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Instalaciones Eléctricas y Automáticas Automatismos Industríales José Roldán Viloria PARANINFO CENGAGE Learning" Australia . Canadá . España . Estados Unidos . México . Reino Unido . Singapur

Automatismos Industriales, Capítulo 1

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Automatismos Industriales, Capítulo 1

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  • Instalaciones Elctricas y Automticas

    AutomatismosIndustrales

    Jos Roldn Viloria

    PARANINFOCENGAGE Learning"

    Australia . Canad . Espaa . Estados Unidos . Mxico . Reino Unido . Singapur

  • PARANINFOCENGAGE Learning

    Automatismos industriales Jos Roldn Viloria

    Gerente Editorial rea Ciclos Formativos:M.a Jos Lpez Raso

    Editora de Produccin:Clara M.a de la Fuente Rojo

    Diseo de cubierta:Gesbiblo

    Fotografa de cubierta: Baloncici-Fotolia.com

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    ISBN: 978-84-9732-579-0Depsito Legal: M-26.786-2008

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    .

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  • ndice

    Introduccin. XI

    Prlogo. XIII

    Presentacin. XV

    Real Decreto 177/2008 . XV

    Metodologa de trabajo.XVIIMaterializacin de los esquemas y tecnologa estudiada en esta obra.XVII

    1.

    Desarrollo de los automatismos en lgica cableada. i1.

    1.

    Introduccin a los automatismos industriales. 2

    1.

    1.

    1.

    Conceptos fundamentales respecto al aprendizaje de esta materia. 21.

    1.

    2.

    Estudio de los automatismos en cuanto a su aplicacin, ventajas, etc. 91.

    1.

    3.

    Justificacin del porqu de esta actividad-aprendizaje. 101.1.4. Organizacin del trabajo. 11

    1.

    2.

    Estructura y aparamenta de los automatismos cableados. 121.

    2.

    1.

    Principio de un sistema automtico. 121.

    2.

    2.

    Estructura de un sistema automtico. 131.

    2.

    3.

    Fases del estudio de un sistema automtico. 141.

    2.

    4.

    Estudio de la aparamenta. Componentes y aparatos que integrano componen un automatismo o sistema. 14

    1.

    2.5 Tecnologas aplicadas en automatismos. 15

    Cengage Learning Paraninfo

  • Redes de distribucin de la energa elctricaTensiones elctricas en baja tensin.

    Aparamenta elctrica aplicada.1

    .

    3.

    1.

    Aparamenta elctrica.1.

    3.

    2. Posibilidad de conectar y desconectar circuitos en carga.

    1.

    3.

    3. Normas aplicadas para diferentes aparatos elctricos.

    1.

    3.

    4.

    Bases de toma de corriente.1.

    3.

    5.

    Seccionadores.1.

    3.

    6.

    Interruptores.1.

    3.

    7.

    Cortacircuitos fusibles.1

    .

    3.

    8.

    Rels trmicos.1.

    3.

    9. Interruptores automticos.

    1.

    3.10. Interruptores diferenciales.

    1.

    3.11. Aplicacin de interruptores en instalaciones domsticas y anlogas.

    1.

    3.12. Contactores.1.3.13. Interruptores de posicin.1.3.14. Rels temporizados.1.3.15. Interruptores de control de nivel.1.3.16. Control de temperatura (termostatos).1.3.17. Detectores.1.3.18. Proteccin del bobinado de un motor.1.3.19. Dispositivos electrnicos de proteccin.1.3.20. Transformadores.1.3.21. Rectificadores elctricos.1.3.22. Equipos de medidas.Esquemas elctricos.1.4.1. Introduccin a los esquemas elctricos.1.4.2. Smbolos elctricos.1.4.3. Identificacin de aparatos y funciones.1.4.4. Esquemas para aplicaciones domsticas y otros usos.1.4.5. Marcado de redes y aparatos elctricos.1.4.6. Documentos tcnicos elctricos.

    Receptores elctricos. 991.

    5.

    1. Introduccin a los receptores elctricos. 99

    1.

    5.

    2.

    Motores elctricos. 1001.5.3. Placa de caractersticas y caja de conexiones de un motor trifsico. 1011.

    5.

    4. Caractersticas de las distintas formas de arranque de motores. 104

    1.

    5.

    5. Curvas caractersticas de los diferentes arranques. 105

    1.

    5.

    6. Formas de conexin del motor, segn sea el procedimiento de arranque. 106

    1.

    5.

    7. Elementos de maniobra para motores. Resumen. 107

    Arranque de motores trifsicos. 1081

    .

    6.

    1.

    Arranque directo de un motor. 1081

    .

    6.

    2. Inversin de giro para un motor. 114

    VI Cengage Learning Paraninfo

  • 1.

    6.

    3.

    Arranque en conexin estrella-tringulo. 1201.

    6.

    4.

    Arranque con resistencias estatricas. 1241.

    6.

    5.

    Arranque con autotransformador. 1271.

    6.

    6.

    Arranque de un motor por medio de un arrancador progresivo. 1301.

    6.

    7.

    Motor trifsico de dos velocidades con bobinados separados. 1311.

    6.

    8.

    Motor trifsico de dos velocidades con bobinado nico en conexin Dahlander .... 1321.

    6.

    9.

    Motores con rotor bobinado. 133

    1.

    7.

    Motores de corriente continua. 134

    1.

    7.

    1.

    Introduccin. 1341

    .

    7.

    2.

    Tipos de motores de corriente continua. 1341

    .

    7.

    3.

    Caractersticas principales de un motor de corriente continua. 1341

    .

    7.

    4.

    Relacin de bobinados en un motor de C.C. 1361

    .

    7.

    5.

    Convertidores estticos. 1361

    .

    7.

    6.

    Placa de conexiones del motor. 1361

    .

    7.

    7.

    Inversin del sentido de giro de un motor de corriente continua. 1361

    .

    7.

    8.

    Arranque de motores de corriente continua. 1371

    .

    7.

    9.

    Arranque y regulacin de velocidad para un motor de corriente continuade excitacin independiente. 138

    1.

    8.

    Frenado de motores. 138

    1.

    8.

    1.

    Procedimientos de frenado. 1381.

    8.

    2.

    Frenado por electroimn (frenado y bloqueado). 1391.

    8.

    3.

    Frenado de mquinas. 1401.

    9.

    Motores monofsicos. 146

    1.

    9.

    1.

    Arranque de un motor monofsico con condensador. 1471.

    9.

    2.

    Arranque e inversin de giro de un motor monofsico con condensador. 1481.

    9.

    3.

    Motores universales. 1481.

    9.

    4.

    Motor universal con varias velocidades. 1491.

    9.

    5.

    Motor monofsico de induccin. 1501

    .

    9.

    6.

    Motor monofsico de induccin. Fase partida. 1501

    .

    9.

    7.

    Motor monofsico, con espiras en cortocircuito. 1511.10. Ejercicios de aplicacin. 151

    1.10.1. Anlisis de un equipo guardamotor. 152

    1.10.2. Cableado de equipos a partir del esquema de maniobra. 155

    1.10.3. Modificacin de un esquema. 158

    1.10.4. Completar el esquema. 159

    1.10.5. Cableado de potencia de un inversor de giro realizado con contactores. 160

    1.10.6. Inversin para motor trifsico. 161

    1.10.7. Arranque de un motor en conexin estrella-tringulo (a-A). 164

    1.10.8. Proteccin contra contacto indirecto por medio de interruptor diferencial (ID). 166

    1.10.9. Comparacin entre conexiones estrella y tringulo. 167

    1.10.10. Comprobar y medir las fases de un motor trifsico con rotor en cortocircuito. 168

    1.

    10.11. Conexin de los bornes de un motor trifsico con rotor en cortocircuito. 1691.10.12. Anlisis de la placa de caractersticas de un motor. 170

    Cengage Learning Paraninfo

  • Indice

    2.

    Equipos electrnicos y autmatas programables. 1732

    .

    1. Arrancadores progresivos y reguladores. 174

    2.

    1.

    1.

    Arrancadores estticos. 1742

    .

    1.

    2. Reguladores de velocidad para motores de C.A. con rotor en cortocircuito.

    Introduccin a los reguladores de velocidad. 1782

    .

    2. Electrnica digital. 191

    2.2.1. lgebra de Boole. 1912

    .

    3. El autmata programable. 208

    2.

    3.

    1. El autmata programable. 208

    2.

    3.

    2. Lenguaje en autmatas programables. 209

    2.

    3.

    3. Estructura general de un autmata programable. 211

    2.

    3.

    4.

    Estructura interna de la unidad central de un autmata programable. 2112

    .

    3.

    5.

    Niveles de automatismo. 2122

    .

    3.

    6.

    Programacin utilizando el Grafcet. 2132

    .

    3.

    7. Aplicacin del diagrama funcional Grafcet. 215

    2.

    4. Programacin con PLC. 219

    2.

    4.

    1. Autmata programable. 219

    2.4.2. Estructura de una instalacin con autmata programable. 2222

    .

    4.

    3.

    Programa para autmata programable. 2232

    .

    4.

    4.

    Forma de alimentacin de los autmatas. 2372

    .

    4.

    5. Carta de autmata con salida a rels y de stos, a accionadores. 238

    2.

    4.

    6.

    Carta salida autmata, directamente a accionadores. 239

    3.

    Mecnica aplicada. 2413.

    1.

    Nociones sobre mecanizado. 242

    3.

    1.

    1.

    Sistema mtrico de unidades. 2423.

    1.

    2. Clculo de figuras geomtricas. 243

    3.

    1.

    3. Clculos aplicados. 244

    3.

    1.

    4. Trabajos de mecanizado. 245

    3.

    1.

    5.

    Mediciones diversas. 2463.

    1.

    6.

    Limado. 2503

    .

    1.

    7. Corte y cincelado. 251

    3.

    1.

    8.

    Taladrado. 2533.

    1.

    9.

    Roscado. 2563.

    1.10. Roscas. Principales tipos de roscado. 261

    3.

    1.

    11. Soldadura blanda. 2623.

    1.12. Soldadora autgena. 264

    3.

    1.

    13. Soldadura elctrica. 2663.

    1.14. Sujecin y anclaje de soportes y mquinas. 269

    3.

    1.

    15. Otras tareas a realizar. 2713.

    1.

    16. Materiales constructivos. 272

    VIII Cengage Learning Paraninfo

  • 3.

    1.17. Productos siderrgicos. 276

    3.

    1.18. Tubos para canalizaciones elctricas. 278

    4.

    Preparacin, instalacin y pruebas del cuadro elctrico. 2794

    .

    1.

    Cuadros elctricos. 280

    4.

    1.

    1.

    Grados de proteccin IP para envolventes. 2804

    .

    1.

    2.

    Letras adicionales que pueden acompaar al cdigo IP. 2814

    .

    1.

    3.

    Cdigo IK. 2814

    .

    1.

    4.

    Proteccin contra contactos directos e indirectos. 2814

    .

    1.

    5.

    Caractersticas constructivas. 2824

    .

    1.

    6.

    Caractersticas constructivas de los cuadros elctricos. 2824

    .

    1.

    7.

    Smbolos que aparecen en los cuadros elctricos. 2864

    .

    1.

    8.

    Algunas formas de anclaje. 2874.

    1.

    9.

    Funciones y caractersticas de envolventes. 2884

    .

    1.

    10. Suministro de cuadros elctricos. Solicitud de oferta. 2894

    .

    1.11. Ventilacin y refrigeracin de armarios elctricos. 291

    4.

    1.12. Complementos de cuadros elctricos. 292

    4.

    2.

    El proyecto del cuadro elctrico. 2934

    .

    2.

    1.

    Interpretar planos de mecanizado. 2934

    .

    2.

    2.

    El proyecto de mecanizado. 2964

    .

    2.

    3.

    Realizar secuencias de las distintas operaciones. 2984

    .

    2.

    4.

    Definir herramientas y materiales. 2994

    .

    2.

    5.

    Elaborar lista de materiales. 2994

    .

    2.

    6.

    Realizar peticin y verificar recepcin. 3004

    .

    2.

    7.

    Realizar operaciones de mecanizado. 3004

    .

    2.

    8.

    Cuestiones sobre envolventes. 300

    4.

    3.

    El proyecto del cuadro y los materiales. 3014

    .

    3.

    1.

    Estudio de una instalacin. 3014

    .

    3.

    2.

    Automatizacin del transporte de ridos por medio de bandas transportadoras .... 3024

    .

    3.

    3.

    Cableado de armario. 3124

    .

    3.

    4.

    Marcado de los bornes en el bornero. 3134

    .

    3.

    5.

    Seccin de los conductores. 3154

    .

    4.

    6.

    Armario elctrico. 3154

    .

    3.

    7.

    Ejercicio de modificacin del circuito elctrico. 3184

    .

    4.

    Distribucin de elementos en el cuadro. 319

    4.

    4.

    1.

    Introduccin a la distribucin de elementos en el cuadro. 3194

    .

    4.

    2.

    Ejercicios prcticos desarrollados. 3204

    .

    4.

    3.

    Ejercicios de aplicaciones prcticas a desarrollar. 3394

    .

    5.

    Cableado del cuadro. 352

    4.

    5.

    1. Preparacin del trabajo. 352

    4.

    5.

    2.

    Cableado del cuadro. 3544

    .

    5.

    3.

    Armario elctrico. 355

    Cengage Learning Paraninfo

  • Indice

    4.

    5.

    4. Marcado de un esquema. 355

    4.

    5.

    5. Borneros y canalizacin de cables. 359

    4.

    5.

    6. Cuadros elctricos. Ejemplos de cableado. 360

    4.

    5.

    7.

    Conductores. 3614

    .

    5.

    8.

    Terminales. 3664

    .

    5.

    9. Realizar cableado del automatismo en la placa. 366

    4.

    5.10. Fijar terminales identificativos. 368

    4.

    5.11. Identificacin de los conductores y aparatos elctricos. 368

    4.

    5.12. Fijar la placa dentro del cuadro. 369

    4.

    5.13. Realizar el cableado entre envolvente y elementos sobre mquina. 370

    4.

    5.14. Presentacin de cuadros y chasis cableados. 370

    4.

    5.15. Desarrollo de los esquemas de una instalacin compuesta. 371

    4.

    6. Pruebas y plan de mantenimiento. 378

    4.

    6.

    1. Realizar pruebas funcionales. 378

    4.

    6.

    2. Puesta en servicio de una instalacin con autmata programable. 379

    4.

    6.

    3.

    Deteccin de averas... 3824

    .

    6.

    4. Plan de mantenimiento preventivo. 383

    4.

    6.

    5.

    Stocks de repuestos (preventivo + correctivo). 3904

    .

    6.

    6.

    Peligros de la electricidad. 3914

    .

    6.

    7. Seales y balizamiento de riesgo elctrico. 393

    5.

    Consultorio tcnico. 395

    5.

    1. Electricidad y mecnica aplicada. 396

    5.

    1.

    1.

    Frmulas bsicas de electricidad. 396,5.

    1.

    2. Frmulas aplicadas a motores elctricos. 397

    5.

    1.

    3.

    Potencias en redes elctricas. 3985

    .

    1.

    4.

    Energas elctricas. 3995

    .

    1.

    5. Potencias en un receptor elctrico. 399

    5.

    1.

    6.

    Motores trifsicos con rotor en cortocircuito de f = 50 Hz,conectados a redes de f= 60 Hz. 400

    5.

    1.

    7.

    Frmulas mecnicas utilizadas en transmisiones. 401

    5.

    2.

    Anexo de complementos elctricos. 4045

    .

    2.

    1.

    Reglamento electrotcnico para baja tensin (REBT). 4045

    .

    2.

    2.

    Clasificacin de las tensiones. 4075

    .

    2.

    3.

    Clase de materiales elctricos. 4105

    .

    2.

    4.

    Seccin mnima del conductor neutro. 411 .5

    .

    2.

    5. Conductores elctricos (cables). 413

    5.

    2.

    6. Conductor de proteccin (PE). 416

    5.

    2.

    7.

    Forma de actuar ante el accidente elctrico. 422

    X Cengage Learning Paraninfo

  • !Introduccin

    Esta obra es amplia en contenidos al recoger estudios y aplicaciones de una parte muy importante de losautomatismos industriales ya que abarca desde los conocimientos tericos hasta sus aplicaciones prcticas en elcampo del telemando.

    El texto se ajusta al cuestionario oficial en el conjunto de la obra, tratando bsicamente las siguientes materias:. Normativa y simbolizacin.. Interpretacin y ejecucin de esquemas elctricos.. Aparatos y motores elctricos.. Aparamenta elctrica.. Arranque de motores elctricos.. Esquemas y circuitos a base de lgica cableada.. Algebra de Boole y funciones lgicas.. Nociones sobre autmatas programables.. Aplicacin de los autmatas programables en lgica programada.. Construccin y aprovisionamiento de cuadros elctricos.. Cableado de cuadros elctricos e instalaciones perifricas.. Organizacin y desarrollo de trabajos elctricos relacionados con esta materia.. Materiales y herramientas.. Aparatos de medida y mediciones.. Mantenimiento y conservacin de las instalaciones.. Prevencin de riesgos laborales.La obra en su conjunto

    , aporta al estudioso de estas materias, unos conocimientos tericos y prcticos que levan a permitir adquirir competencias para trabajar en este campo de la automatizacin

    , y por extensin, realizarinstalaciones elctricas y funciones de mantenedor, de las mismas.

    Cengage Learning Paraninfo XI

  • Prlogo

    El lector y estudioso de esta obra va a adquirir unos conocimientos importantes que le van a ayudar a funda-mentar una base slida en conocimientos tcnicos, en un campo en constante evolucin tecnolgica que precisadel estudio continuado, tanto en lo terico, como en lo prctico.

    En esta obra va a encontrar el lector un amplio abanico de materias. Es necesario conocer los materiales yaparatos a emplear, as como las aplicaciones; motores, arranques, esquemas

    , etc.

    La experiencia es fruto de los conocimientos tcnicos y prcticos que cada uno va adquiriendo poco a poco,

    pero con constancia y tesn.La vida profesional requiere de los conocimientos que se imparten a lo largo del curso

    , por lo que recomiendoque se ponga el mximo inters en todas las materias que trata la obra.

    Mi experiencia en el campo industrial, dedicada a dirigir un equipo de estudios y realizacin de instalaciones

    elctricas en los niveles de automatismos, cero, uno, dos y tres, me permite dar un consejo al estudioso de esta

    materia, dando mucha importancia a las materias que cito a continuacin.

    1.

    Adquirir los mximos conocimientos tericos posibles.2

    .

    Conocer los arranques bsicos de los motores elctricos.3

    .

    Elegir correctamente los materiales y su calibrado (aparamenta elctrica).4

    .

    Leer e interpretar esquemas en la tecnologa lgica cableada o lgica programada.5

    .

    Saber realizar esquemas.6

    .

    Elegir cuadros, armarios, pupitres y chasis, as como la distribucin de los materiales y cableado en losmismos.

    7. Realizar la instalacin elctrica en la mquina o instalacin.8

    .

    Realizar la puesta en marcha de equipos e instalaciones.

    Cengage Learning Paraninfo XIII

  • 9. Mantener y conservar las instalaciones.

    10. Modificar instalaciones. Hacerlas evolucionar.

    11. Aprender a valorar en tiempo y coste los trabajos realizados o que se vayan a realizar.12. Aprender a trabajar en calidad.13. Aprender a trabajar en equipo y a dirigir una obra de instalacin.14. Conocer y aplicar las normas de seguridad que correspondan a los trabajos que se realicen.15. Economizar energa y mantener el medio ambiente.Finalizar diciendo, que el campo de aplicacin de los conocimientos adquiridos en construccin y cableado de

    cuadros, ejecucin de instalaciones perifricas va a ser muy grande.Piense en aparatos, mquinas o procesos, todos tienen su instalacin elctrica que parte de un cuadro, un armario,

    un chasis; en ellos estn los cerebros de las mquinas, a travs de los cuales realizarn mltiples operaciones, porcomplicadas que parezcan.

    El trabajo de electricista en automatismos industriales es importante y ms digno, si cada uno le pone y aportasu saber y buen hacer.

    i

    XIV Cengage Learning Paraninfo

  • Presentacin

    Real Decreto 177/2008_

    La materia tratada en esta obra se ajusta al Real Decreto 177/2008, de 8 de febrero de 2008, por el que se

    establece el ttulo de Tcnico de Instalaciones Elctricas y Automticas y se fijan sus enseanzas mnimas.Segn el Artculo 10 del R.D.: Mdulos profesionales.

    1.

    Los mdulos profesionales de este ciclo formativo:

    a) Quedan desarrollados en el Anexo I del presente real decreto, cumpliendo lo previsto en el artculo 14

    del real decreto 1538/2006, de 15 de diciembre.

    b) Son los que a continuacin se relacionan:0232 Automatismos industriales.

    0233 Electrnica.

    0234 Electrotecnia.

    0235 Instalaciones elctricas interiores.

    0236 Instalaciones de distribucin.

    0237 Infraestructuras comunes de telecomunicacin en viviendas y edificios.0238 Instalaciones domticas.

    0239 Instalaciones solares fotovoltaicas.

    0240 Mquinas elctricas.0241 Formacin y orientacin laboral.

    Cengage Learning Paraninfo XV

  • Presentacin

    0242 Empresa e iniciativa emprendedora.0243 Formacin en centros de trabajo.

    2.

    Las Administraciones educativas establecern los currculos correspondientes respetando lo establecidoen este real decreto y de acuerdo con lo dispuesto en el artculo 17 del Real Decreto 1538/2006, de 15 dediciembre, por el que se establece la ordenacin general de la formacin profesional del sistema educativo.

    Mdulo Profesional: Automatismos Industriales.

    Cdigo 0232Denominacin: Instalaciones Elctricas y Automticas.Nivel: Formacin Profesional de Grado Medio.

    Familia Profesional: Electricidad y Electrnica.Referente europeo: CINE-3 (Clasificacin Internacional Normalizada de la Educacin).

    Resultados de aprendizaje y criterios de evaluacin1

    . Determina el proceso a seguir en las operaciones de mecanizado interpretando planos y utilizando docu-mentacin tcnica.

    2. Dibuja elementos bsicos y conjuntos aplicando la normalizacin.3

    . Ejecuta operaciones de mecanizado aplicando tcnicas de medicin y marcado y utilizando mquinas yherramientas.4. Configura circuitos bsicos de mando y potencia seleccionando sus elementos y elaborando esquemas.5. Monta circuitos de automatismos para maniobras de pequeos motores interpretando esquemas y verifican-do su funcionamiento.6. Monta cuadros y sistemas elctricos asociados, interpretando documentacin tcnica y verificando sufuncionamiento.7. Localiza averas y disfunciones en la instalacin, analizando los sntomas e identificando las causas que lasproducen.8. Repara averas y disfunciones en la instalacin, ajustando o sustituyendo los elementos defectuosos.

    9.

    Monta y mantiene sistemas automticos con control programable interpretando documentacin tcnica yverificando su funcionamiento.

    10. Cumple las normas de prevencin de riesgos laborales y de proteccin ambiental, identificando los riesgosasociados, las medidas y equipos para prevenirlos.

    Contenidos bsicos

    . Interpretacin de documentacin tcnica.

    . Dibujo tcnico aplicado.

    . Mecanizacin de cuadros y canalizaciones.

    . Instalaciones bsicas de automatismos industriales.

    . Instalaciones de automatismos industriales aplicados a pequeos motores.

    . Montaje de instalaciones electrotcnicas automatizadas.

    XVI Cengage Learning Paraninfo

  • Presentacin

    . Averas caractersticas de instalaciones de automatismos.

    . Mantenimiento y reparacin de instalaciones de automatismos industriales.

    . Automatizacin con autmatas programables.

    . Prevencin de riesgos laborales y proteccin ambiental.

    Metodologa de trabajoEmpecemos diciendo que sin mtodo no se puede trabajar.El desorden lleva a la falta de rigor en el trabajo que se realiza, de manera que se obtienen unos resultados

    mediocres.

    En el caso concreto de la realizacin de cuadros elctricos, es necesario aplicar la metodologa para asegurarbuenos resultados a la primera, o con un mnimo de fallos. Con este fin, antes de proceder a la realizacin de untrabajo se debe:

    . Estudiar el dossier tcnico que nos entreguen.

    . Hacer las preguntas que se estimen necesarias para que aclaremos todo aquello que no lo est, o precisemosde ms informacin.

    . Antes de proceder a la ejecucin del trabajo, conocer perfectamente lo que hay que hacer.

    . Organizar la realizacin (el trabajo). Establecer un mtodo de trabajo.

    . Ejecutar el trabajo de acuerdo al mtodo.

    . Realizar pruebas una vez concluido el montaje.

    . Montar y probar.

    . Hacer la entrega al cliente acompaada de la informacin que proceda en cada caso.La metodologa hay que aplicarla a todo trabajo que realicemos por sencillo que parezca, ajustndonos siempre a

    lo que se nos pide, teniendo bien presente que debemos satisfacer las necesidades de nuestro cliente en los trminosque se expresen en el dossier tcnico que nos han entregado o que nosotros hemos realizado.

    A lo largo del curso, la metodologa en nuestro trabajo, tiene que ser una constante, ya que forma parte de lapropia formacin.

    El trabajo no se limita tan slo a materializar un plano elctrico en un cuadro elctrico, sino que tambines trabajo el estudio, el diseo de esquemas y cuadros, el orden, la preparacin de la tarea, la conservacin denuestras herramientas, etc.

    Materializacin de los esquemas y tecnologa estudiada en esta obraEl estudio de esta tecnologa se completar con su materializacin prctica (en taller). El desarrollo de esta obra

    se ha hecho pensando en su aplicacin prctica, para facilitar en primer lugar los conocimientos que permitanrealizar las tareas y posibilidades de aplicacin, partiendo de una slida base de conocimientos, como los que aquse desarrollan.

    La tecnologa de los automatismos industriales es muy importante, porque abre un amplio campo de posi-bilidades que permiten desarrollar una gran cantidad de tareas, como son algunas de las que se recogen en latabla siguiente. Para realizar todos estos trabajos, es necesario aplicar criterios de calidad, tiempo, economa,

    Cengage Learning Paraninfo XVII

  • Presentacin

    seguridad, etc., que el estudioso de esta materia debe adquirir con el estudio y la materializacin prctica de losconocimientos adquiridos.

    La aplicacin prctica de esta tecnologa ayudar a completar lo aqu estudiado, y a que el estudioso de estamateria verifique y compruebe por s mismo, muchos de los principios, reglajes, maniobras y funcionamiento deaparatos y receptores, que se recogen en esta obra.

    POSIBILIDADES QUE NOS PERMITEEL ESTUDIO DE ESTA TECNOLOGA

    Interpretar esquemas.Realizar esquemas y determinados clculoselctricos.

    Construir armarios y cuadros elctricos.Realizar instalaciones.

    Preparar los elementos complementariosnecesarios para materializar una instalacin.Mecanizado de diversas piezas mecnicas.Mantener y conservar instalaciones.Reparar averas.Hacer evolucionar instalaciones.

    Levantar informes tcnicos.

    Preparar cuaderno de cargas tcnicosLlevar historial de instalaciones.

    Efectuar mediciones elctricas.

    Aplicacin de la normativa en curso, al conjuntode las instalaciones.

    Aplicar planes de conservacin y demantenimiento.

    Controlar tareas

    Recepcionar instalaciones.Ajuste y reglaje de aparatosRealizar planes de intervencin.Registro y anlisis de los datos recogidos.Valoracin de la tarea realizada (factura).Compra de materiales.

    CRITERIOS A APLICAR EN TODASLAS ACTIVIDADES DESARROLLADAS

    Aplicar criterios de calidad en la ejecucin ymaterializacin de los trabajos realizados.Aplicacin de la normativa de Prevencin deRiesgos Laborales.Aplicacin de las medidas de seguridad para lasdiferentes tareas a realizar.

    Control del tiempo empleado en las diferentestareas que se realicen.Limpieza y orden.Correcta eleccin de materiales.

    Control de la actividad desarrollada

    Aplicar criterios de economa.Aplicar materiales de bajo consumo de energaSeleccionar el destino de los desechos producidospara evitar contaminacin.Estar al da sobre la evolucin de materiales yproductos relacionados con esta materia.Asistir a ferias y presentacin de materiales.Organizar una buena catalogoteca.No descuidar la formacin permanente, que nospermita estar al da.Empleo de medios modernos de diseo, control yclculo, como es el ordenador.Observar en las instalaciones en servicio supresentacin y aparatos que las componen.Apoyarse y aprender de los conocimientos y buenhacer, de los profesionales veteranos.

    Tabla. 1.1. Posibilidades de esta tecnologa y criterios para su aplicacin.

    XVIII Cengage Learning Paraninfo

  • Captulo

    Desarrollo de losautomatismos en

    lgica cableada

    IntroduccinEsta primera parte de la obra, tiene mucha importancia de cara a la prepara-

    cin tecnolgica del estudioso de esta materia.El estudio de la aparamenta elctrica en toda su extensin, los receptores, fin

    ltimo de toda la instalacin, son una parte muy importante de los conocimientosque se deben adquirir.

    Tambin se estudian los esquemas elctricos y aplicaciones diversas, as comodiferentes formas de realizar el arranque de motores, que es uno de los principalesreceptores utilizados a todos los niveles de la aplicacin de la energa elctrica.

    Cuanto mejor se conozcan los materiales, ms fcil ser su instalacin, inter-pretacin de esquemas, conservacin y reparacin de instalaciones.

    Los principios generales son siempre los mismos, slo cambian los materiales.En el campo industrial encontramos grandes profesionales, con buenos cono-

    cimientos de las tecnologas elctricas, a pesar de su evolucin constante, porquese preparan y siguen formndose, y que deben ser nuestra referencia.

    1.

    1.

    Introduccin a los automatismos 1.

    6. Arranque de motores trifsicos

    industriales 1.

    7.

    Motores de corriente continua1.

    2. Estructura y aparamenta 1.8. Frenado de motores

    1.

    3. Aparamenta elctrica aplicada 1.9. Motores monofsicos

    1.

    4. Esquemas elctricos 1.10. Ejercicios de aplicacin

    1.

    5. Receptores elctricos

    Cengage Learning Paraninfo

  • Automatismos Industriales

    fli Introduccin a los automatismos industriales_

    1.

    1.1 Conceptos fundamentales respecto al aprendizaje de esta materia

    Varios son los conceptos que deben ser tenidos en cuenta a la hora de adquirir competencias y conocimientospara poder desarrollar una actividad en esta importante rama de la electricidad, como son entre otras, las que serecogen en el cuadro y que se explican a continuacin.

    . Fsica elctrica.

    . Aparamenta elctrica.

    . Mecnica aplicada.

    . Normativas y Reglamento para Baja Tensin.

    . Interpretacin y desarrollo de esquemas elctricos.

    . Eleccin y utilizacin de herramientas y aparatos.

    . Materializacin de los trabajos elctricos que pueden realizarse con losconocimientos adquiridos en este Mdulo Profesional.

    . Procedimientos de mantenimiento.

    . Calidad en la ejecucin de las tareas.

    . Control del tiempo empleado en las diferentes tareas.

    . Valoracin de los trabajos que realiza el electricista.

    . Preparacin de trabajos.

    . Observar y aprender.

    . Dirigir equipos de trabajo.

    . Conocimientos mecnicos.

    . Conocimiento de los riesgos elctricos.

    . Seguridad en el trabajo elctrico.

    . Economizar energa elctrica.

    . Contaminacin y sus efectos.

    . Catlogos de materiales elctricos y otros.

    1.

    Fsica elctrica

    Los conocimientos de fsica elctrica son bsicos para desarrollar los trabajos de instalador industrial en lasdiferentes tareas a desarrollar, como son entre otras:

    . Conocimiento de magnitudes y unidades elctricas.

    . Realizar mediciones elctricas.

    2 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    . Valorar los problemas elctricos.

    . Poder realizar clculos elctricos.

    . Comprender el funcionamiento de los aparatos y receptores elctricos.

    2.

    Aparamenta elctricaSe trata del conocimiento de la tecnologa de los materiales que intervienen en las instalaciones elctricas que

    se van a desarrollar y que el Reglamento Electrotcnico para Baja tensin define como sigue:Equipo, aparato o material previsto para ser conectado a un circuito elctrico son el fin de asegurar una o varias

    de las siguientes funciones:

    SECCION AMIENTO PROTECCIN CONEXIN CONTROL

    3.

    Mecnica aplicadaDentro de los trabajos que realiza el profesional de esta materia est el de realizar diferentes trabajos mecnicos

    que necesitan las instalaciones elctricas, tales como:. Medidas y comprobaciones.. Aserrado de materiales mecnicos (pletinas, chapas, angulares, etc.).. Roscado de tornillos y tuercas.. Taladrado

    .

    . Soldadura en sus diferentes formas.

    . Preparacin de cuadros, chasis y armarios elctricos, soportes, defensas, etc.

    4.

    Normativas y Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin (REBT)El REBT debe ser una herramienta ms que utilicemos para desarrollar nuestras tareas en diferentes fases de

    la actividad, como son:

    . En la fase de estudio.

    . En el momento de recepcionar instalaciones y materiales elctricos.

    . Siempre que tengamos dudas respecto a una forma de actuar, elegir materiales o dispositivos de proteccin

    a instalar, etc.

    ,

    El conocimiento y aplicacin de las normas, nos resultarn muy importantes, tanto en la parte terica, como

    en la aplicacin prctica de esta tecnologa. Las principales normas a las que recurriremos para resolver nuestrosproblemas, sern:

    . Normas UNE de emisin nacional.

    . El REBT en su instruccin ITC-BT-02 "Normas de referencia en el Reglamento Electrotcnico para BajaTensin", recoge las normas sobre las que se apoya el citado Reglamento.

    Cengage Learning Paraninfo 3

  • Desarrollo de los automatismos en lgica

    . Valorar los problemas elctricos.

    . Poder realizar clculos elctricos.

    . Comprender el funcionamiento de los aparatos y receptores elctricos.

    2. Aparamenta elctrica

    Se trata del conocimiento de la tecnologa de los materiales que intervienen en las instalaciones elctricas quese van a desarrollar y que el Reglamento Electrotcnico para Baja tensin define como sigue:

    Equipo, aparato o material previsto para ser conectado a un circuito elctrico son el fin de asegurar una o variasde las siguientes funciones:

    SECCION AMIENTO PROTECCIN CONEXIN CONTROL

    3. Mecnica aplicadaDentro de los trabajos que realiza el profesional de esta materia est el de realizar diferentes trabajos mecnicos

    que necesitan las instalaciones elctricas, tales como:. Medidas y comprobaciones.. Aserrado de materiales mecnicos (pletinas, chapas, angulares, etc.).. Roscado de tornillos y tuercas.. Taladrado

    .

    . Soldadura en sus diferentes formas.

    . Preparacin de cuadros, chasis y armarios elctricos, soportes, defensas, etc.

    4.

    Normativas y Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin (REBT)El REBT debe ser una herramienta ms que utilicemos para desarrollar nuestras tareas en diferentes fases de

    la actividad, como son:. En la fase de estudio

    .

    . En el momento de recepcionar instalaciones y materiales elctricos.

    . Siempre que tengamos dudas respecto a una forma de actuar, elegir materiales o dispositivos de proteccina instalar, etc.

    ,

    El conocimiento y aplicacin de las normas, nos resultarn muy importantes, tanto en la parte terica, comoen la aplicacin prctica de esta tecnologa. Las principales normas a las que recurriremos para resolver nuestrosproblemas, sern:

    . Normas UNE de emisin nacional.

    . El REBT en su instruccin ITC-BT-02 "Normas de referencia en el Reglamento Electrotcnico para BajaTensin", recoge las normas sobre las que se apoya el citado Reglamento.

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  • Automatismos Industriales

    . Normas EN y UNE-EN que corresponden a las emitidas por la Unin Europea y que se adaptan a nivel deEspaa con este inicio o cabecera.

    . Normas CENELEC que se emiten a nivel europeo.

    . Normas EC a nivel mundial.

    . Normas que emiten las Comunidades Automticas.

    5. Interpretacin y desarrollo de esquemas elctricosLos esquemas elctricos son bsicos para el desarrollo de las tareas que realiza el instalador. Necesita interpre-

    tarlos correctamente y tambin, en muchos casos, poder corregirlos, realizarlos o modificarlos en muchos casos.Debe conocer los smbolos y la forma de aplicacin de los mismos.El conocimiento de la aparamenta, receptores, materiales y smbolos es bsico para la interpretacin de los

    esquemas y su confeccin.

    6.

    Eleccin y utilizacin de herramientas y aparatosLas herramientas que utiliza el electricista son muchas. Para cada tipo de trabajo utilizar las que correspondan

    (dimensiones, aislamiento y particularidades).Las herramientas pueden ser manuales y motorizadas. Tambin utiliza diversos aparatos de medida y

    comprobacin.Una norma general en la utilizacin de herramientas del tipo que sean ser:. Mantenerlas en buen estado de conservacin

    .

    . Siempre ordenadas y bien guardadas.

    . Sustituir las herramientas deterioradas.

    . Disponer siempre del equipamiento necesario para la realizacin de la tarea a realizar en cada momento.

    7.

    Materializacin de los trabajos elctricos que pueden realizarse con los conocimientos adquiridos en este MduloProfesionalLos trabajos que puede realizar el electricista son muchos, como son algunos de los que se relacionan a conti-

    nuacin:

    . Preparar el terreno donde se va a realizar una determinada instalacin.

    . Preparar armarios, cuadros y chasis elctricos.

    . Cablear armarios, cuadros y chasis elctricos.

    . Cablear los elementos de campo sobre las mquinas.

    . Cableado y alimentacin a receptores y de forma especial a los motores.

    . Puesta en servicio de nuevas instalaciones con todos sus reglajes y puestas a punto.

    . Puesta al da de los planos y dossieres que se hayan modificado.

    . Control y seguimiento del material de repuesto. Existencias en almacn, etc.

    . Mantenimiento de instalaciones:

    S Mantenimiento preventivo.

    4 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica

    .S Mantenimiento inmediato ante una avera imprevista.S Otras formas de mantenimiento

    .

    S Modernizacin de instalaciones.

    S Sustitucin de aparamenta obsoleta o fuera de norma.S Otras actividades relacionadas con esta materia

    .

    8.

    Procedimientos de mantenimiento

    A continuacin se relacionan los principales procedimientos de mantenimiento que se utilizan:

    PROCEDIMIENTOS DEMANTENIMIENTO

    FUNCIN QUE REALIZA

    1.

    CORRECTIVO Reparar o sustituir aquellos elementos que por avera o rotura se hayandeteriorado o roto, y como consecuencia, ser la causa de la parada de lamquina o instalacin.

    2.

    PREVENTIVO Revisin peridica de la instalacin para paliar una posible rotura o avera yas evitar la parada de la mquina o instalacin.

    3.

    PREDICTIVO Deteccin de los posibles fallos por seguimiento del comportamiento deelementos y repararlos o sustituirlos antes de que se produzca la avera.

    4.

    SELECTIVO Modificacin o sustitucin parcial de elementos bsicos de la mquina oinstalacin.

    5.

    NORMATIVO Sustitucin de elementos o adecuacin de los mismos a la normativa legal,especialmente cuando se refiere a seguridad.

    6 MODIFICATIVO Actualizacin y mejora de las mquinas o instalaciones con un findeterminado

    7. (TPM) PRODUCTIVOTOTAL

    Asociacin de las funciones de operario y conductor del proceso defabricacin con las de mantenedor de su propia instalacin.

    Tabla 1.1. Procedimientos de mantenimiento.

    9.

    Calidad en la ejecucin de las tareasLa calidad es una constante que debe acompaar toda nuestra actividad. Sin calidad no es posible realizar bue-

    nos trabajos, ni asegurar buenas reparaciones, y por tanto, que nuestro trabajo resulte seguro y con total garantade seguridad para la propia instalacin, as como para el utilizador de la misma.

    < La forma de realizar el trabajo, presentar y distribuir los materiales, el orden que se tiene sobre las herramientas

    y materiales, la limpieza de la zona, etc., nos muestra claramente la forma de ser de cada uno, y la confianza quenos transmite, tener respeto al trabajo realizado.

    10. Control del tiempo empleado en las diferentes tareasEl tiempo empleado en la realizacin de una determinada tarea (efectuar un clculo, realizar un esquema,

    cablear un armario, alimentar un receptor, reparar una avera, etc.) es muy importante, porque en todo debemos

    Cengage Learning Paraninfo

  • Automatismos Industriales

    ser competitivos. Hay que conjugar la calidad con el tiempo, para que el resultado sea bueno, para no encarecerel producto final y ser competitivos.

    Tampoco est en mucho correr si el resultado es malo y se siguen dando problemas.

    11. Valoracin de los trabajos que realiza el electricistaEl electricista debe ser capaz de valorar los trabajos realizados para su facturacin, a este respecto deber:. Familiarizarse con catlogos de productos y sus listas de precios.. Tomar nota sobre los aparatos instalados, sustituidos o reparados, por su marca y su dimensionado.. Listado de materiales mecnicos empleados.. Relacin de conductores empleados (tipo, longitudes y secciones).. Tiempos empleados en la realizacin de un determinado trabajo o intervencin.

    12. Preparacin de trabajosSi somos capaces de realizar un determinado trabajo elctrico a partir de nuestros conocimientos, tambin

    debemos estar formados para preparar y listar los materiales necesarios para materializar una determinadainstalacin a partir de un dossier (cuaderno de cargas y planos de instalacin).

    Una buena preparacin de los materiales y proceso a seguir, nos permitir realizar el trabajo sin interrupcionesni distracciones, con lo que el resultado final ser bueno.

    13. Observar y aprenderExisten muy buenos profesionales de los que se puede aprender mucho si mostramos inters y atencin a sus

    consejos.Como es fcil de comprender, no todo lo vamos a aprender en el centro de formacin. Durante toda la vida

    profesional de una persona, se est en un continuo aprendizaje.La tecnologa est en constante evolucin y los aparatos cambian en su tecnologa, en su forma de presentacin,

    en su dimensionado, etc., pero los principios aprendidos sern bsicos para nuestra adaptacin a las nuevastecnologas, materiales, normativa, etc.

    14. Dirigir equipos de trabajoCon los conocimientos adquiridos en la fase de estudios y la experiencia que vayamos acumulando en el desarrollo

    de las diferentes tareas elctricas, nos permitirn tener un elevado nivel terico-prctico a partir de los cualespodamos organizar y dirigir equipos de electricistas tanto en taller, como en la materializacin de instalaciones, ascomo en las diferentes formas de mantenimiento.

    Organizar y dirigir un grupo de trabajo significa que conoces tu oficio en profundidad, que ests capacitadopara distribuir tareas, coordinarlas, acopiarlas de materiales, resolver problemas, y de forma especial, la direccindel equipo de personas que intervienen en el mismo, aplicando las normas de seguridad que correspondan.

    15. Conocimientos mecnicos

    En muchas ofertas de trabajo leemos; se busca electromecnico con un determinado nivel de conocimientos. Elcomplemento mecnico del electricista industrial le permite una gran autonoma en la realizacin de su actividad

    6 Cengage Learning Paraninfo

  • pDesarrollo de los automatismos en lgica cableada

    (preparacin de tendido de cables, colocacin de detectores varios, pulsadores, bandejas, fijacin de aparatos,armarios y chasis, colocacin de bandejas, etc.).

    Otra componente mecnica est en el anclaje de motores, su desmontado, ajuste del freno, revisin de roda-mientos, ventilador, etc.

    En esta obra se dedica un captulo a esta actividad mecnica, complementaria de la elctrica.Cuando el electricista industrial trabaja solo, necesita este complemento para poder ser efectivo en el desarrollo

    de su actividad, y ms, cuando se trata del mantenimiento de instalaciones.

    16. Conocimiento de los riesgos elctricosLa electricidad es peligrosa, aunque no nos lo parezca. Estamos tan familiarizados, que no apreciamos el

    riesgo. Los que trabajamos en el campo de la electricidad podemos contar muchas historias reales, y trgicas, quepodran haberse evitado si se hubieran puesto los medios y de forma especial, si no se hubiera olvidado el riesgode accidente que supone trabajar en circuitos con corriente elctrica.

    La persona que realiza esta actividad corre tres tipos de riesgos, los de origen mecnico, los propios de laactividad de los trabajos en instalaciones elctricas y los peligros de la corriente elctrica.

    RIESGOS MECNICOS RIESGOS ELCTRICOS

    . Cortes debidos a causas varias.

    . Chispas que saltan de radiales y soldaduras.

    . Desprendimiento de virutas.

    . Cada de objetos.

    . Tropiezos.

    . Riesgos en la manipulacin de grandes piezas ovolmenes y objetos pesados.

    . Cortes.

    . Pinchazos.

    . Proyeccin de trozos de cable cuando se cortanpuntas.

    . Contactos directos e indirectos con la corrienteelctrica.

    . Quemaduras.

    MEDIDAS ACTIVAS MEDIDAS ACTIVAS

    . Guantes.

    . Gafas.

    . Botas de seguridad

    . Ropa adecuada.

    . Casco,

    . Aplicacin de las consignas de seguridad propiasdel trabajo que se realiza y de los aparatos yherramientas que se emplean o manipulan.

    . Utilizar medios adecuados de manipulacin.

    . Guantes.

    . Gafas.

    . Botas de seguridad.

    . Casco.

    . Utilizar herramientas con aislamiento adecuado

    . Aplicacin de las consignas de seguridad propiasdel trabajo que se realiza y de los aparatos yherramientas que se emplean o manipulan.

    . Utilizar medios adecuados de manipulacin

    MEDIDAS PASIVAS MEDIDAS PASIVAS

    Buen estado y conservacin de las herramientas. . Cortar tensin.

    . Empleo de herramientas adecuadas.

    . Aplicar las "5 Reglas de Oro".

    . Que las herramientas estn siempre en buen estadoy en especial las aisladas

    Tabla 1.2. Riesgos mecnicos y elctricos.

    Cengage Learning Paraninfo 7

  • Automatismos Industriales

    17. Seguridad en el trabajo elctricoEl trabajo debe realizarse aplicando todos los medios que se ponen a nuestro alcance. Asegurarse de la presencia

    o no de electricidad en toda intervencin que realicemos sobre una determinada instalacin. Utilizar las herra-mientas adecuadas y aplicar las consignas que se establezcan para cada caso. A este respecto, es muy importanteque tengamos en cuenta las recomendaciones que se recogen en el Real Decreto 614/2001, de 8 de junio 2001,sobre "Riesgo elctrico".

    Real Decreto 614/2001 de 8 de junio, sobre disposiciones mnimas para la proteccin de la salud y seguridad delos trabajadores frente al riesgo elctrico. BOE nm. 148 de 21 de junio de 2001.

    Recordatorio de las "5 Reglas de Oro" para las intervenciones en circuitos sin tensin:

    is REGLA DE ORO Abrir con corte visible todas las fuentes de tensin medianteinterruptores y seccionadores que aseguren la imposibilidad desu cierre intempestivo.

    28 REGLA DE ORO Enclavamiento o bloqueo, si es posible, de los aparatos de cortey sealizacin en el mando o accionamiento de estos.

    38 REGLA DE ORO Reconocimiento y verificacin de la ausencia real de tensin.

    4 REGLA DE ORO Puesta a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentesde tensin.

    58 REGLA DE ORO Colocar seales y avisos de seguridad que sean adecuados,delimitando claramente la zona de trabajo.

    Tabla 1.3.

    18. Economizar energa elctricaNuestra actuacin debe encaminarse hacia el ahorro de energa por medio de diferentes acciones o formas de

    actuacin, como son entre otras las siguientes:. Utilizar lmparas de bajo consumo. Evitar las lmparas de incandescencia.. Apagar las luces cuando los locales quedan vacos o utilizar alumbrados parciales.. Limpiar peridicamente lmparas y luminarias.. Sustituir las lmparas agotadas o con deficiente funcionamiento.. Mantener un correcto factor de potencia para las instalaciones en servicio.. Desconectar las mquinas que trabajan en vaco o que no realizan un servicio concreto.. Que no queden aparatos en tiempo de espera. Consumen energa.

    19. Contaminacin y sus efectosDebemos reducir los niveles de contaminacin, tanto en el desarrollo de nuestra actividad, como en la economa

    de energa.Respecto al primer tema, clasificar los desechos (materiales, plsticos, conductores, etc.) y evacuarlos a los

    puntos de recogida que les corresponda.

    8 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    La economa de energa har que se generen menos contaminantes en la obtencin de la electricidad cuando sugeneracin proviene de combustibles fsiles, como son el carbn, petrleo y gas natural.

    Los principales contaminantes de las centrales que utilizan combustibles fsiles son el dixido de carbono(C02), el azufre (S) que combinado con el vapor de agua de la atmsfera, da lugar a la denominada "lluvia cida"y el calor que evacan a la atmsfera que puede modificar las condiciones ambientales del entorno.

    20. Catlogos de materiales elctricos y otrosLos catlogos que editan los fabricantes de productos elctricos adems de informarnos de sus fabricados,

    tambin nos permiten conocer nuevos productos, prestaciones, formas de aplicacin y conexin, precios, etc., almismo tiempo que actualizamos nuestros conocimientos.

    Los proveedores nos podrn resolver algunos de los problemas que se nos planteen en el desarrollo de nuestraactividad laboral, aconsejndonos los aparatos que puedan resolver un determinado problema.

    Muy positivo resulta efectuar consultas a pginas Web de fabricantes, Ministerio de Industria, administracionesautonmicas y locales, etc.

    El libro que tienes en tus manos es imposible que contenga todo lo que existe sobre la materia, razn por la quehay que complementarlo con otras fuentes, como arriba se indica.

    Relacin de fabricantes de materiales elctricos.

    AEMSA HIMEL PEMSA

    AISCAN KAINOS ROLLER

    ALLEN BRADLEY KLCKNER MOELLER SLZER

    ABB LAYRTON SIEMENS

    COMCO LEGGRAND TELEMECANIQUE

    FINDER LUTZE TEMPER

    GEWISS MERLIN GERIN TOP CABLE

    Grupo GE ONROM ELECTRONICS AGO

    HAGER PALMERA WEG

    1.

    1.2 Estudio de los automatismos en cuanto a su aplicacin, ventajas, etc.

    En nuestra vida diaria y a todos los niveles nos vemos rodeados por la automatizacin, desde nuestro propio

    hogar, hasta la industria con tecnologa muy avanzada y, por tanto, no podemos sustraernos a esta realidad.

    La automatizacin es motor de evolucin y progreso, mejorando los procesos productivos y vida diaria.Vivimos un mundo en constante evolucin de la tecnologa.

    Cengage Learning Paraninfo 9

  • Automatismos Industriales

    Los automatismos no son solamente de componente elctrica, ya que hay otras tecnologas como la mecnica,hidrulica, neumtica, etc., pero siempre animados o controlados por la electricidad.

    La aplicacin de los automatismos resultan imprescindibles en toda instalacin por simple que sta sea.Las ventajas de la automatizacin resultan imprescindibles para arrancar el equipo presor que sube agua a

    nuestra vivienda, el ascensor de nuestra casa, las mquinas e instalaciones donde trabajan nuestros vecinos, etc.Los automatismos aportan ventajas a las mquinas, instalaciones o procesos que animan y controlan, como sonentre otros los siguientes:

    . Asegurar el funcionamiento y repetitividad de las maniobras y operaciones.

    . Facilitar y simplificar el manejo.

    . Reducir el nmero de averas.

    . Facilitar la reparacin de averas. Ayuda al mantenimiento apareciendo en pantalla mensajes que indicandnde se ha producido la avera.

    . Mejorar el nivel de seguridad para el usuario.

    . Automatizar procesos complicados pero que tienen una interrelacin.

    . Controlar instalaciones y procesos de fabricacin.

    . Facilitar la gestin y planificacin de la produccin.

    . Reducir los medios humanos necesarios.

    . Reducir costes.

    La materializacin de un automatismo conlleva una serie de tareas y cada una de ellas hay que realizarlacorrectamente para que el resultado final sea satisfactorio.

    El proyecto y realizacin de un automatismo tiene las siguientes fases:. Cuaderno de Necesidades

    . Descriptivo de la necesidad.

    . Cuaderno de Especificaciones Tcnicas.Estudio tcnico previo al desarrollo de esquemas y programas.

    . Dossier tcnico, clculos, esquemas, programas e instrucciones.

    . Acopio de materiales.

    . Construccin de cuadros y armarios elctricos.

    . Montaje en mquina o instalacin.

    . Pruebas y entrega al cliente.

    . Dossieres que se entregan al cliente. Manual de funcionamiento.

    1.

    1.3 Justificacin del porqu de esta actividad-aprendizaje

    Empezaremos diciendo que todas las mquinas animadas por receptores y aparatos elctricos tienen suscorrespondientes automatismos, desde muy simples a muy sofisticados y, por tanto, de una instalacin elctricaque se compone bsicamente de:

    . Conexin a la red elctrica.

    . Cuadros elctricos.

    . Conexin a receptores, captores y accionadores en la mquina.

    10 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    Para realizar o confeccionar un cuadro o armario elctrico y su instalacin, se precisa de un profesional en estosmenesteres, con buenos conocimientos elctricos, cuantos ms mejor.

    El buen profesional no nace, se hace, asume responsabilidades y realiza instalaciones con elevado niveltecnolgico.

    Para conseguir un buen nivel tcnico, es necesario formarse previamente en la escuela, adquiriendo los cono-

    cimientos tericos, tecnolgicos y prcticos, que luego va a aplicar en la industria.El tener una buena base tcnica de partida, le va a permitir evolucionar, asimilar nuevas tecnologas y estar

    siempre dispuesto a asumir responsabilidades.Por experiencia puedo decir, que en la contratacin de instalaciones

    , es la categora profesional de los electri-cistas/montadores que una determinada empresa tiene, la que te lleva a elegirla para realizar un proyecto

    , con

    independencia de otros parmetros como es el del coste.La seguridad de que todo va a ir bien, con orden y calidad, en los plazos fijados

    , con un arranque y puesta enservicio sin grandes problemas, resulta prioritario en el momento de elegir una empresa elctrica. Para conseguirtodo lo anteriormente dicho, es preciso disponer de un equipo de "profesionales"

    , basado en la profesionalidad de

    sus hombres.

    El curso que aqu se inicia est destinado a que el alumno adquiera buenos conocimientos tericos y prcticos,

    que despus le van a permitir incorporarse a la vida industrial asumiendo responsabilidades y teniendo la capaci-dad que le permita pasar al cuadro e instalacin de un plano o dossier elctrico

    , realizar las pruebas y finalmente

    arrancar la instalacin.

    El aprendizaje no se debe limitar a adquirir los conocimientos para saber montar un cuadro elctrico, sino que

    se completar con su conexin a la red, a los receptores, a su puesta en marcha y a su mantenimiento (reparacin

    de averas).Una salida en la industria para esta formacin que adquiere el alumno es la de asumir responsabilidades en el

    mantenimiento de instalaciones elctricas, puesto importante y que se solicita con frecuencia.Para mantener una instalacin a punto y corregir con rapidez sus averas hay que tener un buen nivel tcnico

    ,

    como se viene insistiendo a base de interpretacin de planos, conocimientos tecnolgicos suficientes y asimilar

    con facilidad los funcionamientos de los procesos tecnolgicos.Estudiar para formarse requiere un esfuerzo

    , si se pretende aprender un oficio en el que hay mucho campo enla industria, prcticamente toda

    , si queremos hacernos un hueco en ella.

    1.

    1.4 Organizacin del trabajo

    Esta actividad organizadora tiene como objetivo, que el alumno comprenda y asimile la importancia de la

    automatizacin, y dentro de este campo la materializacin de los automatismos elctricos.

    Los automatismos elctricos cubren un amplio campo de actividades. Conocerlas todas es imposible y lo quedebemos hacer es buscar la especializacin y en el caso que a nosotros nos afecta

    , es el de llevar a la prctica losautomatismos construidos con aparatos elctricos, colocados y cableados en cuadros y pupitres.

    La informacin que se imparte tiene un componente terico, imprescindible para el conocimiento de los materiales

    elctricos y accesorios, interpretacin de esquemas y desarrollo de los mismos, aunque sea a pequea escala.

    Sin una base terico/prctica suficiente, resulta imposible el trabajo del instalador de cuadros elctricos y

    su futura evolucin en la rama elctrica de montador-instalador u otras tareas relacionadas con esta formacin.

    Cengage Learning Paraninfo 11

  • Automatismos Industriales

    Normalmente el que construye los cuadros y prueba, es el que luego los monta a pie de mquina y despus losarranca y pone en servicio.

    Para asegurar la correcta realizacin de un proyecto de automatismo concreto, es necesario que el tcnicoconozca tambin los receptores y su comportamiento, por lo que se estudia la tecnologa y arranque de los motores,parte importante en la mayora de los automatismos de mquinas.

    El estudioso de esta materia debe tener claro y comprender:

    . El porqu de los automatismos.

    . Conocer los materiales elctricos y los aparatos a utilizar.

    . Simbologa y normalizacin.

    . Automatismos elctricos a base de contactores.

    . Lectura y desarrollo de los esquemas elctricos.

    . Arranque de motores.

    . Materiales para cuadros.

    . Otras competencias relacionadas con estos automatismos.

    No olvidar tener a disposicin el Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin (REBT).

    Las siguientes definiciones nos ayudarn a comprender el sentido del entorno que rodea a los automatismos:AUTOMATISMO. Sistema automtico capaz de efectuar sus funciones, controlarlas y dirigirlas, prescin-

    AUTOMATIZACIN. Accin o efecto de automatizar.AUTOMATIZACIN. Aplicar la automtica a un dispositivo, proceso, etc.

    Aplicando estas definiciones a la automatizacin de instalaciones a base de elementos elctricos, el principiodel automatismo est fundamentado en el control y ejecucin de acciones de forma automtica, sin la intervencindel operador o con el mnimo de intervencin.

    As por ejemplo, un equipo presor que sube el agua a nuestro piso est automatizado cuando se ha logradoeliminar nuestra intervencin.

    El equipo una vez conectado a la red se encargar de controlar la presin de la tubera y mantenerla en loslmites del reglaje que se haya hecho en el presostato de mx./mn. Cuando la tubera pierda presin se pondr enservicio la motobomba, parndose cuando haya alcanzado la presin mxima.

    Estructura y aparamenta de los automatismos cableados1.

    2.1 Principio de un sistema automtico

    diendo de la intervencin directa del hombre.

    12 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    1.

    2.

    2 Estructura de un sistema automticoUn sistema automtico est constituido bsicamente, tal como se indica grficamente en el esquema que se

    representa a continuacin.

    Elementos principales del conjunto automatizador.

    (?) Red elctrica. Suministro de energa.(2) Armario/s elctrico/s.

    Contiene los aparatos elctricos de potencia y maniobra. Es el corazn del sistema automatizador.

    () Puptre/s de mando y control.Sobre el pupitre se realizan las acciones encomendadas al operador de la mquina o instalacin.

    (T) Cableado. Conductores elctricos.Hay que distinguir dos redes:a) Conductores de potencia. Alimentan a los receptores.b) Conductores de maniobra. Conexionan a los captores y a los elementos de maniobra (accionadores).

    () Captores sobre mquina.Fines de curso, detectores de proximidad, presostatos

    , termostatos y otros muchos.

    (IT) Receptores. Accionadores.Generalmente los receptores son motores elctricos. Tambin hay otros

    , como electrovlvulas,

    resistencias, lmparas, electroimanes, transformadores, etc.

    Figura 1.1. Instalacin elctrica.

    Cengage Learning Paraninfo 13

  • Automatismos Industriales

    1.

    2.

    3 Fases del estudio de un sistema automticoEn el organigrama que se estudia a continuacin, quedan analizadas las fases a seguir en el estudio de un

    sistema automtico.

    NECESIDADCuaderno de Cargas del Cliente, precisando conclaridad la necesidad que se pretende resolver.

    INTERPRETACINDE LA NECESIDAD

    Cuaderno de Cargos Tcnico. Descripcin detodos los elementos que intervienen en elautomatismo indicando la funcin que realizan.Descripcin del funcionamiento.

    Esquemas de potencia.Esquemas de mando.Programacin.

    Listado de todos los materiales que intervienenen el esquema, incluidos los cables con susdimensiones y calibrado.

    Rene: CdC. Tcnico.Esquemas y programas.Listado de materiales.Secciones de conductores.Calibrado de los aparatos.Recomendaciones tcnicas.Forma de marcha.

    Entrega de dossieres:Formacin a: Operarios de mquinas.

    Equipo de mantenimiento.

    Tabla 1.4. Fases del estudio.

    1.

    2.4 Estudio de la aparamenta. Componentes y aparatos que integran

    o componen un automatismo o sistemaLa aparamenta est constituida por equipos, aparatos o materiales para ser conectados a un circuito elctrico

    con el fin de asegurar una o varias de las siguientes funciones: proteccin, control, seccionamiento y conexin.A continuacin se estudian los principales elementos que intervienen en los esquemas de telemando realizados

    a base de contactores.

    Se insiste en la necesidad de que se conozcan lo mejor posible los aparatos que intervienen en una instalacin,as como un mismo elemento fabricado por empresas diferentes.

    Es bueno disponer de catlogos de diferentes fabricantes, cuantos ms se conozcan mejor, ya que as encontra-remos menos problemas en su montaje, conexionado y calibrado.

    14 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica

    En el mercado encontramos una gama amplia de productos fabricados en la U.E. Al cumplir las normativascomunitarias, todos estn calificados y aptos para su empleo.

    La eleccin de una marca concreta, depende de factores diversos, como son entre otros:. Que sea una marca homologada por el cliente (destinatario final de la instalacin).. Que proporcione las prestaciones exigidas.. Que tenga un precio competitivo.. Que se tengan buenas relaciones con el almacenista

    , lo que facilitar el suministro y el material de recambio.

    1.

    2.5 Tecnologas aplicadas en automatismos

    En esta obra se tratan y estudian dos tipos de tecnologas, ambas tienen gran importancia pudiendo ir sola lalgica cableada y unidas la lgica cableada con la lgica programada.

    En el cuadro que se muestra a continuacin se presentan las dos tecnologas.

    A.

    LGICA CABLEADA B.

    LGICA PROGRAMADAa

    . Electromagntica. a.

    Electrnica programada.1

    . Rels y contactores.

    2.

    Electroneumtica.

    3.

    Electrohidrulica.

    1.

    Autmatas programables.2

    .

    Ordenadores.

    3.

    Sistemas informticos.

    b.

    Electrnica. b.

    Electrnica cableada.

    1.

    Arrancadores estticos. 1.

    Funciones lgicas.

    Tabla 1.5. Tecnologas.

    1.

    Lgica cableadaEn la lgica cableada los elementos pueden ser electromagnticos

    , elctricos, neumticos o hidrulicos.

    En esta tecnologa el automatismo se realiza con elementos o mdulos interrelacionados, dependiendo su

    funcionamiento del cableado que tengan. La lgica cableada es rpida en ejecutar acciones, pero tiene limitaciones

    tcnicas impuestas por la complejidad que supone obtener determinadas prestaciones.

    2.

    Lgica programadaEsta tecnologa utiliza los autmatas programables, los ordenadores y se encuentran animados por programas

    guardados en memorias.El autmata programable, elemento bsico en la automatizacin est concebido para realizar ciclos de funcio-

    namiento automtico.,

    El programa puede realizarse en diversos lenguajes, aplicando en cada caso el mtodo que ms convenga, como

    son entre otros, los siguientes:

    . Esquemas elctricos de contactos.

    . Ecuaciones.

    . Esquemas lgicos.

    . A partir de organigramas.

    . A partir de Grafcet.

    Cengage Learning Paraninfo

  • Automatismos Industriales

    3.

    Tecnologas que se estudian en este cursoEn esta obra se estudian los automatismos realizados con lgica cableada y los realizados con lgica programada.Respecto a la realizacin prctica de instalaciones, es necesario conocer e interpretar planos con estas dos

    tecnologas.

    4.

    Conocimiento de los materiales elctricos

    El conocimiento de los principales materiales y aparatos elctricos, es imprescindible para poderlos utilizar,aplicar, reparar y mantener correctamente, tanto en equipos como en instalaciones y mquinas.

    Muchos son los aparatos de maniobra, proteccin, deteccin y medida que nos podemos encontrar en las insta-laciones elctricas. Resulta imposible conocerlos todos, pero s es necesario conocer su funcin en el circuito.

    En este captulo se hace un repaso de los principales dispositivos utilizados en instalaciones de baja tensin,estudiando sus principales caractersticas y aplicaciones.

    El estudio de los aparatos y componentes elctricos se hace desde su lado prctico, proporcionando datos tilespara el desarrollo de las tareas de instalacin (Cuadros elctricos), mantenimiento y conservacin de instalacioneselctricas en general.

    Las materias que se estudian en esta obra son bsicas para el electricista que desarrolla su actividad en el campoindustrial de las aplicaciones de la energa elctrica.

    A los materiales que intervienen en las instalaciones elctricas se les denomina como "aparamenta elctrica".No se puede desarrollar la actividad y competencias del instalador, si no conoce bien la tecnologa elctrica,

    cuanto ms, mejor.Los conocimientos tecnolgicos no terminan con la conclusin de la fase de estudios, deben continuar durante

    toda la vida profesional del tcnico electricista, porque se trata de una tecnologa en constante evolucin.

    1.

    2.6 Redes de distribucin de la energa elctrica

    Segn ITC-BT-08: "Sistemas de conexin del neutro y de las masas en redes de distribucin de la energaelctrica"

    .

    1.

    2.

    6.1 Esquemas de distribucin

    Significado de las letras:Ia Letra: Se refiere a la situacin de la alimentacin con respecto a tierra.

    T - Conexin directa de un punto de la alimentacin a tierra.I - Aislamiento de todas las partes activas de alimentacin con respecto a tierra o conexin de un punto

    a tierra a travs de una impedancia.2a Letra: Se refiere a la situacin de las masas de la instalacin receptora con respecto a tierra.

    T - Masas conectadas directamente a tierra, independientemente de la eventual puesta a tierra de la alimentacin.N - Masas conectadas directamente al punto de alimentacin puesto a tierra (en corriente alterna, este

    punto es normalmente el punto neutro).Otras letras (eventuales): Se refieren a la situacin relativa del conductor neutro y del conductor de proteccin.

    S - Las funciones del neutro y de proteccin, aseguradas por conductores separados.C - Las funciones de neutro y de proteccin, combinadas en un solo conductor (conductor PEN).

    16 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    1.

    ESQUEMA DE DISTRIBUCION TIPO TN-S 2.

    ESQUEMA DE DISTRIBUCION TIPO TN-C

    Las funciones de neutro y proteccin estn separadas entodo el esquema.

    Las funciones de neutro y proteccin estn combinadas enun solo conductor en todo el esquema.

    L1L2

    L3N

    PE

    O

    L1L2

    L3PEN

    3.

    ESQUEMA DE DISTRIBUCION TIPO TN-C-S

    Las funciones de neutro y proteccin estn combinadas en un solo conductor en una parte del esquema.

    L1L2

    L3NPE

    4.

    ESQUEMA DE DISTRIBUCION TT ESQUEMA DE DISTRIBUCION IT

    El esquema distribuye las tres fases y el neutro. Las masasde los receptores estn conectadas a tierra

    .

    El esquema distribuye solamente las tres fases. Las masasde los receptores estn conectadas a masa

    .

    T

    L1 L2L3

    D

    L1 L2L3

    Masa PE Masa PE

    Esquema 1.1. Esquemas de distribucin.

    Cengage Learning Paraninfo 17

  • Automatismos Industriales

    Aplicacin de los esquemas de distribucin. Para instalaciones alimentadas directamente de una red de distribucin y en instalaciones receptoras alimen-

    tadas directamente de una red de distribucin pblica de baja tensin, es el esquema TT el utilizado paraestos casos.

    . En instalaciones alimentadas en baja tensin a partir de un centro de transformacin de abonado, se podrelegir cualquiera de los tres esquemas citados.

    1.

    2.

    6.

    2 Redes monofsicas

    Distribuye una de las tres fases, el neutro y el conductor de proteccin.

    L -N -

    PE -

    Figura 1.2. Red monofsica.

    1.

    2.

    6.

    3 Redes trifsicas con neutro

    Distribuye las tres fases, el neutro y el conductor de proteccin.

    L1 -1 FaseL2 -2- FaseL3 -30 Fase

    N -NeutroPE -Conductor de proteccin

    Figura 1.3. Red trifsica con neutro.

    1.

    2.7 Tensiones elctricas en baja tensin

    1.

    Baja tensin (BT)a

    . Para corriente alterna (C.A.).Igual o inferior a 1.000 V.

    b. Para corriente continua (C.C.).Igual o inferior a 1.500 V.

    2.

    Clasificacin de las tensiones

    CORRIENTE ALTERNA(VALOR EFICAZ)

    CORRIENTE CONTINUA(VALOR MEDIO ARITMTICO)

    MUY BAJA TENSIN Un < 50 V Un < 75 VTENSIN USUAL 50 < Un < 500 V 75 < Un < 750 V

    TENSIN ESPECIAL 500 < Un < 1.000 V 750 < Un < 1.500 V

    Tabla 1.6. Tensiones normalizadas en baja tensin.

    18 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica

    3.

    Tensiones nominales usualmente utilizadas. 230 V entre fases para las redes trifsicas de tres conductores.. 230 V entre fase y neutro.. 400 V entre fases para las redes trifsicas de cuatro conductores.

    4.

    Frecuencia de las redesLa frecuencia de las redes elctricas es de 50 Hz.

    5. Tensiones especialesSegn ITC-BT-37:. En corriente alterna: tensin nominal superior a 500 V de valor eficaz.. En corriente continua: tensin nominal superior a 750 V de valor medio aritmtico.

    6. Instalaciones a muy baja tensinSegn ITC-BT-36:

    1.

    MUY BAJAS TENSIONESDE SEGURIDAD (MBTS)

    2.

    MUY BAJAS TENSIONESDE PROTECCIN (MBTP)

    3.

    MUY BAJAS TENSIONESFUNCIONALES (MBTF)

    . Corriente alterna: < 50 V.

    . Corriente continua: < 75 V.

    Alimentacin a travs de transformadorde seguridad o fuentes equivalentes.Las masas no deben ser puestas a tierra.Segn normas UNE-EN 60742 oUNE-EN 61558-2-4.

    . Corriente alterna: < 50 V.

    . Corriente continua: < 75 V.

    Alimentacin a travs de transformadorde seguridad o fuentes equivalentes.Puesta a tierra del conductor de proteccindel circuito primario de la instalacin.Segn normas UNE-EN 60742 o UNE-EN61558-2-4.

    . Corriente alterna: < 50 V.

    . Corriente continua: < 75 V.

    Alimentacin por fuente sin aislamientode proteccin, segn indica la ITC-BT-24,"proteccin contra contactos directose indirectos"

    .

    Tabla 1.7. Tensiones especiales.

    7.

    Perturbaciones de las redes

    Tngase en cuenta lo indicado en los artculos 5 y 25 del REBT.

    ilil Aparamenta elctrica aplicada__

    1.

    3.1 Aparamenta elctrica

    Se designa como aparamenta elctrica a equipos, aparatos y materiales previstos para ser conectados a uncircuito elctrico, con el fin de asegurar una o varias de las siguientes funciones: proteccin, control y medida,seccionamiento y conexin.

    Cengage Learning Paraninfo

  • Automatismos Industriales

    1.

    3.

    1.

    1 Introduccin

    El conocimiento de los aparatos elctricos (aparamenta), es necesario para garantizar su correcta utilizacin,instalacin y mantenimiento.

    A continuacin se hace un estudio de los principales dispositivos que integran cuadros e instalaciones elctri-cas, aportando datos prcticos tiles y ejemplos de aplicacin de los mismos.

    1.

    3.

    1.2 Clasificacin de la aparamenta elctrica

    1.

    CONEXIN Y SECCION AMIENTO 2.

    PROTECCIN

    . Bornes diversos.

    . Tomas de corriente.

    . Seccionadores.

    . Interruptores.

    . Interruptores automticos.

    . Contactores.

    . Rels auxiliares.

    . Minuteras.

    . Telerruptores.

    . Programadores.

    . Temporizadores.

    . Rels horarios, crepusculares, etc.

    . Fusibles.

    . Rels trmicos.

    . Interruptores automticos (magnticos).

    . Interruptores automticos (magnetotrmicos).

    . Interruptores diferenciales

    . Descargador de tensin.

    . Rels de intensidad (mxima/mnima).

    . Rels de tensin (mxima/mnima).

    . Sondas trmicas.

    . Rels de proteccin integral.

    3.

    DETECTORES Y APARATOS DE MANDO 4. MEDIDA Y CONTROL

    . Pulsadores.

    . Fines de curso.

    . Detectores de proximidad inductiva.

    . Detectores de proximidad capacitiva.

    . Presostatos.

    . Termostatos.

    . Detectores de nivel.

    . Detectores varios.

    . Dispositivos de sealizacin.

    . Ampermetro.

    . Voltmetro.

    . Frecuencmetro.

    . Fasmetro.

    . Vatmetro.

    . Contadores de energa.

    . Registradores varios.

    . Ohmmetro.

    . Capacmetro.

    5.

    DISPOSITIVOS COMPLEMENTARIOS 6.

    RECEPTORES

    . Transformadores.

    . Reostatos.

    . Impedancias.

    . Rectificadores.

    . Equipos compensadores del factor de potencia

    . Dispositivos electrnicos varios.

    . Arrancadores progresivos.

    . Variadores de velocidad para motores decorriente alterna y corriente continua.

    . Motores.

    . Resistencias.

    . Lmparas de alumbrado.

    . Electrodomsticos.

    . Electroimanes.

    7.

    CONDUCTORES ELCTRICOS

    . Conductores elctricos.

    . Tubos elctricos.

    . Cajas de derivacin.

    . Cuadros elctricos.

    Tabla 1.8. Aparamenta elctrica.

    20 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    1.

    3.2 Posibilidad de conectar y desconectar circuitos en carga

    1.

    3.

    2.1 Conexin y desconexin de circuitos en carga

    Segn el apartado 2.7 de la ITC-BT-19.Se instalarn dispositivos apropiados que permitan conectar y desconectar en carga en una sola maniobra, en:

    1. Toda instalacin interior o receptora en su origen, circuitos principales y cuadros secundarios. Podrn exceptuarsede esta prescripcin los circuitos destinados a relojes, a rectificadores para instalaciones telefnicas cuya potencianominal no exceda de 500 VA y los circuitos de mando o control, siempre que su desconexin impida cumplir algunafuncin importante para la seguridad de la instalacin. Estos circuitos podrn desconectarse mediante dispositivosindependientes del general de la instalacin.

    2. Cualquier receptor.

    3. Todo circuito auxiliar para mando o control, excepto los destinados a la tarificacin de la energa.

    4 Toda instalacin de aparatos de elevacin o transporte, en su conjunto

    5. Todo circuito de alimentacin en baja tensin destinado a una instalacin de tubos luminosos de descarga en altatensin.

    6. Toda instalacin de locales que presente riesgo de incendio o de explosin.

    7. Las instalaciones a la intemperie.

    8. Los circuitos con origen en cuadros de distribucin.

    9 Las instalaciones de acumuladores.

    10. Los circuitos de salida del generador.

    Los dispositivos admitidos para la conexin y desconexin en carga son:. Los interruptores manuales.

    . Los cortacircuitos fusibles de accionamiento manual, o cualquier otro sistema aislado que permita estas

    maniobras siempre que tengan poder de corte y de cierre adecuado e independiente del operador.. Las clavijas de las tomas de corriente de intensidad nominal no superior a 16 A.Debern ser de corte omnipolar los dispositivos siguientes:

    . Los situados en cuadro general y secundarios de toda instalacin interior o receptora.

    . Los destinados a circuitos, excepto en sistemas de distribucin TN-C, en los que el corte del conductor

    neutro est prohibido y excepto en los TN-S en los que se pueda asegurar que el conductor neutro est alpotencial de tierra.

    . Los destinados a receptores cuya potencia sea superior a 1.000 W, salvo que prescripciones particularesadmiten corte no omnipolar.

    . Los situados en circuitos que alimentan a lmparas de descarga o autotransformadores.

    . Los situados en circuitos que alimentan a instalaciones de tubos de descarga en alta tensin.

    En los dems casos, los dispositivos podrn ser de corte omnipolar.El conductor neutro o compensador no podr ser interrumpido salvo cuando el corte se establezca porinterruptores omnipolares.

    Tabla 1.9. Dispositivos que pueden conectar y desconectar en carga.

    Cengage Learning Paraninfo 21

  • Automatismos Industriales

    1.3.2.2 Posibilidad de separacin de la alimentacinSe podrn desconectar de la fuente de alimentacin de energa las siguientes instalaciones:a

    . Toda instalacin cuyo origen est en una lnea general de alimentacin.

    b. Toda instalacin con origen en un cuadro de mando o de distribucin.

    Los dispositivos admitidos para esta desconexin, que garantizarn la separacin omnipolar excepto en elneutro de las redes TN-C, son:

    . Los cortacircuitos fusibles.

    . Los seccionadores.

    . Los interruptores con separacin de contactos mayor de 3 mm o con nivel de seguridad.

    . Los bornes de conexin, slo en caso de derivacin de un circuito.

    1.

    3.

    2.3 Conceptos a tener en cuenta

    a) Corte omnipolarCorte de todos los conductores activos. Puede ser:

    . Simultneo, cuando la conexin y desconexin se efecta al mismo tiempo en el conductor neutro o compen-

    sador y en las fases o polares.. No simultneo

    , cuando la conexin del neutro o compensador se establece antes que las de las fases o polares

    y se desconecten stas antes que el neutro o compensador.

    b) Poder de cierreEl poder de cierre de un dispositivo se expresa por la intensidad de corriente que este aparato es capaz de

    establecer, bajo una tensin dada, en las condiciones prescritas de empleo y funcionamiento.c) Poder de corte

    El poder de corte de un aparato se expresa por la intensidad de corriente que este dispositivo es capaz de cortar,bajo una tensin de restablecimiento determinada y en las condiciones prescritas de funcionamiento.

    Nota: los interruptores, interruptores automticos, contactores y otros, son aparatos que tienen poder de cierrey corte que les permite conectar y desconectar circuitos y receptores con carga.

    1.

    3.3 Normas aplicadas para diferentes aparatos elctricos

    NORMA APLICADA PRODUCTO ELCTRICO

    UNE 20451 Envolvente cuadro general (para uso domstico o anlogo).UNE 20451 Cajas de empalme y/o derivacin.UNE-EN 50298 Envolvente cuadro general y conjuntos de aparamenta (uso envolvente).UNE-EN 20315 Bases de toma de corriente para uso domstico o anlogo.

    UNE-EN 60309-1-2 Tomas de corriente para usos industriales.

    UNE-EN 60998 Bornes de conexin.

    Tabla 1.10. Normas aplicadas.

    22 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica

    NORMA APLICADA PRODUCTO ELCTRICO

    UNE 20317 Interruptor de control de potencia.

    UNE-EN 60898 Interruptores automticos para uso domstico o anlogo.

    UNE-EN 60947-2 Interruptores automticos para uso industrial.UNE-EN 60669-2-4 Interruptores-seccionadores para uso domstico o anlogo.

    UNE-EN 60947-3 Interruptores-seccionadores para uso industrial.

    UNE-EN 61008 Interruptores diferenciales para uso domstico o anlogo.

    UNE-EN 602699-3 Interruptores diferenciales para uso industrial.

    UNE-EN 61009 Interruptores diferenciales con dispositivos de proteccin contra sobreintensidades incorporado,

    para usos anlogos.

    UNE-EN 61629-3 Fusibles.

    UNE-EN 60669-2-3 Interruptores temporizadores (minuteras) para uso domstico y anlogo.UNE-EN 60439-3 Conjuntos montados de aparamenta. Cumplirn las prescripciones de la norma.UNE-EN 60742 Transformadores con separacin de circuitos y transformadores de seguridadUNE 20324 Cdigo de proteccin IP de envolventes.

    UNE-EN 50102 Cdigo de proteccin mecnica IK de envolventes.

    UNE-EN 60335 Seguridad de los aparatos electrodomsticos y anlogos.

    UNE 20109 Categoras de empleo de los contactores.

    UNE-EN 50015UNE-EN 50018UNE-EN 50020

    Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas:Inmersin en aceite "o".

    Envolvente antideflagrante "d".Seguridad intrnseca "i".

    Tabla 1.10. Normas aplicadas (Cont.).

    1.

    3.

    3.

    1 Muestrario de algunos de los aparatos que se estudian

    Figura 1.4. Fusibles de cuchillas y cilindricos.

    rf: 1S445tatito 4

    aM 1200A400

    Cengage Learning Paraninfo

  • Automatismos Industriales

    Figura 1.5. Interruptores automticos (1, 2, 3 y 4 polos).

    Figura 1.6. Interruptores diferenciales (2 y 4 polos).

    Figura 1.8. Contactores.Figura 1.7. Contactores y rels trmicos.

    24 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    1.

    3.

    4 Bases de toma de corriente

    1.

    3.

    4.

    1 Caractersticas de las bases de toma de corriente

    Las bases de toma de corriente utilizadas en instalaciones interiores o receptoras de viviendas sern del tipoindicado en las figuras C2a, C3a o ESB 25-5a de la norma UNE 20315.

    Base bipolar con contacto lateral de puesta a tierra.

    Tipo C2a.

    Base de 10/16 A a 250 V.

    Base de uso general.

    Ejemplos de cajas de tomas de corriente, con sus dispositivos de proteccin.

    Figura 1.9. Tomas de corriente.

    1.

    3.

    4.2 Caractersticas de las clavijas de conexin

    Las clavijas utilizadas para la conexin de los receptores a las bases de toma de corriente de la instalacin dealimentacin sern de los tipos indicados en las figuras ESC 10-lb

    , C2b, C4, C6 o ESB 25-5b de norma UNE

    20315 o clavija conforme con la norma UNE-EN 50075.Adicionalmente

    , los receptores no destinados a uso en viviendas podrn incorporar clavijas conforme a la seriede normas UNE-EN 60309.

    Cengage Learning Paraninfo 25

  • Automatismos Industriales

    1.

    3.

    4.3 Armario para tomas de corriente monofsicas

    L N PE

    Esquema 1.2. Circuito para bases de enchufe.

    1.

    3.

    5 Seccionadoresi

    Aparato elctrico para la conexin y desconexin de circuitos y receptores en vaco y no tienen poder de cierrey de corte para poderlo hacer en carga, como es el caso de los interruptores.

    Se emplean para disponer los circuitos y receptores para su conexin posterior, o para su aislamiento, tal comose representa en los dos esquemas del punto 1.3.5.2.

    1.

    3.

    5.

    1 Smbolos de seccionadores

    SMBOLO DENOMINACIN SMBOLO DENOMINACIN

    Seccionador unipolar.1 1 1

    W Seccionador tripolar confusibles incorporados.

    "K Seccionador bipolar. i 1 1 r Seccionador tripolar confusibles incorporados ycontactos auxiliares.Seccionador tripolar.

    lilivvri Seccionador tripolar concontactos auxiliares.

    Tabla 1.11. Smbolos.

    26 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    1.

    3.

    5.2 Circuitos de aplicacin

    L1 L2 L3 L1 L2 L3

    1.

    3.6 Interruptores

    Aparato elctrico capaz de conectar y desconectar circuitos y receptores que puedan estar en vaco o en carga,

    ya que tienen poder de cierre y corte para los valores de tensin e intensidad asignada.

    Poder de cierre"

    Se expresa por la intensidad de corriente que este aparato es capaz de establecer, bajo una tensin dada, en las

    condiciones prescritas de empleo y de funcionamiento.

    Poder de corte

    Se expresa por la intensidad de corriente que este dispositivo es capaz de cortar, bajo una tensin de restable-

    cimiento determinada y en las condiciones prescritas de funcionamiento.

    Cengage Learning Paraninfo 27

  • Automatismos Industriales

    1.3.6.1 Smbolos de interruptores

    SMBOLO DENOMINACIN SMBOLO DENOMINACIN

    Interruptor unipolar.I I I

    Interruptor tripolar.(Versin 1).

    Interruptor bipolar. Interruptor tripolar.(Versin 2).

    V Interruptor conmutador dedos posiciones. Interruptor tripolar concontacto auxiliar.Tabla 1.12. Smbolos.

    1.

    3.

    6.2 Circuitos de aplicacin

    L1 L2 L3

    "II 0 0

    Q Y--W

    L1 L2 L3

    Q

    Esquema 1.4a. Interruptor basculante. Esquema 1.4b. Interruptor rotativo. Figura 1.10. Interruptor rotativo.

    1.

    3.

    7 Cortacircuitos fusiblesAparato cuyo cometido es el de interrumpir el circuito en el que est intercalado, por fusin de uno de los elemen-

    tos, cuando la intensidad que recorre el elemento, sobrepasa durante un tiempo determinado, un cierto valor.

    28 Cengage Learning Paraninfo

  • Desarrollo de los automatismos en lgica cableada

    Los fusibles se instalan en la cabecera de la instalacin y su funcin es la de proteger los circuitos y receptorescontra corrientes muy elevadas y de cortocircuito, que pueden resultar muy perjudiciales para los elementoscomprendidos entre el cortocircuito y el fusible.

    1.

    3.

    7.

    1 Caractersticas de los fusibles

    . Tensin nominal asignada (250, 400, 500, 600 V).

    . Corriente nominal asignada (corresponde al calibre del fusible).

    . Poder de corte (corriente de corte en kA).

    . Corriente de fusin (valor de la corriente que provoca la fusin del fusible).

    . Clase de fusible (depender del tipo de circuito).

    1.

    3.

    7.2 Representacin simbolizada de fusibles

    SMBOLO DENOMINACIN SMBOLO DENOMINACIN

    Fusible.

    Smbolo general. IL

    1l\ Pl

    En un circuito monofsico.Fusible en la fase.[ 1 Fusible basculante que quedaunido al circuito por su parte

    inferior (negro).

    [ Fusible de accin lenta.L 1 L 2 l:3

    En red trifsica.Fusible en las tres fases.

    1

    TPortafusibles.

    L1 L

    [2 l: l\ PE

    En red trifsica con neutro yconductor de proteccin.

    Portafusibles c