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• Jorge Luis Vilca

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INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ÍNDICE INTRODUCCIÓN……………………………………………………………… ESQUEMAS ELÉCTRICOS ………………………………………………… 1.-TIPOS DE ESQUEMAS ELÉCTRICOS ………………………………… 2.- REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA INSTALACIONES ………..… 3.- CRITERIO DE UNA INSTALACIÓN SEGURA……………………….. 4.- ESQUEMA DE INSTALACIÓN PARARRAYOS………………………. 5.- CIRCUITOS BÁSICOS DE ESQUEMAS PARA VIVIENDA.………... 6.- APERTURA DE EMERGENCIA A DISTANCIA………………………. 7.- COMANDO DE UN CIRCUITO……….…………………………………. 8.- COMANDO CENTRAL DE VARIOS CIRCUITOS……………………. 9.- COMANDO PROGRAMADO DE UN CIRCUITO…………………….. 10.- TIPOS BÁSICOS DE ESQUEMAS……………………………………… 11.- NORMAS DE TRAZADO DE ESQUEMAS ELÉCTRICOS………….. 12.- BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………..

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NTRODUCCIÓN

Una instalación eléctrica consiste en un conjunto de elementos (componentes eléctricos) conectados entre si por medio de conductores. Si bien este conjunto ocupa un lugar en un espacio tridimensional, el problema a resolver mediante la representación gráfica no es el espacial. La dificultad, tanto en las fases de diseño como en las de ejecución y mantenimiento, está en establecer inequívocamente las relaciones de dependencia entre los elementos del circuito. Ello se logra mediante distintas representaciones, complementarias entre si, denominadas esquemas eléctricos. Estas representaciones no son el resultado de aplicar las leyes de los sistemas de representación a una realidad no son el resultado de aplicar las leyes de los sistemas de representación a una realidad tridimensional, sino el fruto de aplicar distintos convenios lógicos. Los componentes de los esquemas eléctricos son representados en forma simbólica, siendo por ello de especial importancia definir adecuadamente el convenio adoptado. En este y los siguientes temas se desarrollan los fundamentos de las representaciones eléctricas referidas a los circuitos eléctricos de potencia (frente a los circui)os electrónicos.

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ESQUEMAS ELÉCTRICOS 1. TIPOS DE ESQUEMAS ELÉCTRICOS Para representar la instalación eléctrica en una vivienda, se pueden usar 3 tipos de esquemas: Esquema topográfico: representación en perspectiva de la instalación.

Esquema multifilar: representan mediante líneas todos los conductores que intervienen en el circuito a mostrar.

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Esquema unifilar: representa el circuito mediante una sola línea en la que se muestran con barras cruzadas el número de conductores que la componen. Utiliza una simbología propia.

El sistema de representación más empleado es el esquema unifilar , por ser el más sencillo y simplificar el dibujo de instalaciones eléctricas sobre planos de viviendas. En el siguiente ejemplo se tiene el plano de una vivienda con su correspondiente instalación eléctrica:

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Para la representación de instalaciones en viviendas mediante esquemas unifilares se utilizan una serie de símbolos normalizados. Los más habituales se muestran en la siguiente tabla:

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ESQUEMAS TÍPICOS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN INMUEBLES

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2. REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DE INSTALACIONES Alimentación trifásica (con corte del neutro)

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Alimentación monofásica (con corte del neutro)

3. CRITERIOS DE UNA INSTALACIÓN SEGURA En los locales habitacionales los accidentes de origen eléctrico son numerosos, normalmente debido a descuidos, ignorancia e imprudencia de las personas. Para evitar estos peligros, es aconsejable instalar dispositivos diferenciales por grupos de circuitos: ESQUEMAS ELÉCTRICOS

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 

Protección diferencial independiente para TC de cuarto de niños y baño Circuitos independientes para artefactos de gran consumo (aire acondicionado) o críticos (colgados de alimentos).

Alimentación mono o trifásica

4. INSTALACIÓN

DE

UN

PARARRAYOS

(LIMITADOR

DE

SOBRETENSIÓN) Descripción: Protege los equipos eléctricos y electrónicos (congelador, televisión, video, equipo HI-Fi, informática), de las sobretensiones transitorias de origen atmosférico (caída de un rayo directamente en la línea), o de origen industrial (maniobras en la red de distribución) Instalación:

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Aguas arriba de un diferencial instantánea. Si se instala aguas debajo de un diferencial, este tiene que ser selectivo. Las uniones entre la tierra y el interruptor automático de protección / desconexión tienen que ser lo mas cortas posibles. Se ha de proteger el limitador con un interruptor automático de desconexión apropiado (C60 0 NC100)

Esquema de conexionado

5. CIRCUITOS

BÁSICOS

DE

LA

VIVIENDA

EN

ESQUEMAS

ELÉCTRICOS En el siguiente punto se revisarán los montajes eléctricos más comunes en una vivienda: 1) Punto de luz simple con interruptor. Instalación de una bombilla que se enciende y apaga con un interruptor.

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2) Timbre con pulsador. Instalación de un timbre actuado por un pulsador (típico de recibidores de viviendas)

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3) Punto de luz con 2 interruptores conmutados. Se trata de una bombilla, que se puede encender y apagar desde dos interruptores indistintamente. Es un circuito típico en los pasillos de las viviendas, dormitorios, etc.

4) Punto de luz con conmutada de cruce. El circuito consiste en una bombilla que se puede encender y apagar indistintamente desde 3 puntos en localizaciones diferentes. Para montar este circuito, hace falta un conmutador de cruce.

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5) Tomas de corriente. Instalación eléctrica para alimentar tomas de corriente, a las cuales se podrá enchufar cualquier aparato eléctrico.

6. APERTURA DE EMERGENCIA A DISTANCIA Descripción Provoca la apertura a distancia del interruptor termomagnetico:  

Equipado de un contacto de auto – corte Equipado de un contacto NAC para señalar la posición abierto o cerrado del interruptor.

Mediante la actuación de pulsadores con contacto NA estratégicamente ubicados, se acciona a distancia de bobina de apertura ante una anomalía en los elementos involucrados del circuito.

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7.

COMANDO DE UN CIRCUITO Descripción Poder encender un solo circuito, con cualquier tipo de lámparas, desde un punto y apagarlo desde el mismo o desde otros puntos (uno sólo o más). Tener la posibilidad mediante pulsadores y desde varios puntos de cambiar el estado de la iluminación:  

Si está encendida, apagarla. Si está apagada, encenderla.

Desde varios puntos Cómo 

Los puntos de mando se realizan, por ejemplo, con pulsadores convencionales.

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

Estos pulsadores se conectan en para- lelo, con cables de mando (0,mm),



a la bobina de un telerruptor, quien abre o cierra el circuito. A cada pulso que se da a la bobina de cualquiera de los pulsadores, cambia el estado del contacto del telerruptor cerrando o abriendo el circuito.

8. COMANDO CENTRAL DE VARIOS CIRCUITOS DESCRIPCIÓN En instalaciones con varios circuitos se- parados de iluminación, permite encender o apagar cada uno independientemente y desde varios puntos, o encenderlos o apagarlos todos al mismo tiempo, desde un puesto central. Cómo Si el encendido o apagado central se realiza de forma manual (recepcionista de hotel, de unas oficinas) el mando de los circuitos se realiza mediante pulsadores que actúan sobre telerruptores. A éstos se les añade un auxiliar que permite encender/ apagar todos los circuitos a la vez mediante un pulsador de ON y otro de OFF. Añadiendo un módulo S, se puedse lograr la señalización del estado del circuito a comandar.

9. COMANDO PROGRAMADO DE UN CIRCUITO DESCRIPCIÓN ESQUEMAS ELÉCTRICOS

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Automatización de los encendidos y apaga- dos de un circuito de iluminación siguiendo un ciclo determinado, como por ejemplo cada día a ciertas horas o determinados días a la semana. Cómo 

Mediante la utilización de interruptores horarios IH o interruptores horarios



progra- mables IHP (digitales). Si el encendido se realiza cada día a la misma hora, se puede utilizar un reloj



analó- gico diario. Si hay encendidos distintos en función del día de la semana, se utiliza un



reloj digital semanal. En cualquier caso, puede actuarse ma- nualmente sobre el circuito.

10. TIPOS BÁSICOS DE ESQUEMAS

10.1 Esquema explicativo funcional El esquema explicativo funcional pretende definir la estructura general del circuito de forma que pueda se interpretada por un ingeniero en la fase de diseño. Se trata de una primera definición del circuito y por tanto no entra en analizar todos los elementos del circuito detalladamente. En ocasiones al esquema funcional se le denomina esquema de bloques o esquemas sinópticos. Esto es asi porque, como se observa en la figura siguiente, el circuito se representa como distinto bloques, que pueden coincidir con uno o varios dispositivos eléctricos, relacionados entre si por medio de flechas.

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No es necesario utilizar símbolos normalizados para la definición de estos bloques. Las flechas no representan necesariamente a los conductores eléctricos, sino a las relaciones de dependencia entre los bloques. 10.2 Esquema explicativo de emplazamiento El esquema explicativo de emplazamiento define la ubicación física de los principales componentes de la instalación, esta información es especialmente útil para el ingeniero en la fase de diseño, pues permite coordinar la obra eléctrica con otros trabajadores en el seno de un proyecto: por ejemplo y significativamente la obra civil.

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En este esquema se emplea simbología normalizada. Es habitual en instalaciones de electrificaciones de vivienda, planas de distribución en planta de oficinas y talleres, planas de redes eléctricas, etc. 10.3 Esquema explicativo de circuitos El esquema explicativo de circuitos es el más importante para el ingeniero en la fase de diseño. Su objetivo es describir la forma en que se relacionaran entre si los componentes eléctricos que integran el circuito. Debe ser por tanto muy didáctico y claro. Los componentes eléctricos se representan entre dos conductores horizontales, correspondientes a dos fases o bien a una fase y el neutro, como muestra el ejemplo. Cada componente con función de recepción de energía ocupa una columna en la representación. Así, TC1 y TC2 podrían compartir una misma columna, pero resulta mas claro separarlos cada uno en una. Los componentes de control, como es el caso del interruptor S, se representan sobre los componentes de consumo de gobierno (la lámpara E en el ejemplo.)

10.4 Esquema de conexiones o realización Los esquema de conexión están orientadas a resolver los problemas de ejecución material. Su destinatario es el técnico electricista encargado de la ejecución de la obra. No pretenden ser didácticos en cuanto a las relaciones entre los componentes de la instalación. De hecho, a partir de ellos suele ser difícil

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interpretar el funcionamiento de la instalación, sin embargo, son muy claros en cuanto a los aspectos básicos de la ejecución material de la instalación. Los esquemas de conexión deben responder de forma inmediata a preguntas como cuantos conductores tenemos en esa canalización o como debo conectar los bornes de este equipo. Para responder a la pregunta de cual es la longitud de los conductores se representa el esquema de conexión sobre el esquema explicativo de emplazamiento. En este último caso resulta especialmente conveniente, por simplicidad, representar agrupados distintos conductores en un único trazo. En este caso hablaremos de representación unifilar. Por el contrario, cuando cada conductor sea representado por un trazo independiente tendremos una representación multifilar, a continuación se muestra algunos ejemplos. 10.4.1 Representación unifilar La siguiente figura muestra la instalación de una habitación como esquema de conexiones unifilar. En este caso se ha tomado como referencia el esquema explicativo de emplazamiento de los equipos. Este esquema permite calcular la longitud de los conductores y el número del mismo en cada canalización.

Este esquema de conexión unifilar puede representarse ignorando el emplazamiento de los equipos. En este caso no será posible calcular la longitud de los conductores, pero si el número de conductores en cada canalización. ESQUEMAS ELÉCTRICOS

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10.4.2 Representación multifilar Cuando se representan todos los conductores con trazos independientes tenemos el esquema de conexiones multifilar. Es evidente en el siguiente ejemplo que el resultado no es el mas adecuado para interpretar el comportamiento de la instalación (aun siendo un ejemplo sencillo) pero si es muy adecuado para el técnico de montaje.

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11. NORMAS DE TRAZADO DE ESQUEMAS ELÉCTRICOS. En el Perú, existe la norma DGE sobre los símbolos gráficos en la electrónica. En esta norma contiene la mayor cantidad de símbolos gráficos utilizados en nuestro país, así como el sustituir y la eliminación de algunos símbolos de acuerdo con las normas internacionales. En esta parte nos enseña como realizar trazados (dibujar) esquemas electrónicos siguiendo reglas establecidas a nivel internacional como local en una forma simple, permite conocer el mejor manejo de un mismo lenguaje internacional. Las instituciones y organismos más importantes en normalización son: 

ISO: Organización Internacional de Estándares (Internacional Standard Organization).



ANSI: Instituto Norteamericano de Estándares (American Nacional Standard Institute).



IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electric and Electronic Engineers).

También se puede considerar las siguientes: -DIN: Organización de Estándar Alemán. -IEC: Internacional Industries Asociation. Dibujos y diagramas electrónicos. El trabajo más especializado en dibujo electrónico consiste en la preparación de diagramas simbólicos. En contraste con el dibujo mecánico (el cual representa objetos) los diagramas simbólicos dan información técnica en forma abstracta. Puesto que estos diagramas pretenden representar la función de un sistema o de circuito, carecen de dimensiones intrínsecas y, en general, no muestran detalles físicos de las partes. De estos dibujos especializados se pueden dar importantes ejemplos como los siguientes: diagramas de bloques, donde se ve la disposición completa de un ESQUEMAS ELÉCTRICOS

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sistema; diagramas esquemáticos, que muestran las partes componentes y los detalles electrónicos de un circuito, diagramas de conexiones donde se representan el alambrado y las conexiones entre las partes componentes de un ensamble. En el diseño y el proceso de los circuitos impresos se necesitan otra clase de dibujos y de artesanía. Todos estos dibujos están relacionados entre sí, en el conjunto del ensamble físico. En muchos casos se necesita material adicional, como listas, tablas y cuadros para complementar los dibujos de ensambles y los diagramas electrónicos, en particular para análisis de producción, procedimientos de prueba y manuales de servicio. Normas de trazado: 1.-Numeración de símbolos- designación: Cada símbolo tiene un código el cual esta dado por tres grupos: -El primero (dos dígitos) es el numero de la sección. -El segundo (dos dígitos) es el numero de la sub-sección. -El tercero (dos dígitos) es el numero del símbolo en la sub –sección. Cada uno de estos grupos esta separado del siguiente guión. En cada parte las secciones están enumeradas del 01 al 99. En cada sub-sección los símbolos están numerados del 01 al 99 de manera consecutiva. Ejemplo:

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2.- Terminología: a) Denominación de componentes: Para la denominación de los componentes se utilizara letras mayúsculas de acuerdo a la norma actual. Ejemplo:

Las letras se colocaran a la izquierda del elemento designado, cuando exista mas de un elemento de la misma clase; sé añadirá una cifra progresiva (de izquierda a derecha según se representen estos elementos en el esquema).Un circuito electrónico utilizando la norma mencionada.

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Toda escritura que figure en el documento debe poderse leer con dos orientaciones separadas por un ángulo de 90° desde los bordes inferior y derecho del documento.esto afecta principalmente a la orientación de las referencias de los bordes que en colocación vertical, sé leen de abajo a arriba.

3.-Adaptación de símbolos de diseño asistido por computadoras.

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-Los símbolos han sido diseñados de manera tal que puedan utilizarse en un sistema

de grillas cuadradas de modulo M. El modulo en esta norma ,2.5mm,

no es obligatorio. -En general las líneas que se conectan a un símbolo coinciden con las líneas de la grilla y terminan en las intersecciones de línea de la grilla.

12. BIBLIOGRAFÍA  PDF - Esquemas Eléctricos – Santiago Martin Gonzales – universidad de Oviedo  PDF – Esquemas Eléctricos – ABB SACE  Manual Esquemas Eléctricos - Schneider Electric  PDF – Esquemas Eléctricos en Vivienda

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