el que utilizan los equipos que se espec ializan en eldiseño de equipos de automatismos. Este es un sistema de ayuda para la real izac ión deeste cálculo que normalmente viene integ rado en el software de di seño por ordenador,donde además se incluye una base de datos de los dist intos aparatos, con sus dimensio-nes, partiendo del esquema y de las características de este. Hoy en día hay multitud deprogramas especializados en el diseño y pruebas de ci rcuitos de automatismos.

Cuadros eléctricos . Inte rpretación de planos

Tipos de cuadros

Grado Jde protección - "-

Metálicos

Aislantes

Protectores

Armario cerrado

Armario estanco

Coja blindada

Cojo anlideflagante

IP

IK

Estructurodel cuadro

De lo instalación

Placas compactos

Placas perforados

Perfiles de soporte de aparatos

Montajes verticales

Auxiliares de conexión y cableado

Canaletos

Terminales Poro CA

Bornes de conexión

Perfiles

Conductores

{Negro - Fose 1

Marrón - Fose 2

Gris - Fose 3

Amarillo-verde - Tierra

Rojo - Positivo

Dimensionadode cuadros

Implantación directo

Cálculo de superficies

Asistido por ordenador

Paro CCNegro - Negativo

Azul - Neutro

Blanco - Neutro ai slado

Gris - Neutro tierro

Contactosprincipales

Contactosauxiliares

Contactosespeciales

Bobinas

Alimentaciónde equipo

Salidosa máquinas

-cTripolares 1-6

Tetrapolares 1·8

Decenos = ubicación (1.4)

Unidades = tipo de contacto (1-2 o 3-4)

Apertura especial 5-6

Cierre 7-8

Devanado sencillo A1YA2

Devanado doble A1 YA2; B1 YB2

L1- L2 - L3 - N - PE

R-S-T-NoO

U-v -wK-L-M

Negro - Tierra

55

Cuadros eléctricos . Interp retaci ón de planos---- - - - - - - -

lo Indica con qué elementos se fijan los aparatos a uncuadro:o) Con canaletos.

b) Con terminales.e) Con perfiles.d) Con lo que se puedo.

2. En todo cuadro que esté construido con materialesmetálicos, esobligatorio:

o) Colgarlos o gran altura para evitar golpes.

b) Que sobre espacio en el interior.

e) Que se pueda ampliar después.d) Que exista protección por conductor de masa.

3. Lasección de un conductor seexpresaen:

o) mrrr'b) mm?

e) m2

d) m

4. Las bobinasde los aparatos semarcancon:

o) Al, B1

b) Al, A2e) B1, B2d) A1,A1

5. El neutro de una instalación va marcadosiempre con laletra:

o) p

b) Oe) N

d) NuO

6. En un circuito trifásico de CA, el conductor neutro hade ser:

o) Rojo.b) Negro.e) Amarillo/verde.d) Azul.

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7. La referencia de lassalidas hacia los motores trifásicossedesignan:

o) A, B, Cb) L1, L2, L3e) U, V, Wd) R, S, T

8. Los contactos cerrados de los aparatos especiales sereferencian con los números:

o) 7-8b) 5-6e) 3-4d) 1-2

9. Los conductores eléctricos sepueden considerar apare-lIaje eléctrico:

o) Sí.b) No.e) A veces.d) Nunca .

10. El conductor de protección de las instalaciones de CAesde color:

o) Azul.b) Amarillo/verde.e) Marrón .d) Gris .

11. Por su parte, elconductor deprotección de lamasa debe ser:o) Rojo.b) Negro.e) Amarillo/verde.d) Azul.

12. El segundo númerodellP de uncuadro indicael gradode protección contra:o) Golpes.b) Agua .e) Las dos.d) Sólidos.

Cuadros eléctri cos. Interpreta ci ón de planos

P3. Cuadro eléctrico

Estableceremos el primer contacto con los distintos mate-riales que vamos a utilizar en el cuadro para ir realizandolos diferentes montajes de automatismo cableado . A conti-nuación, se expone el proceso completo que debe seguir-se hasta llegar al final de la realización de una instalacióndentro de cualquier tipo de cuadro eléctrico.

Para la distribución de los aparatos, que se explicó enel Apartado 3.5, y puesto que nuestro cuadro es peque-ño, utilizaremos el método de implantación directa . Paraello los iremos superponiendo sobre la placa del cuadro,con el fin de consegu ir una imagen estética , que veamosque disponemos de espacio para poder trabajar y que elconjunto resulte agradable a la vista (Fig. 3 .10) .

Una vez decidida la posición, hay que trazar, si la placano es perforada, los taladros necesarios para la sujec iónde los aparatos. Seguidamente, se procederá al mecani-zado de la placa, se prepararán los trozos de canaletay luego se sujetarán los elementos auxil iares (raíl, regle -tas, etc.) (Fig. 3 .11) .

Después se procede a la incorporación y fijación de losdistintos aparatos que componen el cuadro que vamos areal izar. También podemos empezar conecta ndo conduc-tores con arreglo a lo indicado en el correspond iente es-quema del circuito (Fig. 3 .12).Una vez concluida la conexión de todos los conductores tal ycomo indica el esquema, se realiza la prueba del cuad ro,y una vez verificado su buen funcionamiento, se procedea tapar las canaletas , a montar la placa en el interior de sucuadro y a trasladarlo al lugar de montaje (F ig. 3.13) .Hay que tener en cuenta que todo este proceso, que así ex-puesto resulta bastante rápido, requiere su tiempo y no convie-ne precip itarse con el afán de terminar cuanto antes el trabajo.Por esta razón, una vez que tenemos todos los elementos, víao raíl de sujeción de los aparatos y regletas, canaleta , etc.,procederemos, si hay lugar, al mecanizado de la placa o almontaje de la estructura que formaremos con la canaleta.Hay que tener en cuenta que debe estar bien montado,ya que en este caso servirá a lo largo de todos los ejer-cicios . Consideramos que un rectángulo en el perímetrode la placa del cuadro es válido para poder distribu ir losconductores en los montajes.

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Fig.3 .10 . Fig. 3.11. Fig.3.12. Fig.3.13.

Cuad ros eléctricos. Interpretación de planos---- - --------- - - -

Comprueba tu cprendixc]e

l. Cuadros eléctricos

l. Explica brevemente qué es un cuadro eléctrico.

2. Cita algunas características de un cuadrometálico .

3. ¿Qué propiedades tiene un cuadro con unIP656? ¿Dentro de qué tipo de cuadro lo inclui -rías, armario cerrado o caja blindada?

4. Indica qué propiedades tiene un cuadro anti-deflagrante.

5. ¿Qué características tiene un cuadro con unIP327?

2. Aparellaje eléctrico

6. Indica algunos elementos que intervienen enun cuadro y se puedan denominar como apa-rellaje eléctrico.

7. ¿Cómo se realiza la unión entre los conducto-res del cuadro y los externos?

8. ¿Qué se entiende por sección nominal de unconductor?

9. ¿Qué entiendes por continuidad de las masasen un cuadro metálico?

10. Qué diferencia de medidas hay entre la placade fondo y el cuadro que la aloja .

11. ¿Para qué se utilizan las ronuras laterales quetiene una canaleta?

12. ¿Qué es un terminal y para qué se util iza den-tro de una instalación?

3. Marcado de los distintos elementos

13. Explica la diferencia entre el referenciado delos bornes de conexión y el de los aparatos.

14. ¿Cómo se marcan los conductores de una insta-lación trifásica?

15. Indica cómo vienen referenciadas las bobinasyen qué orden .

16. Indica cómo está referenciado un contacto auxi-liar NA.

17. Cuando las bobinas de un contactar tienen dobledevanado, ¿cómo vienen indicadas sus refe-rencias?

18. ¿Cómo están referenciados los contactos de losrelés temporizados?

19. Si en un esquema disponemos de muchos con-tactos pertenecientes, por ejemplo a varioscontactares, ¿cómo los diferenciamos unos deotros?

20. ¿De qué color es el conductor neutro de unainstalación eléctrica de CA?

21. Indica de qué color es el conductor que se uti-liza para establecer la conexión de continui-dad de las masas en un cuadro .

22. Si tienes un borne marcado con el número 13 .¿De qué tipo será y en qué posición estará?

23. Al contacto cerrado situado en la segunda posi-ción . ¿Co n qué número de referencia debemosmarcarle?

24. De las siguientes frases, indica cuáles son ver-daderas y cuáles son falsas:

- Existen instalaciones que se puedan montarsin caja protectora.

- La referencia de los contactos principales delos aparatos se realiza mediante númerosnada más.

- Las cifras impares de los aparatos van colo-cadas en las salidas.

- El primer número dellP de un cuadro indicael grado de protección contra agua .

- El tercer número dellP de un cuadro indicael grado de protección contra golpes.

- La unión mediante conductor adecuado detodas las partes con el conductor de tierra seconoce como derivación a tierra.

- Cuando hay contactos auxiliares de diferen-tes contactares se diferencian unos de otrospor por llevar la misma letra del contactar.

- El conductor de tierra en las instalaciones deCC es de color amarillo y verde.

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