PLC y Electroneumática: Electricidad y Automatismo eléctrico por Luis Miguel Cerda Filiu

PLC y Electroneumática

1. ELECTRICIDAD
Y AUTOMATISMOS
,
ELECTRICOS
Luis Miguel Cerdá Filiu
.·
• ••••••••• >l.
)
Técnico en Mantenimiento Electromecánico

2. Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Xlll
■ 1. la corriente eléctrica
1.1. Generación de energía el éctrica . . . . . . . . . . . . 2
1.2. Transporte de energía el éctrica. . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1. Sistema de transporte y distribución. . . 4
1.3. Circuito el éctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4. Magnitudes eléctri cas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.1. Voltaje el
éctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.2. Intensidad eléctri
ca. . . . . . . . . . . . . . . . 6
J .4.3. Resistencia el éctrica . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5. Efecto Joule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6. Circuito el éctrico en corriente continua . . . . . . 9
1.6.1. Corriente
continua. . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6.2. Circuito eléctrico en
corriente
continua
......................... 10
1.7. Ley de Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.8. Pi las y acumuladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1
.. 8.1. Pilas eléctricas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.8.2. Acumuladores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.8.3. Asociación de generador es. . . . . . . . . . 12
1.9. Potencia en circuitos de corriente continua . . . 13
1.9.1. Potencia
en corriente continua . . . . . . . 13
1.9.2.
Rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
■ 2. los componentes pasivos 21
2.1. Los componentes pasivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2. La resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.1. Tipos de r esistencias. . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.2. Código de colores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.3. Si mbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.4. Asociación de resistencias . . . . . . . . . . . 24
2.2.5. Divisor de tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.6. Resistencia en los aparatos
de medici
ón. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3. La bobina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3. 1. Tipos de bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.2. Características de las bobinas. . . . . . . . . 28
2.3.3. Código de color es . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.4.
Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.5. Asociación de bobinas . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4. El condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.4.1. Tipos de condensadores . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.2.
Codificación en l os condensadores. . . . . 32
2.4.3. Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.4.4. Asoci ación de
condensadores . . . . . . . . . 34
2.4.5.
Carga y descarga de un condensador . . . 35
Mapa
conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1\cti\idadcs finales........................... 38
1.1 O. Energía el éctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.11. Aparatos de medición eléctrica............. 14 ■ 3. Análisis ~e circuitos eléctricos
1.11. J. Medición eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.11.2. Medición de la tensión eléctri ca
en corriente continua . . . . . . . . . . . . . 15
1.11.3. Medición de la corriente e.léctrica . . . 16
1.11.4. Medición
de la resistencia eléctrica. . . 16
1.11.5. Polímctro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Mapa com.:cptual ........................... .
Actividades finail's .......................... .
17
18
en corriente continua 41
3.1. Cálculo de circuitos eléctricos . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2. Las leyes de Kirchh off. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2. l. Primera ley de Kirchhoff. ........... .
3.2.2. Segunda ley de Kirchhoff .
.......... .
3.3. Métodos de re solución ................... .
3.3.
1. Consideraciones .................. .

3. 3.3.2. Método de las corrientes de malla . . . . . 44
3.3.3. Método de las tens iones
en los nudos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
3.4. Las ecuaciones de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.5. El teorema de superposición. . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.6. Los teoremas de Thévenin y Norton. . . . . . . . . . 50
3.7. El puente de Whcatstone . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.8. Transformaciones triángulo-es trella
y estrella-triángulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Mapa
conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
J\cl i idadc~ li naks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
■ 4. la corriente alterna monofásica 61
4.1. La corriente alterna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.1.1. Tip os de corrient es alternas . . . . . . . . . 62
4. 1.2. Corriente alterna senoidal . . . . . . . . . . .
62
4.2. Valores característi cos de la corriente
alte
rna... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.3. Los receptores en corriente alterna. . . . . . . . . . 65
4.3.1.
La resistencia en corriente alte rna . . . . 65
4.3.2. La bobina en corriente alterna . . . . . . . 65
4.3.3. El condensador en corriente alterna . . .
66
4.4. La ley de Ohm en corrien te alterna . . . . . . . . . 66
4.5. Circuito RL. La rcactancia indu ctiva . . . . . . . . 66
4.6. Circuito RC. La reactancia capacitiva . . . . . . . 67
4.7. Circuito RLC........................... 68
4.8. El triáng ulo de impedancias . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.9. Asociación de impedancias. . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.9.1. Los números complejos . . . . . . . . . . . . 69
4.9.2. La asociación de impedancias . . . . . . . 69
4.10. El triángulo
de tensiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4. t l. Potencia eléctri ca en corriente alterna
monofásica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.
12. El triángulo de potencias . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4. 13. Mejora del
factor de potencia. . . . . . . . . . . . . . 73
4
.13.1. Ventajas en la mejora del factor
de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4
.13.2. Mejora del
factor de potencia
en
corriente alterna monofási ca . . . . . 74
4.14. Resonanc ia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.15. Medición en corriente alterna monofási
ca . . . . 76
4.15.1. Medición de la tensión el éctrica. . . . . 76
4.15.2. Medición de la corriente el éctrica . . . 77
4
.15.3. Medición de
la potencia . ......... .
4.15.4.
Medición del factor de potenc ia .... .
4.15.5.
Medición de la frecuencia ........ .
78
79
79
INSTALACIÓN Y MANTE
4.15 .6. Medición de la energía . . . . . . . . . . . . 79
4.15.7. Medición de la resistencia
de aislamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.15.8. El osciloscopio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.16. Conversión de corriente alterna en corriente
continua. Fuentes
de alimentación . . . . . . . . . . 82
4.16.1.
Los semiconductores . . . . . . . . . . . . . 82
4.16.2. El diodo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.16.3. El rectificador a media onda. . . . . . . .
84
4.16.4. El rectificador de onda c ompleta . . . . 84
4.16.5. El filtrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4. I 6.6.
El estabilizador ................. .
4.16.7.
El regulador .. ................. .
4.16.8. Las fuentes de alimentación
conmutadas .................... .
Mapa
corn.:cptual ........................... .
Actividades linalcs .......................... .
86
86
86
87
88
■ 5. flectromagnetismo 91
5.1. El imán............................... 92
5.1.1. Pol os de un imán.................. 92
5.1.2. Clases de iman es.................. 92
5.1.3. Magnetización y desmagneti7.ación . . . 92
5.1.4. Tip os de material es. . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.
J .5. Campo magnético de un imán . . . . . . . 93
5.2. Electromagn etismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2.
1. Campo magnético creado
por un conductor. . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.2.2. C
ampo magnético creado
por una bobina . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
5.3. Magnitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.3.1. Flujo magnético . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.3.2. Inducción magné ti ca. . . . . . . . . . . . . . . 94
5.3.3. Fuerza magnetomotriz . . . . . . . . . . . . . 95
5.3.4. Intens
idad de campo magnético . . . . . . 95
5.3.5. Reluctancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96
5.4. Magnetización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
S.S. El ciclo de histéresis magnética . . . . . . . . . . . . 97
5.6.
Permeabilidad magnética . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.7. El coeficiente de autoi
nducción. . . . . . . . . . . . . 98
5.7.1.
Bobina con núcleo . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.7.2. Energía alm acenada en una bobina . . . 99
5.8. Cálculo de circuitos magnéticos. . . . . . . . . . . . 99
5.9. El electro imán. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.10. Inducción electromagnéti ca . . . . . . . . . . . . . . . 102

4. MANTENIMIENTO
5.10.1. LeydeFaraday .................. 102
5. 1
0.2. Ley de Lenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5. 1 l. Fuerza sobre un conductor . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.12. Corrientes parásitas de Foucault. . . . . . . . . . . . 103
5.13. El transformador el éctrico . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.13.1. Ensayo en vacío del transformador . . 104
5. 13.2. Ensayo en
cortocircuito
del transformador . . . . . . . . . . . . . . . . 1
05
5.13.3. Rendimiento del tran sformador . . . . . 106
~1apa rnnc.:cptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Ac.:ti, idadcs li nalc..,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
■ 6. la corriente alterna trifásica 111
6. t. Corriente alterna t ri rásica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 12
6.
2. Ventajas de l os sistemas trifási cos . . . . . . . . . . . 1 12
6.3. Equilibrio en los si stemas eléctricos. ......... 113
6.4. Tension es en un siste ma trifásico. . . . . . . . . . . . 114
6.4.1. Tensión simple o
ele fase............. 114
6.4.2. Tensión
compuesta o de línea. . . . . . . . . 114
6.4.3. Relación entre la tensión de fase
y la tensión
de línea . . . . . . . . . . . . . . . . 114
1>.5. Conexiones en un sistema t 1ifásico . . . . . . . . . . 1 15
6.5. 1. Conexión estrella (Y) . . . . . . . . . . . . . . . 1 15
6.5.2. Conexión triángulo (t.). . . . . . . . . . . . . . 115
6.6. Potencia en sistemas trifásicos . . . . . . . . . . . . . . 1 16
6.6.1. Sistemas
equilibrados
y desequilibrados
.................. 117
6.6.2. La
potencia en siste mas conectados
en estrella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 17
6.6.3.
La potencia en si stemas conectados
en triáng
ulo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.7. Me
jora del factor de potenc ia. . . . . . . . . . . . . . . 118
6
.8. Generador de corriente alterna trifási ca . . . . . . . 120
6.8.1.
Acoplamiento de generadores
en paralelo........................ 120
6.8.2. Los sistemas de distribución
en
trifásica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.8.3. Esquemas en red
es de distribució n. . . . . 121
6 9. Medición en c orriente alterna trifási ca. . . . . . . . 1 22
6.9.1. M edición de la potencia ............ . 1 22
6.9.2. M edición de la ener gía . . . . . . . . . . . . . . 1 23
6.9.3. L as categorías de los aparat os
de medición ...................... . 124
6.9.4. Consideraciones prácticas ........... . 125
\lapa c.:um:c.:ptual ........................... . 126
\c.:tividade~ tina le, .......................... . 127
■ 7. Cálculo de secciones 131
7.1. Proceso del cálculo de secciones eléctricas . . . . 132
7.2. Crit
erio de caída de tensión máxima
admisibl e. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 32
7.2.1. El cálculo de la caída de sección . . . . . . 1 32
7.2.2. Ejemplo de aplicación. . . . . . . . . . . . . . . 1 34
7.2.3. R eceptores igual es uniformemente
repartidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
34
7.2.4. R eceptorc diferentes repartidos
a lo lar
go de una lín ea. . . . . . . . . . . . . . . 135
7.3.
Criterio de intensi dad máxima admisible. . . . . . 135
7.3.1. Ejemplo de ap
licación............... 142
7.3.2. Las instal
aciones enterradas . . . . . . . . . . 144
7.3.3.
Ejemplo de aplicación para instalaciones
enterradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 44
7.4. C riterio de cortocircuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 45
7.5. Correcciones de cálculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7 .5.1. C
orrección según el ti po de receptor . . . 1 46
7.5.2. Corrección por agrup ación
de circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.5.3.
Corrección por temperatura para cables
no enterrados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l 50
7.5.4. Corrección por temperatura para cables
enterrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
7.5.5. Corrección
de la profundidad
en instal aciones enterra das . . . . . . . . . . . 152
7.5.6.
Corrección ele la resistivi dad del terreno
en instalaciones en
terradas . . . . . . . . . . . 153
7.5.7.
CoITección por corrientes armóni cas . . . 1 53
7.6. El conductor de protecció n. . . . . . . . . . . . . . . . . 155
7.7.
Cálculo de la cana lización por tubos ......... 155
7.8.
Cllculo de la canalización por bandejas. . . . . . . 157
7.9. Ejemplo
de cálculo....................... 159 Mapa ..:011ccptual ......... .". . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Ac.:tividadc.:" ti11alc\. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 64
■ ~-los esquemas eléctricos
y la documentación técnica 167
8.1. La normalización 168
8.3.
8.2. Símbol os. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Los
esquemas eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 70
8.3.1. Tipos de represent ación . . . . . . . . . . . . 171
8.3.2. El esquema de conjunto ........... .
8.3.3. El esquema de fuerza y
de maniobra .. .
8.4. Numeración de conductores .............. .

5. 8.5. Referencias cruzadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.6. Bornero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
8.6.1. Simbología eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . 179
8.6.2. Los esquemas
de borneros . . . . . . . . . . 1 80
8.6.3. La lista de bornero . . . . . . . . . . . . . . . . 1 81
8.7. Mangueras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
8.8. Materiales en los esquemas el éctricos . . . . . . . 183
8.8.1. Lista de material
es . . . . . . . . . . . . . . . . 183
8.8.2.
Lista de pedidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
8.9. Plano de mecanizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
8.10. Dist1ibución de material es en el armario
eléctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
8.11. Proyecto el éctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
8.12. Software de diseño el éctrico. . . . . . . . . . . . . . . 186
Mapa
conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Acti\·idadcs tina les. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
■ 9. Montaje de cuadros
y sistemas eléctricos 193
9.1. Conductores eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
9.1.1. Clasificación de l
os conductores
eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
9.
1.2. Partes de un conductor eléctrico. . . . . . . 194
9.1.3. Los aislant
es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.1 .4. El
código de colores
en l
os conductore s. . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.
1.5. Secciones norma lizadas . . . . . . . . . . . . . 196
9.1.6.
Designación de los conductores
eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 96
9.2. Canalizaciones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 98
9.2.1. Tubos protectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 98
9.2.2. Bandejas metá licas . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 99
9.2.3. Canales protectoras . . . . . . . . . . . . . . . . . I 99
9.3. Elementos del cuadro eléctrico. . . . . . . . . . . . . . 200
9.3. l. Tipos de armarios eléctricos. . . . . . . . . . 200
9.3.2. Los cuadros secundarios............. 201
9.3.3.
Partes de un armario el éctrico......... 201
9.3.4. El
embarrado...................... 204
9.3.5. La compartimentación. . . . . . . . . . . . . . . 205
9.3.6. Los si
stemas de control
de la temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
9.3.7.
Otros element os. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
9.3.8. Consideraciones técnicas r especto
al montaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
Grados
de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
9.4.1. El grado de protección IP . . . . . . . . . . . . 207
INSTALACIÓN Y
9.4.2. El grado de protección IK. . . . . . . . . . . . 209
9.5. Materiales característicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
9.5. l. Características de los materiales. . . . . . . 209
9.5.2. Propiedades de los material es. . . . . . . . . 209
9.5.3. Material es de uso eléctrico. . . . . . . . . . . 21 O
9.6. Mecani zado de cuadros el éctricos . . . . . . . . . . . 21 O
9 .6.1. Herramientas de medida . . . . . . . . . . . . . 21 1
9.6.2. Herramientas de trazado
y marcado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 11
9.6.3. Herramientas de corte............... 211
9.6.4. Herramientas
de taladrado . . . . . . . . . . . 212
9.6.5. Herramientas de acabado . . . . . . . . . . . . 214
9.6.6.
Herramient as de fijación. . . . . . . . . . . . . 214
9.6.7. Herramientas
de montaje . . . . . . . . . . . . 214
9.7. Fases del montaje ........................ 215
9.8. Mantenimiento de las instalaciones eléctricas. . . 2 I 6
9.8. I. Mantenimiento correctivo. . . . . . . . . . . . 217
9.8.2. Mantenimiento preventivo . . . . . . . . . . . 2 I 7
9.8.3.
Mantenimiento predictivo. . . . . . . . . . . . 218
9.8.4. Plan de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . 218
9.8.5. Libro de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . 218
9.8.6.
Manual de instrucciones . . . . . . . . . . . . . 218
.\tapa conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Acti\idaJe~ finales ........................... 220
■ l □. las protecciones eléctricas 223
l0.1. Fallos en las instalaciones eléctricas 224
10.2. El fusible .............................. 225
10.2. I. Partes de un fusible. . . . . . . . . . . . . . . 225
10.2.2. Funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . .
226
10.2.3. Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
10.2.4. Tipos de fusibl
es. . . . . . . . . . . . . . . . . 227
10.2.5. Clasificación de los fusibles.. ...... 230
10.2.6. Simbología eléctri ca. . . . . . . . . . . . . . 230
10.3. El interruptor automático magnetotérrnico. . . . 231
10.3. l. Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23 I
10.3.2. Tipos
de interruptores automáticos
magnetotérmicos. . . . . . . . . . . . . . . . . 232
10.3.3. Simbología eléctri
ca. . . . . . . . . . . . . . 233
10.4. El interruptor difer encial. . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
10.4.1. Funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
10.4.2. Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
10.4.3. Tip os de interruptores diferencial es . . 235
10.4.4. Simbología e
léctrica. . . . . . . . . . . . . . 236
10.5. La protección contra sobretensiones. . . . . . . . . 236
l 0.5. l. Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

6. Y MANTENIMIENTO
10.5.2. Tipos de protecciones contra
sobrctcnsiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
10.5.3. Mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
10.5.4. Simbología el
éctrica. . . . . . . . . . . . . . 238
10.6. Técnicas de selección para la protección
eléctri
ca. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
L0.6.1. Selectividad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
1
0.6.2. Filiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
10.7. Seguridad eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
10.7.1.
El riesgo eléctri co ................ 239
10.7.2. Ti
pos de lesiones................. 240
10.7.3. Tipos de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
10.7.4. El contacto direct o............... 241
10.7.5. El cont
acto indirecto.............. 241
10.8. El trabajo en la zona ele riesgo eléctrico. . . . . . 242
10.8.1. El trabajo en ausencia
ele tensión . . . . 242
10.8.2. El trabajo en tensi
ón. . . . . . . . . . . . . . 242
10.9. Actuación en
caso de accidente . . . . . . . . . . . . 242
1apa conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
.\ctividad c~ finales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
■ 11. Dispositivos de automatización
industrial 249
11.1. La automatización i nclustrial mediante
l
ógica cabl eada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
11.2. El contact or. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
11.2.1. Constituci ón de un contact or . . . . . . 250
11.2.2. Tipos de contactos . . . . . . . . . . . . . . 252
11.2.3. Simbología el
éctrica. . . . . . . . . . . . . 253
1 1.2.4. Contactores auxiliares. . . . . . . . . . . . 253
11.2.5. Elementos
complementarios
del contactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
11.2.6. Las categorías ele empleo. . . . . . . . . 255
l 1.3. El relé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
11.3.
1. La tecnología de estado sólido. . . . . 256
11.3.2. Simbología el éctrica del relé . . . . . . 256
11.4. Dispositivos de accionami ento manual. . . . . . 257
11.S. Dispositivos de señalización. . . . . . . . . . . . . . 258
11.6. Operaciones con los contactos auxiliar es. . . . 260
l l.6.1. La real imentación de la bobina . . . . 260
11.6.2. Operaciones de señalización. . . . . . . 261
1 1.6.3. Operaciones con condicionantes . . . 261
11.7. El temporizador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
11.7.1. La temporización a la conexi ón. . . . 263
11.7.2. La temporización
a la desconexión . . . . . . . . . . . . . . . .
263
11.7.3. Otras temporizaciones . . . . . . . . . . . 264
11.8. El relé horario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
11.9. El interruptor de posición. . . . . . . . . . . . . . . . 265
11.10. Los sensores de proximidad . . . . . . . . . . . . . . 266
11. 10.1. Los sensores de proximidad
inductivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
1 1.
10.2. Los sensores de proximidad
capacitivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
1 l. 10.3. Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
1
1.10.4. Conexionado. . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
11.11. Los detectores ópticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
11.11.1. Si
mbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
11.12. Los detectores por ultrasonidos . . . . . . . . . . . 270
11.13. Los sensores de temperatura. . . . . . . . . . . . . . 271
1
1.13.1. Tipos de sensores
de temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . 271
11.13.2. Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
11.14. Los sensores de presión . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
11.14.1. Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Mapa
conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Acti, ida<les finales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
■ 12. Protección, arranque y maniobra
de motores 279
12.1. El motor eléctri co . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
12.1.1. Tipos ele motores de corriente
alterna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
280
12.1.2. Funcionamiento de los motores
de corriente alterna . . . . . . . . . . . . . . . 281
12.1.3.
Simbología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
12.1.4. La conexión eléctrica de un motor
trifásico asíncrono. . . . . . . . . . . . . . . . 282
12.2. El proceso de arranque ele un mot or
de inducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
12.2.1. Curva característi
ca
ele par-velocidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
12.2.2. Curva característi
ca
de corriente-velocidad. . . . . . . . . . . . . 285
12.3. Protección de m otores eléctricos . . . . . . . . . . . 286
12.3.1. El relé térmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
12.3.2. El interruptor automático
electromagnéti
co......... . . . . . . . . 289
12.3.3. El disyuntor guardamotor. . . . . . . . . . 290
12.3.4. Las sondas de temperaturas . . . . . . . . 291
12.3.5. El relé electrónico de protección
de motores
..................... .

7. 12.4. Arranque de motores eléctricos ........... .
12.4.1. Arranque directo ............... .
12.4.2. Arranque estrella-triángulo ....... .
12.4.3. Arranque mediante
autotransformador. ............. .
12.4.4. Arranque mediante resistencias
estatórieas .................... .
12.4.5. Arranque mediante resistencias
rotóricas ..................... .
12.4.6. Arranque de un motor con devanados
separados (part-winding) ........ .
12.4.7. Arranque mediante arrancadores
progresivos .. ................. .
12.4.8. Arranque de un motor
monofásico ................... .
12.4.9. Arranque de motores de corriente
continua ..................... .
12.4.1 O. Resumen de los tipos de arranques
de motores trifásicos ............ .
12.S. Inversión de giro de motores eléctricos ..... .
12.5.1. Inversión de giro con paro previo ... .
12.5.2. Inversión de giro sin paro previo ... .
12.5.3. Inversi ón de giro
en estrella-triángulo
12.5.4. Inversión de giro en motores
monofásicos
................... .
12.5.5. Inversión de giro en motores
de corriente continua ............ .
Mapa
conceptual ........................... .
Actividades
linales .......................... .
■ 13. Prácticas de taller
Prüctica I. Carga ) descarga de un condensador .. .
Pr.íctica 2. Montaje de un pand de pr.ícticas .... .
Pr:íctica J. ProteccilÍn de un motor trifásico
mediante fusihle ) relé térmico ...... .
Pr.íctica -+. Protección de un motor tri r.ísico
293
293
293
295
296
297
298
300
302
303
303
304
304
304
306
307
307
308
309
313
314
316
318
mediante interruptor
automütico
electromagnético ) relé térmi co . . . . . . 321
Práctica 5. Protección de un motor trifüsico
mediante disyunt or guardamotor. . . . . . 324
INSTALACIÓN Y
Práctil-a 6. lmersión de giro de un motor trirásirn
con paro pre io ...................
Práctica 7. lrl\'ersión de giro de un motor IJ·ir,ísico
sin paro pre io ....................
Pr.íctica 8. Arranqm; temporizado lk un motor
trirásico ..........................
Prúctica 9. P aro tempori1ado de un motor trif.ísico
Práctica I O. Marcha te111pori1ada de un motor
tribísico ........................ .
Práctica 1 1. Arranque estrella-triüngulo de motor
tri r,ísico ........................ .
Pníctica 12. lnvers;ión de giro es;tn:lla-triángulo
de motor trirá-..ico ................. .
Prüctica 13. Arranque de un motor con de anadm
separados o p11r1-1ri11di11g ........... .
Prúctica 1-+. Arranque progrcsiH1 de un motor
tri rúsico ........................ .
Pníctica 15. Arranque y paro progresivo
de un motor trirüsico .............. .
Prüctica 16. Arranque progresi\ll con im·ersión
de giro de un motor trifásico ........ .
Prüctica 17. Arranque con i1m.!rsi6n de giro
de un motor monofúsico con paro
previo . ..
....................... .
Pníctica 18. lmersión de giro de un motor trifüsico
con finales de carrera .............. .
Prüctica 19. Inversión de giro de un motor trif.ísico
con sensores de proximidad
induct i\os ....................... .
Pníctic:a 20. Fren ado de un motor trif;ísico
por contracorriente ................ .
Prüctica 21. Frenado de un motor tri füsico
por inyección de corriente continua ...
Prüctica 22. El mot or Dahlander de dos ,·elocidades
con detectores fotoeléctri cos ........ .
■ Anexos
327
330
332
336
338
340
342
344
346
348
350
352
354
356
358
360
362
365
Anexo l.
Simhol ogía eléctrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
Anexo 11. DesignacilÍn de aparatos . . . . . . . . . . . . . . 370
Anexo 111. Índice lk protección IP . . . . . . . . . . . . . . 372
Anexo IV. Código de colores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
Anexo Y. Enlaces web de interés. . . . . . . . . . . . . . . . 373

8. Esta obra está diseñada para l os alumnos del ciclo formati­
' º de Grado Medio de Técnico en Mantenimiento Elec­
tromecánico
que cursan el módulo profesional de Electri­
cidad
y Automatismos Eléctricos. No obstante, también
resultará de gran ayuda para cualquier profesional
que
Jesarrolle su actividad en entornos de trabajo que guarden
relación
con la electricidad o las in stalaciones el éctricas.
Para su realización
se ha basado en la n ormativa de
educación actual
contenida en el Real Decreto 1589/20 11
donde se establ ece el título y en la orden ECD/76/2013
donde se establ ece el currículo.
El obje
tivo del libro es servir de guía tanto al alumno como
al profesor que impaita el módulo. Se ha tenido en cuen ta la
,ecuenciación de contenidos y objetivos del ciclo, así como
los resultad
os de aprendizaje y c1iterios de evaluación.
Se ha combinado tanto l os aspectos teóricos como los .i~pectos prácticos, ya que se trata de un módulo profesio­
nal
con una gran carga lectiva, siendo eminentemente
pr
áctica. Por ello, gran parte de la acción forma tiva se
.:entra en la realización de una serie de m ontajes prácticos
y la teoría necesaria para entenderlos y as imilarlos.
La obra se encuentra totalmente actua
lizada en conso­
nancia con las guías, no
rmas (nacionales, e uropeas e inter­
nacionales) y
disposiciones vigentes del sector, l os progra­
mas inform
áticos de mayor calado y las últimas novedad es
ofrecidas por los fabricantes en lo que respecta a materia­
les, dis
positivos, equipos y herramientas.
La mat
eria se ha desarrollado a lo largo de 13 uni dades
formativas. C
ada unidad se compone de un desarrollo teó­
rico
pm·a que el alumno fije las bases, entienda la proble­
mática y las diferentes so luciones. Los contenidos se expo­
nen c
on un lenguaje técnico pero claro y fácil de entender y siguiendo un orden lógico de aprendizaje. Este contenido
,e complementa, ade más. con numerosas fotografías, ilus­
traciones, tablas, planos, diagramas
explicativos. esquemas <le montaje, detalles de conexionado, así como con activi­
dades resueltas que ofrecen una metodol ogía de trabajo
atractiva,
cuya finalidad es agili zar la dinámica de clase y
favorecer la atención ele los alumnos. Con cada exposición
de los contenidos teóricos, se plantean una serie de ejerci­
cios y mon
tajes prácticos a r ealizar en el ta ller, donde se
apliquen los esquemas básicos y el alumno adquiera las
destrezas necesarias para su desarrollo profesional.
Los
contenidos de cada una de las unidad es se resumen
a continuació
n:
• Unidad l. Se ofrece una visión general sobre la co­
rriente eléctrica y su generación, estableciendo las
rel
aciones entre las magnitudes fundamental es y su
medición en los circu
itos eléctricos.
•
Unjdad 2. Se estudian los element os pasivos que in­
tervien
en en todo circuito eléctrico, analizando su
comportamiento, sus diferentes tipos, l os valores co­
mer
ciales y su cod ificación, su simbología eléctrica y
el modo en el cual se pueden asociar entre ellos .
• Unidad 3. Se entra en el análisis de los circuitos
eléctricos cuando
están sometidos a una corrien­
te continua. Se aplican las leyes fundamentales para
su r
esolución y se trabaja en el área matemática de tal manera que el alumno pu eda simplificar circuit os
de cierta c omplejidad, extraer las magn itudes funda­
mentales y deducir su
comportamiento.
• Unidad 4. Se estudian la corriente alterna monofási­
ca y los parámetros
que en ella intervienen. Se anali­
za el
comportamiento de los component es pasivos y
su r
espuesta frente a este tipo de corriente eléctrica y
cómo mejorar la eficiencia de este tipo de in stalacio­
nes.
Finalmente, se trata la medición de las magnitu­
des
eléct,icas que intervi enen.
• Unidad 5. Se analiza la relación entre el magnetismo
y la
corriente eléctrica, estudiando las magnitudes y
los fenómenos fí
sicos que intervienen.
• Unidad 6. Se centra en el estudio de la corriente al­
terna trifási
ca y sus características, se ana lizan las di-

9. ferentcs formas de conectar un receptor trifási co y
cómo mejorar su eficiencia y se continúa con las me­
dicion
es eléctricas.
• Unidad 7. Se aprende a dimensionar el cableado
eléctrico en las instalaciones, aplicando la normativa
vigente
del REBT. así como de sus canalizaciones.
• Unidad 8. Se estudia có mo representar las instalacio­
nes el
éctricas de automatismos en planos y esquemas
utili
zando la simbología normalizada. Se da una vi­
sión general del proyecto
de diseño eléctri co entran­
do en
cada una de sus partes que lo componen, así
como del software dedicado a e llo.
• Unidad 9. Se entra en el área de l os cuadros el éctri­
cos y l
os elementos relacionados con el los, los con­
ductores y tipos de canalizaciones. Se da una visión
general a los materiales que se empi can y cómo lle­
var a cabo su mecanización y las h erramientas ne­
cesarias. Por último. se da una visión general a su
mantenimiento.
• Unidad 10. Se estudian los diferentes dispositivos
destinados a la prot
ección eléctrica, tanto de las per­
sonas como de las instalaciones, seleccionándolos y
apli
cando las diferentes técnicas. Además, se centra
en el área
de la protección y seguridad del trabajador
frente al
riesgo eléctrico.
• Unidad 11. Se da una visión de la automatización
mediante lógica cableada, estudiando l os principal es
dispositivos que intervienen (elementos de c onmuta­
ción y de mando) ta nto de activación manual como
automáti
ca empleando l os diferentes tipos de senso­
r
es y elementos de detección.
• Unidad 12. Se estudia la problemáti ca y el proceso
de arranque de motores eléctricos junto con las t écni­
cas y los dispositivos
empleados para realizar una ade­
cuada protección de ellos. Se desarrollan los d
iferentes
esquemas de automatismos cableados, tanto l
os desti­
nados al arranque
como las principales maniobras.
INSTALACIÓN Y MAN
• Unidad 13. Es una recopilación de una serie de prác­
ticas para realizar en el taller. Su objetivo es que
sirvan de base para p osteriormente desarrollar au­
tomatismos cableados más complejos y que además
refuerce los conocimientos adquiridos durante el es­
tudio
de este módulo profesiona l.
Ademas, en cada una de las unidades didácticas m en­
cionadas, se incluyen l
os siguientes contenidos:
• Actividades resueltas, que es una aplicación directa
de
los contenidos teóricos r ecién tratados. Su finalidad es
que el alumno asimile y afiance est os contenidos.
• Im
ágenes de
dispositivos eléctricos, que facilitan la
identificación del material sobre los cuales posterior­
m
ente trabajarán en su futuro profesional. También
facilita el conoci miento de mar cas y modelos comer­
ciales.
•
lluslraciones
gráficas, que favorece el aprendizaje y
facilita el estudio.
• Tablas,
donde se concen tra o reúne información que
favor
ece el aprendizaje al ubicar y relaci onar datos
similares.
• Simbología
,wrmali-:.ada, para identificar l os equipa­
mientos
estudiados dentro de un entorno de trabajo
profesional.
•
Anotaciones des1acadas, en forma de « Sabías que»
y «Recuerda» para sint etizar los conceptos más rele­
vantes.
•
Actividades finales. son un grupo de tres tipos de ac­
tividades
compuestas por:
aclil'idades de co111proba­
c
ió11 (ejercicios tipo test para que el alumno verifique
su evolución),
actividades de
aplicació11 (donde se
plantean una
serie de p roblemas y el alumno debe
aportar una solución) y actividades de ampliación
(donde el alumno debe recurrir a fuentes externas,
generalmente catálogos o webs de fabricantes para
resolver un problema).
La editorial recomienda que el alumno realice las actividades sob re el cuaderno y no sobre el libro.

10. Contenidos
■
■
■
■
■
■
■
■
•
■
•
Objetivos

11. 11
'¡
!, 2
1
e
L
1. LA CORRIENTE ELÉCTRICA
■ 1.1. Generación de energía eléctrica
Hoy en día la energía eléctrica es la forma de ener gía más
empleada por la sociedad. Aúna vari
as cualidades, como
son la facilidad y l as múltiples formas de conseguir su
generación;
la facilidad de su transporte, y la facilidad de
poder transformarse en otras formas de energía (mecánica,
calorífica, etc.).
Aunque la electricidad
y los fenómenos electrostáticos
se conocen desde
la antigüedad (generación por frotación),
los métodos de generación
en plan industrial son relativa­
mente recientes.
A lo largo de
la historia
se han estudiado diferentes for­
mas de obtener energía eléctri
ca a partir de la transforma­
ción de otras fuentes de energía.
Tabla 1.1. Tipos de energía
Tipo de energía
¡ Aplicaciones
Electricidad estática. Se crea por la : Serigrafía,
acumulación de cargas eléctricas en un : aplicación de
: ... ~.~.~~ .~~ : ........................................................................... ! .. ?._¡_~~~.~~~: .. ~.~~: .... :
¡ Piezoelectricidad. Consiste en la generación
! de electricidad cuando ciertos cristales de
! minerales como el cuarzo y la turmalina son
¡ sometidos a una presión mecánica. Estos
j cristales generan una diferencia de potencial
¡ debido a la disociación de sus cargas
. Encendedores,!
¡ sensor de '
¡ presión.
! ... ~.1.~~~:.~~~~: .~.8.~~ .~~~ .~?~~ .. ~.~~ .. c.~i~~ .. 8.l~~t.ri~~.· ........ , .............................. ,
¡ Termoelectricidad. Es el efecto de generación l j
¡ de electricidad de algunos materiales cuando ' '
¡ se le aplica calor. Cuando a un elemento
¡ compuesto por dos materiales metálicos
¡ diferentes se le aplica una diferencia de
¡ temperatura se genera entre ambos una
¡ diferencia de potencial. A este efecto se le
¡ denomina efecto Seebeck.
¡ Termopar.
=···························································································=··············· ............... ;
: Electroquímica. Se basan en reacciones de
: oxidación-reducción. La pila de Volta se basa
¡ en una serie de discos alternos de zinc y
: estaño junto con un paño impregnado en sales
¡ minerales. Junto con una serie de evoluciones
¡ (pila de Daniels, pila de plomo-ácido, etc.) se
: Pilas, baterías.:
.. !1.~·~·~··~··1·a.~.~.~.t~~!.~.~ .. P.!.'.~~.X..~~.t~~í~.S.: ..................... : .............................. ,
Efecto fotovoltaico. Transformación de la : Paneles ·
¡ energía solar en electricidad. solares.
; ........................................................................................... : .............................. ;
Inducción electromagnética. Transformación ¡ Alternadores, :
: de energía cinética en energía eléctrica. ! dinamos. ·
: ...................................................... ..................................... : .............................. :
INSTALACIÓN Y MANT
La inducción electromagnética es actualmente la for­
ma principal de obtener energía eléctrica. Se basa en la
utilización de los generadores eléctricos (alternador
es y
dimamos).
Se hace girar el eje del generador mediante el
movimiento de al
gún fluido (agua, vapor de agua, aire,
etc.) para generar electricidad.
Las formas de energía se clas
ifican en: energías no re­
novables
y energías renovables.
A su vez, las energías no renovabl es se pueden clasifi­
car como:
Tabla 1.2. Tipos de energía no renovables
Central
¡ Energía ¡ Características
Energía limitada.
Térmica ! Fósiles
Generador de efecto invernadero.
Energía económica. .
Independencia de condiciones climatológicas.
¡···················¡···················¡···p~~b·l~·~~~·~~·~··;~;·~~~¡d~·~;:·····························¡
N
1
N
1
Energía económica.
, uc ear : uc ear ,
1
d d . d d. .
1
. t
1
. . ,
: ¡ ¡ n epen enc,a e con 1c1ones c 1ma o og1cas. :
: ................... 1 ................... : ... 1.~.~~~~~.d.8.~~i~.~~.e.r~~~i.~~.~~!.P.~í~'. ................... :
Las principales central es de producción de origen no
renovable son:
• Central térmica. En una central térmica se que­
man combustibl
es fósiles (carbón, fueloil, gas natu­
ral) como fuente de calor.
Consta de una caldera en
la cual el agua por efecto del calor pasa a estado ga­
seoso. El agua ya transformada
en vapor de agua y a
alta presión, pasa a la turbina donde mueve una serie
de palas. Este movimiento hace girar el
eje del gene­
rador trifásico de
corriente alterna produciendo una
corriente eléctrica. Posteriormente, este vapor que se
ha ido enfriando durante el proceso vuelve al princi­
pio del ciclo entrando nuevamente a
la caldera.
Figura 1 1. Central térmica.

12. MANTENIMIENTO
• Central nuclear. Se basa en la fisión de los átomos
de uranio de una mane
ra controlada. En dicha fisión
se genera muc ho calor, el cual calienta el agua trans­
formándolo en vapor de agua a alta presión. Este
vapor, al igual que en las centrales térmicas, se con­
du
ce hacia las turbinas que son las encargadas de
mover el eje de los generadores.
Las
energías renovables (salvo la hidráulica) están en
constante aumento, investigación y mejora técnica. Cuen­
tan
con la aceptación de la población, principalmente por­
q
ue no contribuyen al cambio climático aunque tien en
muchos condicionantes, principalmente por su dependen­
cia del clima.
Tabla 1.3. Tipos de energía renovables
Central ! Energía
¡ Características
Gran impacto medioambiental.
Hidráulica ¡ Agua Dependencia del clima.
Dependencia de la orografía .
.............................. ¡···· .. ·· ................. i ... G;~~·¡~~~~t~·~·~di~·~~b·i~~t;i".·· ..... ,
. Eólica I Aire j Dependencia del clima .
............................. , ......................... ! ... °.~?.8.n.~.8..n.~i~ .. ~.8..!~. °.~?gr~~í~: .......... ,
Solar j Sol I Rendimiento energético bajo. :
... ~°.~?~.°.1.~~!~.~·······,·················· ....... i ... °.~?.8.n.~.e.n.~!~ .. ~.8..1~.~ .. ~?~.~5..~~ .. s.°.!: .. i
... ??l~:..!~.~~·i·~·~···¡···S.?! ................. i ... °.~?.8..~~.8..n.~!~ .. ~.8..!~~ .. ~?r.~5..~~.?°.!: .. i
! Residuos [ Generan efecto invernadero. '
Biomasa
............................. l .. .°.~~.~n.!~.°.s ..... l ... ~8.~.~_i_'.n.!.~.~.~? .. ~.~i?: .............................. ,
Mareomotriz : Agua j Gran impacto medioambiental. '
.............................. : ....................... .. : ................................................................. :
G t
, . [
Calor de la
j D d . d I f' '
eo erm1ca tierra : epen encia e a orogra 1a. ¡
............................. : ... ' ................... '.: ................................................................. ~.
Biocombus- ¡ Empleo de alimentos hacia
.~i.~!~~······ ............ [ ......................... i .. ~.°.rr.1~.u.~.t¡~1:.s .. (S.°.!~:.~~.e_i_~~~:.~.~~:!: ... !
p·i d , En investigación.
1
asb e t'bl j Hidrógeno j Muy bajo rendimiento.
~.~: ... ~.~.' .... ~~ .. .: ......................... : .. ~!8.~~.° .. ~~ .. ~.~~!?~!~.~.: ......................... :
Las principales centrales de producción de origen reno­
vab
le son:
• Central hidráulica. La central hidroeléctrica se basa
en recurrir al agua almacenada en una presa y por gra­
vedad generar
el movimiento de unas turbinas que a
su vez mueven
el eje de un generador eléctrico.
• Central solar. Las hay de dos tipos:
-Fotovoltaica. Es la producción directa de electri­
cidad proveniente del so l. Emplean unas placas
o módulos fotovoltaicos los cuales aprovechan el
efecto físico fotovoltaico para
generar electricidad.
-Térmica. Consiste en generar vapor de agua
aprovechando los rayos solares. Este vapor se
aprovecha para el movimiento de las turbinas que
a su
vez mueven el generador.
• Central eólica. Se basa en aprovechar el movimien­
to del aire para hacer girar unas palas que están aco­
pladas al eje del
generador.
Figura
1.1. Central eólica.
■ 1.2. Transporte de energía eléctrica
Generalmente, los centros de producción de energía el éc­
trica se encuentran ale
jados de los centros de consumo.
Por ello existe la necesidad de poder transportar la energía
el
éct1ica con las menores pérdidas; es dec ir, con un mejor
rendimiento.
En las líneas de transporte, por el hecho de que circula
una corriente y que l
os cables eléctricos tienen una resis­
tencia a su paso, provoca unas pérdidas
en forma de calor.
En los albores de la electricidad moderna, los elemen­
tos
de consumo eran de corrie nte continua y por tanto la
di
stribución también se hacía en este tipo de corriente.
P
ara poder transport ar la corriente eléctrica se necesita­
ban una red de cableado cuya sección
era considerable con
el objeto de minimizar estas pérdidas.
Este gran in
conveniente en el transporte de la energía
eléctrica de corriente continua supuso el cambio hacia la
corriente alterna.
_
..

13. 1. LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Figura 1.3. Red eléctrica de transporte.
Con la aparición de la corriente alterna y la posibili­
dad
de poder transformarse para modificar su parámetro de
tensión o voltaje, se inic
ia la era del transporte eficiente de
corriente alterna
en alta tensión.
La idea se basa en el siguiente concepto: si la potencia
es el producto de la tensión (V) por la corriente([):
P=
U-J
A igualdad de potencia se puede aumentar la tensión y
disminuye
la corriente.
Hay que tener
en cuenta (como se estudiará más ade­
lante)
que las secciones del cableado dependen de la co­
rriente que circula
por él, así a mayor corriente mayor
sección
se necesita y por tanto mayor coste económico.
La energía eléctrica tiene la dificultad de poder almace­
narse de una manera eficiente. Por ello se
debe buscar un
equilibrio entre los centros de producción y los centros de
consumo.
■■ 1.2.1.
Sistema ds transporta y distribución
El sistema eléctrico desde los puntos de producción hasta
los puntos de consumo pasa
por los siguientes escalones:
• Producción. La energía
se genera en las centrales
eléctricas
mediante los alternadores a una tensión
entre 3-36
kV.
• Estación elevadora. Se encarga de elevar la tensión
de producción para optimizar el transporte. Estas
tensiones se sitúan entre 66-380
kV.
• Red de transporte. Tiene como misión interconec­
tar los centros de producción
con los centros de con-
sumo. Es una red de tipo malla para
fa\'Orecer la
fiabilidad y optimización del sistema. Los
niveles de
tensión para España son de 1
JO -132 - 220 -380 k V.
• Subestaciones de transformación (SET). Se encar­
gan de reducir la tensión de transporte a tensiones de
reparto
y se encuentran emplazadas en los grand es
centros de consumo.
• Red de reparto. Son redes que, partiendo de las
subestaciones
de transformación reparten la energía.
normalmente mediante anillos
que rodean los gran­
des centros
de consumo hasta llegar a las estacione
transformadoras
de distribución. Las tensiones utili­
zadas son de 25 -
30 -45 -66 -110 -132 kV.
• Estación transformadora de distribución (ETD).
Su misión es transformar la tensión desde el nivel de
la red de reparto hasta el
de la red de distribución en
media tensión. Estas estaciones
se encuentran nor­
malmente intercaladas en los anillos formados
en la
red de reparto.
• Red de distribución en media tensión. Son redes
en forma
de malla que cubren la
superficie del gran
centro de
consumo (población, gran industr ia, etc.)
uniendo las estaciones transformadoras de distribu­
ción con los centros
de transformación. Las tensiones
empleadas son
de 3 - 6 -10 - 11 -15 -20 -25 -30 kV.
• Centros de transformación (CT). Se encargan de
reducir la tensión
de la red de distribución de media
tensión al
nivel de la red de distribución de baja ten­
sión.
• Red de distribución en baja tensión. Son redes
que, partiendo de los centros de transformación, ali­
mentan directamente los distintos receptores, cons­
tituyendo
el último escalón en la distribución de la
energía eléctrica. Generalmente,
el nivel de tensión
es
de 400 V en corriente trifásica y 230 V en corrien­
te monofásica.
No obstante, hay
que tener en cuenta que los consumi­
dores finales son de dos tipos: industrial
y doméstico. La
red de consumo industrial se sitúa de 132 kY a 12,5 kV y
cuentan con centro de trasformación para obtener las ten­
siones más bajas.
La red de consumo doméstico se sitúa en
400V.
La red de transporte eléctri
co en España está compues­
ta por
42 000 km de líneas de alta tensión y de más de
80 000
kVA de poder de transformación.

14. Y MANTENIMIENTO
■ 1.3. Circuito eléctrico
Todas las instalaciones el éctricas están formadas por cir­
cuitos eléctricos.
Un circuito eléctrico se compone de las siguientes partes:
• El generador de energía eléctrica.
• Los receptores.
• Los elementos de mando.
• Los conductores eléctricos.
Elemento de mando
Generador Receptor
Conductor
Figura 1.4. Circuito eléctrico.
El generador se encarga de proporcionar la energía
eléctrica. Los
generadores eléctricos más empleados s on
los alternadores, las dinamos, las baterías y los paneles
fo­
tovoltaicos.
Los
receptores son los elementos en cargados de trans­
formar la energía el
éctrica en otra forma de energía; por
ejemplo, en energía mecá
nica, el motor; en energía calorí­
fica, la resistencia eléctrica; en energía lumínica, la lámpa­
ra, etcétera.
Los
elementos de mando son los encargados de go­
bern
ar a los receptores. Permit en que la energía eléctrica
circule a los receptores a voluntad. Son los interruptores,
pulsadores
y conmutadores.
Los
conductores eléctricos son los elementos de unión
entre el generador, los receptores
y los elementos de man­
do,
y por ellos circula la corriente eléctrica.
Todos
los metales son conductores de la electricidad,
siendo algunos mejores que otros. Los conductores eléctri­
cos más empleados son de co
bre y de aluminio.
La plata es mejor conductor
que el cobre, pero su precio
impide que
el cableado de l as instalaciones eléctricas sea
de este material.
1. LA CORRIENTE ELÉCTRICA
■ 1.4. Magnitudes eléctricas
Los circuitos eléctricos se definen mediante una serie de
magnitudes eléct ricas y entre las más importantes están el
voltaje, la intensidad
y la resistenci a.
■■ 1.4.1. Voltaje eléctrico
Considerando un material eléctricamente neutro, si un áto­
mo pierde un electrón, entonces adquiere carga
positiva,
y si gana un electrón adquiere carga negativa. Si se tiene
un cuerpo cargado positivamente
y otro negativamente,
entonces entre ellos existe una diferencia de potencial. Al
unirlos con
un conductor, se establece un movimiento de
electrones con el objeto de llevar ese material a su estado
natural, o sea al estado neutro eléctricamente.
Diferencia de potencial
Figura
1.3. Diferencia de potencial.
La diferencia de potencial (d. d. p.) r ecibe también
otros nombres tales como:
tensión eléctrica o voltaje eléc­
trico.
Como se ha visto, para que exista una cor
riente eléc t1i­
ca debe existir una diferencia
de potencial entre dos puntos
del circuito eléctric
o. De esta tarea se encarga el genera­
dor. Por ejemplo, la batería de la Figura
1.6 genera una di­
ferencia de potencial entre sus bornes de 12 voltios.
Figura
1.ó. F. e. m. de 12 V
0
c
E --1.±
T
12 V
La fuerza necesaria para mover los electro nes en el ge­
nerador
y así generar la energía eléctrica recibe el nombre
de fuerza electromotriz
(f. e. m.).
t Recuerda:
La fuerza elec t.romou·iz (f. e. m.) se aplica al generador,
mientras que en el resto del circuito se emplea el voltaje,
la tensi
ón o la diferencia de potencial.
-

15. El voltaje o la tensión eléctri ca se representa por la le­
tra U. Su unidad de medida es el voltio que se representa
por la letra V.
La fuerza electromot1iz se representa por la letra E. Su
unidad de medida es el voltio que se representa por la letra V.
Tabla 1.4. Magnitud para voltios
Magnitud ¡ Unidad de medida
. U Tensión / voltaje . V : Voltio .
1·······i······1···~~~;;~·~·,~·~~;;~·;~;i~·········1·····~·····¡··~;;~·i~······························,
~iJRecuerda:
• Tensión, voltaje, diferencia de potencial (U) -,. voltio (V).
• La fuerza electromotriz (E) __,. voltio (V).
■■ 1.4.2. Intensidad eléctrica
La intensidad eléctrica (/) representa la cantidad de elec­
tricidad o
carga eléctrica (Q) que circula por un circuito en
la unidad de tiempo (t).
Q
I=
-
t
Donde:
/: Intensi
dad (A, amperios).
Q:
Carga eléctrica (C, culombios).
t: Tiempo (s, segundos).
La intensidad eléctrica también recibe el nombre de
corriente eléctrica. Se representa por la letra l. Su unidad
de medida es el amperio que se representa por la letra A.
Tabla 1.5. Magnitud de corriente
Magnitud
¡ Unidad de medida
Intensidad A ¡ Amperio
: ................ · ................................................. · ............. · .......................................... :
Relacionado con la intensidad eléctrica se encuentra
la densidad de corriente eléctrica que se define como la
cantidad
de corriente que circula por un conductor por uni­
dad de superficie.
INSTALACIÓN Y MAN
-
- -
e e e e
--
e e e --
e e e e
""' s
Figura 1.7. Densidad de corriente.
Donde:
J: Densidad de corriente (A/mm
2
).
/: Intensidad (A).
S: Superficie (111111
2
).
Tabla 1,6. Magnitud de densidad de corriente
I
)=-
s
Magnitud
1
Unidad de medida
J Densidad de corriente Nmm
2
• ••••.••.......•. = •.••••••.••.•.•••.•••••••••••.••••••••••••.••.... • ...•..••.••••••••••.•.................•...•••••••••••••• =
Por un conductor de un circuito eléctrico cuya sección es
de 4 mm
2
circulan 10 A. ¿Cuál es su densidad de corriente?
Solución:
/ 10
J =
-= -= 2 5 A/mm
2
S 4 '
■ 1.4.3. Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un
cuerpo al paso de la corriente eléctrica.
Se representa
por la letra R. Su unidad de medida es el ohmio que se
representa por la letra
fi.
Tabla 1.7. Magnitud de resistencia
Magnitud ¡ Unidad de medida
R Resistencia Q Ohmio
= ................ = ................................................. = ............. · .......................................... ·
La resistencia eléctrica de un conductor depende del
material, de su sección, de su longitud
y de la temperatu­
ra a la cual se encuentre. Estos valores se reúnen en una
magnitud
denominada resistividad. Cada material tiene su
propia resistividad
y cuanto más bajo sea este valor mejor
conductor es.
La resistividad se representa por la letra p. Su unidad
de m
edida es
fi mm
2
/m.

16. MANTENIMIENTO
Tabla 1.8. Magnitud de resistividad
Magnitud ¡ Unidad de medida
p ¡ Resistencia
m
mm
2
................ · ................................................. · ........................................................ ·
Los valores de resistividad se expresan para una tempe­
ratura
dada, normalmente para 20 ºC.
Tabla 1.9. Resistividad y coeficiente de temperatura de algunos
materiales
l Coef. resistividad a I Coeficiente
Material : 20 ºC ) temperatura
! f'21J-c [O mm
2
/m] ! u [ºC-
1
)
Plata 0,0161 3,8 • 10-
3
.... C.~~ .~~ .................. ! ................ □- '.~ .1 .'..~ ................ ! ........... ?·.~?.: .. ~ .□-~~ ............ ¡
oro . 0,023 . 3,4 · 10-
3
. :::io i :~': ! ::: ;~: •
;:::: t rn : At i
· ............................... · ............................................ · ............................................ ·
. ~~:~óón~ (Ni-Cr) ···l······ .. ······· .. ···
6
i ................... ¡ ............ ~~::··:·~·:~: ............ ¡
.............................. · ............................................ · ............................................ ·
Conductor
p
""
Sección
Longitud (m) (mm
2
)
Figura 1.11. Resistividad.
Por tanto, la r esistencia de un conductor viene dada por
la expresión:
Donde:
L
R=p -
s
R: Resistencia (n, ohmios).
R
... d d ( mm2)
p: cs1st1v1 a n--.
m
L: Longitud ( m, metros).
S:
Sección
(1111112, milímetros c uadrados).
De
esta expresión se observa que:
• A m
ayor long itud, mayor resistencia ofrecerá.
• A mayor sección, menor resistencia.
¿Cuál
es la resistencia de un conductor de cobre de 100 m
cuya sección es de 2,5 mm
2
y cuya temperatura ambiente
es de
20 ºC?, ¿y si fuesen 200 m?
Solución:
Para 100 m se tiene que:
L mm
2
100 m
R =p S = 0,0172 .O--;;-
2
,
5
mm
2
= 0,688 .O
Y para 200 m se tiene que:
L 111111
2
200 m
R =p -S = 0,0172 .O -m
2
2
= 1,376 Q
,5mm
Se observa que al aume ntar la longitud aumenta la resis­
tencia.
A la
mayoría de los metales, el efecto de la temperatura
altera su resistencia, de tal manera que al a umentar la tem­
peratura aume
nta la resistencia óhmi ca .
Para corregir la desviación de la temperatura se emplea
el coeficiente de temperatura (a) .
R =
R; ( 1 + a LJT)
Donde:
R: Resistencia (D, ohmios).
R;: Resistencia inicial (n, ohmios).
a: coeficiente de temperatura del material.
LIT: Variación de temperatura (ºC).
Si el condu
ctor del ejemplo anterior se calienta hasta si­
tuar
se a una temperatura de 80 ºC, ¿cuál será ahora su re­
sistencia?
Solución:
Se calcula su resistencia
a 20 ºC, sabiendo que la resistivi­
dad del cobre a 20 ºC, es
de 0,0172
n mm
2
/m:
L mm
2
IOOm
R¡=p -S =0,0172!1-
25
2
=0,688!1
m , mm

17. ~
Y se corrige su valor sabiendo que el coeficiente de tem­
peratura (a:) para el cobre es de 0,00393:
R = R; (1 + a L1T) =
= 0,688 n e 1 + 0,00393 (80 °c -20 ºC) = 0,85 n
El inverso de la resistividad es la conductividad, que se
puede definir como la facilidad que ofrece un conductor al
paso de la corriente eléctrica.
1
y= -
p
m
y: Conductividad ("
2
).
i,·mm
. . . en. 111111
2
)
p:
Res1st1v1dad ---.
m
A partir de la Tabla 1.9, determina la conductividad del
cobre a 20 ºC.
Solución:
La resistividad del cobre a 20 ºCes de 0,0172
n mm
2
/rn.
Como la conductividad es la inversa de la resistividad:
l I m
y= p = 0,0172 "'
58
fl-mm
2
Según su resistividad o conductividad, los materiales se
clasifican en:
• Conductores. Son buenos conductores de la corriente
eléctrica por su alta conductivid ad (baja resistividad).
• Aislantes. Son malos conductores de la corriente
eléctrica por su alta resistividad (baja conductividad).
• Semiconductores. Son materiales que se encuentran
entre conductores y aislantes. No son tan buenos
conductores ni son tan buenos aislantes. Se emplean
en electrónica, siendo los más utilizados el silicio, el
germanio, así como mate1iales compuestos (arseniu­
ro de galio y otros).
""
Protón
El
ectrón
Fi¡:ura l .'l Representación simplificada de un átomo.
Este comportamiento va ligado a la estructura atómi­
ca. Los electrones de la última capa soportan fuerzas de
INSTALACIÓN Y MANTE
ligadura más débiles y por tanto son los más fáciles de
desprenderse del átomo. Si un átomo pierde un el ectrón,
este queda cargado positivamente y recibe el nombre de
catión. También puede darse el caso contrario y que un
átomo admita más electrones en su última capa, entonces
queda cargado negativamente y recibe el nom bre de anión.
En ambos casos, cuando un átomo no es neutro sino que
adquiere carga eléctrica se llama ion.
Por tanto, un conductor es un e lemento cuya estructu­
ra atómica tiene facilidad para desprenderse de algunos de
sus el
ectrones. El
movimiento ordenado de estos electro­
nes I ibres es el que dará lugar a la corriente eléctrica.
1.°' orbital 2 electrones
2.º orbital
8 electrones 3." orbital 18 electrones
4.
0
orbital 1 electrón
29 electrones
Figura 1.1 O. Representación esquemática de un átomo de cobre.
Sin embargo, en un material aislante no h ay apenas elec­
tron
es libres. No obstante, se puede suministrar energía que
se aprovechará para que los electrones puedan desprenderse
del átomo volviéndose conductores. Esta propiedad recibe
el
nombre de rigidez dieléctrica. Los aislantes empleados
en electricidad se realizan con materiales con una elevada
1igidez dieléctrica, por ejemplo, los plásticos.
Y los elementos semiconductores como el silicio y el
germanio se comportan como aislantes pero apenas
se les
proporciona energía (por ejemplo, aumentando la tempera­
tura) se vuelven c onductores.
■ 1.5. Hecto Joule
El efecto Joule es la transformación de la energía eléctrica
en energía calorífica.
..
Calor
E R
Efecto Joule
Fii1ura 1.11. Efecto Joule.

18. Y MANTENIMIENTO
La cantidad de calor generado está relacionada con la
energía
(E) y viene definida por la expresión:
r
Q = 0,24 · E
cal J
Las conversiones entre unidades son:
1 julio= 0,24 cal
l cal= 4, 18 julios
Como:
E= P · t
Siendo:
1 J = 1
W-1 s
D
esarrolla ndo la potencia se llega a la expresión:
Q = 0,24 · R ·
¡2 · l
Donde:
Q: Cantidad
de calor generado (cal, calorías).
R: Resistencia
(Q, ohmios).
/: Intensidad (A, amperios).
t: Tiempo ( s, segundos).
El efecto
Joule se aprovecha para la generación de ca­
lor de una man
era sencilla, p or ejemplo en hornos. Como
eleme nto generador de calor se emplean las r esistencias
eléctricas.
Sin embargo,
este efecto puede s er no deseado en ciertas
aplicacion
es eléctricas, como por ejemplo en el transporte
de energía. Un conductor eléctri co, por muy bue no que sea
(baja r
esistividad), si empre tiene una pequ eña resistencia
óhmi
ca que al circular una corriente eléctri ca va a provocar
un calenta
miento.
Este aumento de calor no deseado debe
er disipado
ya que de lo contrario los aislantes eléctricos
del cableado
no lo soportarán pudie ndo provocar accidentes.
¿Cuál es la cantidad de calor generado por una resistencia
eléctrica de 80
D cuando circula una corriente de 2,5 A
durante 45 minutos?
Solución:
Lo primero es obtener los valores en las unidades de cál­
culo.
De ellas, solo se necesita adaptar el tiempo de minu­
tos a segundos, para ello se multiplica por 60.
t = 45 m • 60 s/m = 2700 s
Ahora ya
se puede aplicar la fórmula:
Q = 0,24 · R
· ¡2 · t
Q = 0,24 • 80 • 2,5
2
• 2700 = 324 000 cal = 324 kcal
■ 1.6. Circuito eléctrico en corriente
continua
Existen varios tipos de forma de onda de las corrientes
el
éctricas (continua, cuadrada, senoidal, etc.). Estas formas
de ondas repre sentan cómo se realiza el movimiento de los
el
ectrones a través de l os conductores.
■■ 1.6.1. Corriente continua
En este tipo de corrie nte, el movimiento de los electron es
se realiza en un mis mo sentido y siempre con el mismo
valor,
es decir, que sus características se mantien en cons­
tantes a lo largo del
tiempo.
u
Corriente continua
'------------------t
Fi¡;ur,1 1.11 Onda de corriente continua.
La corriente continua se expresa de forma abreviada
con las l etras ce, o bien en lengua ing lesa por de.
Sus conductores el éctricos se llaman positivo y negati­
vo. Para
distinguirlos, están codificados mediante un color,
siendo el conductor positivo de color rojo y el n egativo de
color negro.
t Recuerda:
El conductor positivo ( +) es de color rojo y el conductor
nega
tivo (-) es de color negro.
En l
os albores de la el ectricidad, el tipo de corrie nte
que se empleaba era la corriente continua. Las ciudades y

19. viviendas se electrificaban bajo este tipo de corriente, pero
debido a una serie de incon
venientes relacionados con su
transporte hizo que dejase paso a la corriente alterna, tal y
como la conocemos. Hoy
en día, la corriente continua se
emplea
en dispositivos móviles donde el generador eléctri­
co son las pilas y baterías. Otro campo de aplicación se en­
cuentra en la generación de electricidad mediante módulos
fotovoltaicos, donde
se genera en corriente continua y, si
es
necesm·io, se trasforma en corriente alterna.
■■ 1.6.2. Circuito eléctrico en corriente
continua
El circuito eléctri co más simple en corriente continua es
el compuesto por un generador y una resistencia como re­
ceptor.
Figura 1.13. Sentido de la corriente eléctrica.
El generador en corriente continua tiene una polaridad
(borne positivo y borne negativo). Al cerrar el interruptor,
se establece una circulación eléctrica.
Como
la corriente
eléctrica es un movimiento
de electrones, estos se mue ven
desde el polo negativo (-) al polo positivo (
+ ), siendo este
el
sentido real de la corriente. Al comienzo del estudio de
la corriente eléctrica, este concepto no
se tenía muy claro
y se pensaba
que la corriente eléctrica se movía d el polo
positivo al polo negativo, r ealmente no afecta al resultado
final y
por ello se sigue empleando. Este sentido se deno­
mina
sentido convencional de la corriente eléctrica
■ 1.7.
ley de Ohm
El físico alemán Georg Simon Ohm estudiando las rela­
ciones que se daban ent
re las magnitudes físicas de la co­
rriente, tensión y resistencia lle
gó al siguiente postulado
que
lleva su nombre. Dice así, «en un circuito eléctrico,
la corriente eléctrica que circula
por él es directamente
proporcional a la diferencia de potencial e inversamen­
te proporcional a la resistencia eléctrica que ofrece».
Esta ley es fundamental en el desarrollo de la electrici­
dad siendo
la base física de muchos cálculos.
INSTALACIÓN Y MAN
I
-----
+
E
Figura 1."14. Magnitudes de la ley de Ohm.
Donde:
u
l= -
R
l: Corriente (A, amperios).
U: Tensión (V, voltios).
R: Resistencia (D, ohmios).
En función de la magnitud
en la cual se desee ex presar,
se obtiene que:
U=l-R
u
R=-
l
Calcula la corriente que circula por un circuito eléctrico
compuesto por una resistencia de
I O
D, si la tensión es de
230
V.
Solución:
Se aplica la ley de Ohm:
U
230V
1 =
R. = l O D = 23 A
Por una resistencia de
16
D circulan 6,4 A. ¿Cuál es la di­
ferencia de potencial en bornes de la resistencia?
Solución:
Se aplica la ley de Ohm:
U = I · R = 6,4 A · 1 6
D = 102,4 V
¿Cuál es la resistencia que ofrece un conductor por el cual
circula una conienle de 20 A conectado a un voltaje de 24 V?

20. Y MANTENIMIENTO
Solución:
Se aplica la ley de Ohm:
U 24 V
R=-=--=12!1
J 20 A '
■ 1.8. Pilas y acumuladores
Las pilas y los acumuladores son elementos que convierten
la energía que
se produce en una reacción química para ge­
nerar energía eléctrica.
Este sistema
de generación produce energía eléctrica de
corriente continua que se emplea como alimentación para
pequeños aparatos portátiles.
El principal inconveniente se encuentra en que una vez
agotado el combustible químico, las pilas quedan inservi­
bles. Este inconveniente queda resuelto en parte
con el em­
pleo de acumuladores, donde es posible volver a cargarlas
una vez agotadas.
■ ■ 1.8.1. Pilas eléctricas
Una pila está compuesta por dos electrodos de diferentes
metales introducidos en
un electrolito. Entre cada elec­
trodo
y el clectrolito aparece una diferencia de potencial
que depende del tipo de metal
y del tipo de electrolito y su
concentración,
y que recibe el nombre de tensión parcial
del electrodo.
Si los dos electrodos son del mismo metal,
la diferencia
de potencial es la misma pero opuesta, y por
tanto la tensión en la pila es nula.
Para
medir las tensiones de diferentes materiales, se
toma como patrón un electrodo de hidrógeno. Las tensio­
nes que se obtienen se denominan tensiones electroquí­
micas
(Tabla 1.10).
En la Figura 1.15 se muestra una pila húmeda de tipo
Volta.
Consta de un recipiente en el cual se coloca un
electrodo de zinc y el otro electrodo de cobre. Como elec­
trolito
se tiene una disolución de ácido sulfúrico con una
concentración 10-20 %.
Al cerrar el circuito, los iones
de
H+ se mueven hasta el
electro
do de cobre (cátodo o polo po sitivo) formando alre­
dedor
de este unas burbujas de hidrógeno. Estas burbujas
son un inconveniente puesto que impiden el contacto eléc­
trico.
Otro inconveniente que presentan es que el electrodo
de zinc se sigue disolviendo, aunque el circuito esté abi er­
to. Este efecto se denomina
descarga espontánea.
Tabla 1.10. Tensiones electroquímicas. Electrodo de H (20 ºC)
Material ! Tensión Material
¡ Tensión
Oro + 1,5 V Cobalto -0,29 V
l Platino j + 0,86 V i i Cadmio ; -0,40 V i
: Plata ¡ + 0,80 V ¡ ¡ Hierro ¡ -0,44 V !
: ::;::: ! :::;:~ ¡ ¡ ~:· : =::::: !
j
0
~:~::, : : ::::: l ! M~::~:~ f j/~tJ
¡Antimonio; +0,14V ; Magnesio¡ -2,40V 1
! Hi:::::;; : ~ ;{;; j : ,::::. : = ::::: :
· ............................. · ............................. · : :
! Estaño ! -O 14 V Litio -2 96 V
¡·· ·······N·i~~~"i" ········¡······· :··º'. ·23 ·v······►· , ............................. , ............. : ............... ,
· ............................. · ............................ .
Lámpara
Cu Zn
+
1
H
2
S0
4
Figura 1.15. Pila húmeda.
([email protected]
Para evitar la formación de las burbujas en las pilas húme­
das se emplean sustancias despolarizantes como la pirolu­
sita (MnOJ
Una pila se caracteriza por:
• Fuerza electromotriz (f. e. 111). Es la tensión que
proporci
ona la pila.
• Capacidad. Es la cantidad total de energía eléctrica
que proporciona
la pila hasta agotarse.
• Resistencia interna. Es la resistencia que presenta
la pila.

21. Existen muchos tip os de pilas (Daniel, Volta, Leclan­
che, etc.), pero las
más empleadas actualmente son:
• Pilas
de zinc/carbón (Zn/C). Son pilas secas. Tienen
un precio bajo. Se e
mplean en aparatos sencillos.
• Pilas al
calinas ( Zn/MnO
2
). Tienen m ayor duración.
• Pilas de litio. Producen mayor energía, pero a m
ayor
coste
económico.
Figura 1.16. Diferentes tipos de pilas. (Cortesía de Durace/1.)
■■ 1.8.2. Acumuladores
El principio de funcionamiento de los acumuladores es si­
milar al
de las pilas. La diferencia está en que los acumula­
dores son dispositivos eléctricamente reversibles. U na vez
descar gada, si se proporciona una energía eléctrica, esta la
almacena
en
fonna de energía quími ca quedando cargada.
El el
ectrolito puede ser tipo ácido (ácido sulfúrico,
H
2
SO) o alcalino (hidróxido potásico, KOH).
La capacidad de un acumula dor se expresa en amperios
hora
(Ah) e indica la cantidad de electricidad que alma cena.
Q = ¡. t
U na batería de acumuladores tiene
una capacidad de 120 Ah.
¿ Qué corriente proporcio na si se descarga en l O horas?
Solución:
Se aplica la ex
presión:
Q 120 Ah
l=-=--=12A
t 10 h
INSTALACIÓN Y MAN
El proceso de carga de un acumulador consiste en co­
nectarlo a una fu
ente de alimentaci ón de corriente continua
una tensión superior y una
corriente máxima que suele es­
tar en torno al 10 % de su capacidad. Así, en un acumula­
dor de 100 Ah, la corrie nte de carga máxima sería de l O A.
En el proceso de d escarga, se debe vigilar que no baje
por debajo de la tensión límite de descarga, puesto que co­
mien
za un proceso de creación de cristales (sulfata ción)
que acortan la vi da útil, ya que dificultan la r econstitución
interna
de los electrodos.
Un
acumulador no puede cargarse/descargarse indefi­
nidam
ente, sino que tiene una vida útil que disminu ye en
función del número
de ciclos de carga/descarga, así como
de la profundidad de d escarga. También, al igual que las
pilas tiene una autodescarga
que hace que con el tie mpo y
a
circuito a bierto vaya perdiendo nivel de carga. De aquí la
nec
esidad de realizar un mant enimiento de carga que com­
pen
se este nivel perdido. En un acumulador almacenado
durante largos pe1íodos de tie mpo
si no se hace este man­
tenimien
to quedará dañado.
■■ 1.8.3. Asociación
de ~eneradorns
Los generadores pueden asociar se entre sí en con exión se­
rie o paralelo.
■■■ Conexión serie
Al asoci ar varios generadores en serie, se consigue a umen­
tar la tensión del conjunto.
1 1 1 1
1 1 1
:~l ::~2 ::[3
: _______ r1 ___ : : _______ r1 ___ : : _______ ,,, ___ :
+
Carga
figura 1.17. Asociación de generadores en serie.
Las características de esta asociación son:
•
La fuerza el ectromotriz del conjunto es la suma de
las fuer zas electromotrices de cada generador:
•
La resistencia interna del conjunto, al estar conecta­
do en serie, es la suma de las r esistencias internas de
cada generador:

22. Y MANTENIMIENTO
• La intensidad eléctrica del conjunto es la misma en
cada generador:
Una batería está compuesta de 8 acumulador es conectados
en serie. La
f. e. m de cada uno es de 1,5 V, con una resis­
tencia interna de 0,1
O. Si se conecta una carga de 20 f2,
¿qué tensión hay en born es de la carga y qué coITiente cir­
cula? Si ahora
se desconecta la carga (circuito en vacío),
¿qué nivel
de tensión hay en bornes?
Solución:
Se calculan los datos totales de la batería:
E= E
1 + E
2 + ... +
E
8 = 8 · 1,5 Y= 12 Y
r = r
1 + r
2 + ... + r
8 = 8 · O, 1 = 0,8 f2
Con la carga de 20 O, la coITiente que circula, apli cando la
l
ey de Ohm, es de:
E 12
I= -- = ---=057 A
R + r 20 + 0,8 '
Con una tensión en bornes de la carga de:
U = I · R = 0,57 · 20 = 1 1,53 V
Si
se desconecta la carga, la corriente es nula y la tensión
es igual a la
f. e. m. de la batería:
U= E -r · 1 = 12
-0,8 ·O= 12 V
■■■ Conexión paralelo
Al asociar varios generadores en paralelo, se consigue au­
mentar la coITiente del conjunto manteniendo la tensión.
Carga
Figura 1.18. Asociación de generadores en paralelo.
Las caracte1ísticas de esta asociación son:
• Todos l
os generadores deben tener la misma
r. e. m.
y es la que aporta el conjunto:
•
La resistencia interna de cada generador es la misma:
r
= r
1 = r
2 = r
3
• La intensidad el éctrica del conjunto es la suma de la
que proporciona cada generador:
1=1
1 +1
2 +1
3
■ 1.9. Potencia en circuitos
de corriente continua
La potencia el éctrica de un circuito se define como el pro­
ducto de la tensión por la corrie nte que circula.
■■ 1.9.1. Potencia en corriente continua
La unidad de potencia es el vatio, que se representa por la
l
etra W, aunque para unidad es grandes se emplea el kilo­
vatio (kW, 1 kW
= 10
3
W).
P= U· I
Donde
P: Potencia (W, vatios).
U: Tensión (V, voltios).
/:
Corriente (A, amperios).
Otras formas de exp resar la potencia en función de la
r
esistencia son: P=t2 ·R
u2
P=­
R
Por un receptor circulan 4,5 A, el cual está conectado a
una fuente
de tensión de 24 V. ¿Cuál es la potencia de este
receptor?
Solución:
Se apli ca la expresión:
P =U.¡= 24 V· 4,5 A= 108 W
.,

23. ■■ 1.9.2. Rendimiento
En un receptor eléctrico durante el proceso de trasforma­
ción
de la energía el éctrica en otra fuente de energía (en un
horno, energía
calorífica; en un motor, energía mecánica;
etc.) siempre
se producen una serie de pérdidas.
Si se tienen en cue
nla las pérdidas, un sisLema absorbe
de la red eléctrica una potencia (P) que la emplea en rea­
lizar
un trabajo útil (P ) y otra
part~ la destina en una serie
u
de pérdidas (P ).
I'
Potencia
absorbida
(P.)
Potencia perdida
( P,,)
Figura 1.1 ,. Relación de pérdidas en un sistema.
Potencia
útil
(F;,)
El rendimiento (11) relaciona la potencia que desarrolla
(P,,: potencia útil) un sist ema respecto a la potencia que
absorbe (P
0
: potencia absorbida).
El rendimiento de un sistema siempre será
menor o
igual a 1, siendo
lo normal expresarlo en tanto por ciento,
para ello a la expresión dada
se le multiplica por 100.
Jlfüftiiihrl
Un sistema es más eficiente cuanto mayor es el rendi­
miento y por tanto menores son
las pérdidas.
Calcula
el rendimiento y las pérdidas de un motor eléctrico
que
desatTolla una potencia de 1500 W pero absorbe de la
red eléctrica 1562 W.
Solución:
Se aplica la expresión del rendimiento:
P,, 1500
1J = -= --= O 96 -96 %
Pa 1562 '
Las pérdidas serán la diferencia:
PP = Pa -P,, = 1562 -1500 = 62 W
INSTALACIÓN Y MANT
■ 1.1 O. f nergía eléctrica
La energía eléctrica relaciona la potencia que desarrolla un
sistema durante
un período de tiempo, según la expresión:
E= P · t
Donde según e l sistema int ernacional (SI):
E: Energía (W • s, vatio segundo).
P: Potencia (W, vatio).
t: Tiempo (s, segundo).
Cuando
esta energía es elevada se emplean el múltiplo
de la potencia (kW, kilovatio) y el múltiplo del tiempo (h,
hora), obteniéndose la energía en unidades
de kW · h (ki­
lovatios hora).
Calcula la energía de una plancha de 1800 W cuando está
funcionando durante 2 horas.
Solución:
Se apli ca la expresión:
E= P · t = 1800 · 2 = 3600 W · h = 3,6 kW · h
■ 1.11.
Aparatos de medición eléctrica
La tarea de realizar mediciones de diferentes magnitudes
e
léctricas es importante a la hora de verificar el correcto
funcionamiento
de un circuito elécLrico, así como cuando
es necesario solucionar una avería o disfunción.
Los aparatos
de medición eléctrica han evolucionado
desde los
que se basaban en el movimiento de una agu­
ja sobre una escala (modelo analógico) hasta los actuales
(modelos digitales),
en los que se muestra la magnitud me­
dida
de forma numérica sobre una pantalla.
Los aparatos
de medición pueden realizar medidas en
corriente continua (ce), corriente alterna (ca) o
en ambas,
para ello muchos de estos aparatos disponen
de un selector.
Existen tres formas
de presentar la medición:
• Indicadores. Presentan la medición de manera ins­
tantánea.
• Registradores. Realizan la medición a lo largo del
tiempo
y la proporcionan en algún tipo de soporte,
como por ejemplo en papel o soporte informático.

24. N Y MANTENIMIENTO
-----------------------
• Contadores. Realizan una medición acumulativa a
lo
largo de tiempo, por ejemplo el contador de ener­
gía eléctrica consumida.
Y
según donde se empleen, existen aparatos:
• Portátiles. Son instrumentos de campo que se em­
plean en cual quier lugar. Son los adecuados para ta­
reas de mantenimiento
y localización de averías.
• Fijos. Son instrumentos que se emplean en cuadros
el
éctricos.
• De laboratorio. A diferencia de los anteriores, es­
tos aparatos de medición son de elevada precisión.
Se suelen emplear como dis positivos de calibración.
■■ 1.11.1. Medición eléctrica
A la hora de emple ar un aparato d e me dición, se deben te­
ner
en cuenta una serie de c onceptos, tales como:
• Alcance. Al valor e ntre el mínimo de la escala y el
m
áximo se denomina alcance de indicación. Sin
e
mbargo, muc hos aparatos en las proximidades al
mínimo no realizan correctamente las medicion es,
en estos casos se tiene el alcance de medición que
c
omprende la parte de la escala donde se realiza co­
rrectamente la m
edición.
• Sensibilidad. Es la capacidad del aparato de detectar
variaciones
mínimas en la medida.
• Fondo de escala. Muchos aparatos de medidas po­
seen varias escalas de medición. La medición se rea­
liza ajustando la escala con el valor a medi r.
• Resolución. Es el valor mínimo que puede detec­
tar el aparato. En los de tipo digital, está relaci onado
con el número de dígitos que puede presentar.
En una m
edición intervienen dos medidas:
• Valor real
(VR). Es un val or desconocido. Se toma
como valor real el val or del instrume nto patrón por
ser el más fiable.
• Valor medido (VM). Es el valor que se obtiene en la
medición.
Y su relación:
• Fiabilidad. Indica la relación entre el val or medido
y el valor real. Si un valor medido se aleja de la rca­
liclacl, la fiabilidad del aparato es baja.
• Precisión. Indica que, si se repite varias veces la
medición, l
os valores obtenidos son idénticos.
Los aparatos se clasifican en func ión de su clase de
precisión.
Y así lo indican sus
fabricantes. Ese valor re-
fleja el error en porcentaje que cometen. Así un aparato de
clase
I posee un error del ± 1 %.
En
toda medida ocurren una serie de errores. Existen
dos g
rupos de errores: los error es sistemáticos y los errores
accidentales.
Entre los errores sistemáticos se tienen:
• El error absoluto
(EA). Es la diferencia entre el va­
lor medido
y el valor real.
• El error relativo (E,¡). Es el cociente e ntre el error
absoluto y el valor real. Se expresa en porcentaje,
por ello se multiplica por 100.
L
os errores accidentales son aquellos que ocurren du­
ra
nte la toma ele la medida. Los aparatos de medición ele
tipo digital solucionan gran pa rte de esto. Entre los errores
accidentales se tienen:
• Error de paralelaje. Es un error visual que ocurre
c
uando no se lee la medida de manera perpendic ular
a la aguja fre nte a la escala.
• Error de apreciación. Es el error cometido cuando
la aguja se sitúa entre dos m ediciones. Interviene la
estimaci ón del quien toma la medida.
• Error de cero. Ocurre cuando el a parato, estando en
reposo,
marca una lectura diferente de cero. Los apa­
ratos anal
ógicos suelen contar con mecanismos de
a
juste.
■■ 1.11.2. Medición de la tensión eléctrica
en corriente continua
La me dida de la tensión el éct1ica se realiza con un voltíme­
tro,
el cual se conecta en paralelo con el objeto a medi r.
0
Figura 1.20 Símbolo del
voltímetro.
v Carga
Voltímetro
,. ,uta Medición con
voltímetro.

25. El voltímetro ha de estar preparado para la medición de
la tensión
en corrien te continua. Si es un aparato capaz de
medir tanto en corriente continua como en corriente alterna,
se debe selecci onar primero el tipo de corriente. Además,
antes
de realizar la medición, si el voltímetro posee varias
escalas se debe seleccionar la adecuada según la magnitud
esperada. En caso
de desconocimie nto se debe empezar con
la escala más alta. Estos aparatos de medida deben tener una
alta resistenc
ia con el objeto de no afectar a la medida.
■■ 1.11.3. Medición
de la corriente eléctrica
La medida de la intensidad o corriente eléctrica se reali­
za con un amperímetro, el cual se conecta en serie con el
circuito.
0
rigura 1.22. Símbolo del
amperímetro.
~-----. A ---~
Amperímetro
Carga
Figura 1.23. Medición con
amperímetro.
A la hora de realizar una medición de la corriente se
debe tener las mismas precaucion es que con la tensión, es
decir, vigilar el rango máximo
de corriente d el amperíme­
tro. Estos aparatos
de medida deben tener una baja resis­
tencia con el objeto
de no afectar a la medida.
■■ 1.11.4. Medición
de la resistencia eléctrica
La medición de la resistencia eléctrica se realiza con un
óhmetro. Este aparato se conecta en paralelo con la resis­
tencia a
medir, pero se realiza sin tensión, es decir que pre­
viamente a la medición
se debe desconectar la resistencia
de la fuente
de alimentación. La propia batería del aparato
de medida proporciona la energía necesaria para la toma
de la medición.
@
Figura 1.N. Símbolo del
óhmetro.
O R
Figura 1.'..!5. Medición con
óhmetro.
INSTALACIÓN Y MAN
Existe la función de continuidad eléctrica con la cu al
el aparato nos indica mediante un pitido si existe conexión
eléctri
ca entre dos puntos. Se basa en verificar que la re­
sistencia entre esos dos puntos es prácticamente cero. Esta
es una función
muy útil en las tareas de verificación de ca­
bleado.
■■ 1.11.5. Polímetro
El multímetro o polímetro es un aparato de medida con el
cual se pued
en realizar diferentes tipos de mediciones, al
menos: tensión, corriente, resistencia y continuid ad eléc­
trica.
Consta
de un selector para elegir el tipo de medida y la
natural
eza eléctri ca (corriente continua, co1Tiente alterna)
y tiene varias escalas
de medida.
También
consta de varios bornes para las punt as de
medida en función de la magnitud a med ir. Normalmente,
suele tener tres bornes para dos puntas
de medida. Uno de
e
llos actúa como común, otro para las medidas y el tercero
se e
mplea normalmente para la medición de la corriente
hasta
10 A.
Figura 1.26. Polímetro.
El polímetro o multímetro en el argot del técnico electri­
cista también recibe el nombre de tes/et:

26. 1, LA CORRIENTE ELÉCTRICA ' 1
Energía eléctrica
No renovable
Renovable
Magnitudes eléctricas
Tensión
Intensidad
Resistencia
_§ l 1 o o
~IB
> (.)
(1) (1)
--' -w
Potencia
Energía
Rendimiento
Tipos de corrientes
Corriente continua
L Pila/acumulador
Corriente alterna
t
Monofásica
Trifásica
____ ,

27. 1. LA CORRIENTE ELÉCTRICA
■ Actividades de comprobación
---------------------------------~
1.1. El transporte de la energía se r ealiza:
a) En corriente continua de alta tensión.
b) En corriente alterna de alta tensió n.
e) En corriente continua de baja intensidad.
d) En corriente alterna de baja intensidad
1.2. La tensión eléctrica:
a) Se represen ta por la letra R y se mide en voltios.
b) Se representa por la letra/ y se mide en amperios.
e) Se representa por la letra U y se mide en voltios.
d) Se representa por la letra U y se mide en ampe­
rios.
1.3. La intensi dad eléctrica representa:
a) La cantidad de electricidad que circula a través de
un circuito eléct rico.
b) La diferencia de potencial e ntre dos puntos unidos
median
te un conductor.
e) La dificult ad que ofrece un conductor al paso de la
corriente.
d) La facilidad que ofrece un condu
ctor al paso de la
corriente.
1.4. La resistencia de un conductor depende:
a) Del material y de sus dimensiones.
b) De sus dimensiones, peso y volume n.
e) Del material, dimensiones y temperatu ra.
d) Del material, densidad, peso y volumen.
1.5. ¿Cuál
de los siguientes elementos es mejor conductor
de la electricidad?
a) Hierro.
b) Cobre.
e) Oro.
d) Plata.
1.6. Cuando un átomo pierde un electrón:
a) Los átomos no pueden perder electrones.
b) Se convierte en un catión.
e) Se convierte en un anión.
d) Se convierte en un protón.
1.7. El efecto Joule se aprovecha e n:
a) Motor es eléctricos.
b) Calefacción eléctrica.
e) Lámparas de iluminación led.
d) Apara tos de elevación con sistemas de seguridad.
1.8. ¿Cuál de las sig uientes expresiones es correcta según
la ley
de Ohm?
a) U=R-/.
b)
I
R=--
u
e)
I
U=-.
R
d) l= U-R.
1.9. ¿Cuál de las siguientes expresiones es correcta para
determinar la potencia eléctrica?
¡2
a) P= R.
b) P = U
2
·
R.
e)
P= P -R.
d) P = J -R.
1.10. El rendimiento de un motor real trabajando en cond i­
ciones normales:
a) Es cero.
b) Es uno.
e) Es mayor de cero y menor de uno.
d) Es mayor
de uno.

28. ■ Actividades de aplicación
---------------------------------------
1.11. Determina la carga eléctrica en un conductor por el cual circula una corriente de 1 O A durante 800 segundos.
1.12. Determina la carga eléctrica en un conductor por el cual circula una corriente de 15 A durante media hora.
1.13. Determina la densidad de corriente eléctrica en un conductor de tipo pletina con unas dimensiones de 10 mm de ancho
por 2 mm de alto por el cual circula una corriente de 64 A.
1.14. Determina la densidad de corriente eléctrica en un conductor cilíndrico de 4 mm de radio por el cual circula una corrien­
te de 80 A.
1.15. Determina la resistencia el éctrica de un conductor cuadrado de 2 mm de lado y 1240 mm de largo de cobre que está si­
tuado en un ambiente cuya temperatura es de 38 ºC.
1.16. Determina la resistencia eléctri ca de un conductor cilíndrico de 5 mm de diámetro y de 200 metros de largo de cobre
que está situado en un ambiente cuya temperatura es de 40 ºC.
1.17. Determina el calor generado por una resistenci a de 12 O por la cual circula una corriente de 8 A durante 5 minutos.
1.18. Determina c uánto tiempo es necesario para gener ar un calor de 45 kcal mediante una resistencia de 25 O por la cual cir­
cula una corriente de 5 A.
1.19. ¿Cuál es el valor de la corriente que circula por un circuito compuesto por una resistencia de 8 O conectada a una fuen-
te de tensión de 12 V?
1.20. ¿Cuál es la tensión a la cual está conectada una resistencia de 50 O, para que circule una corriente de 5 A?
1.21. ¿Cuál es el valor de una resistencia que, conectada a 230 V, circula por ella una corrien te 460 mA?
1.22. Determina la corriente que circula por una resistencia de 40 O que está conectada a un generador de 250 V.
1.23. Calcula la potencia de una carga conectada a un generador de 100 V por la cual circula una corriente de 7 A.
1.24. Un motor de corriente continua de 500 W está conectado a una fuente de tensión de 72 V. ¿Cuál es su corriente eléctrica?
1.25. Calcula la corriente en una carga que posee una potencia de 2 kW conectada a un generador de 200 V.
1.26. Calcula el rendimiento de un motor de corriente continua que desarrolla una potencia de 600 W y está conectado a un
generador de 90 V del que consume 7 ,2 A.
1.27. Calcula la potencia que absorbe de la red eléctrica un motor de corriente continua de 5 kW que tiene un rendimiento del
80 %.
1.28. Calcula la corriente que circula por un motor de corriente continua de 2,5 kW con un rendimiento del 91 % conectado a
un generador de 200 V.
1.29. Determina la energía eléctrica de una lámpara de 250 W que está conectada 7 horas al día durante 50 días.
1.30. Determina la energía e léctrica de una resistencia conectada a una red de 230 V por la cual circula una corriente de 4 A
durante 4 horas al día durante
30 días.

29. +- C30
-
r
l 00, 0
!;:::n.o
T 1
1
!
1'
; t.¡
♦
11., •
• 1 . 1
411, i"'
•
"
'1--..
1 "--..
j '• --~------
Lo~ componentes pasivos- ~n electricidad son los
diferentes tipos de elémeiífos e~ los cuales se pue~e·
descomponer: un sistema eléctrico. Su conocimiento·
e~ f'!!'dfl~Jn~l;paJ'~ e~t~_!ld~r cómo responde_ un
Cl~5~t;~tnCO~~=-~"-.. _.,. -·r:.,··.2 : ·,.
,~r~iL .~----~t :{f1t~il*'t
R24.
Contenidos
,~ .. h
•
l ..
•
Objetivos

30. ■ 2.1. las componentes pasivas
Un sistema eléctrico se puede descomponer y simplificar
con base a una serie de compone ntes básicos obteniendo
un ci
rcuito de comportamiento equivalente. En función de
la naturaleza de la corriente (continua o alterna), los c
om­
ponentes b
ásicos se clasifican en:
Corriente continua { -Resistencia.
(
-Resistencia.
Corrie
nte alterna - Condensador.
-Bobina.
Cuando estos elementos son situados en un circuito eléc­
trico, cada uno de ellos se
comporta de manera diferente.
■ 2.2. la resistencia
La resistencia eléctrica o resistor es un eleme nto bási co
en los circuitos eléctricos. Su función es ofrecer una cierta
oposici
ón al paso de la corriente eléctrica. Provoca una caí­
da de tensión en sus extremos y cumple
con la ley de Ohm.
■■ 2.2.1. Tipos de resistencias
Existen diferentes tipos de resistencias eléctricas en función
de
su constitución, ent re ellas:
r·
• Resistencias bobinadas. Consiste en emplear un
hilo el éctrico sobre una ba se cerámica que hace de
s
oporte. Su r esistencia depende del material y de la
longitud del hilo. Son volumin
osas y solo se em­
plean en aplicaciones donde se necesita una alta po­
tencia de disipación.
• Resistencias de carbón. Las hay de dos tip os: car­
bón prensado (ape nas se emplean) y de pe lícula de
carbón. Emplean grafito en polvo.
..
Figura 2.1. Resistencia de película de carbón. 1 kO, ¼ W y± 5 %.
• Resistencias de óxido metálico. Son similares a l as
de película de carbón pero empl eando algún óxido
metá
lico como estaño o latón. Se emplean en a plica­
ciones donde se exige gran fiabilidad (por ejemplo:
aplicacion
es militares).
INSTALACIÓN Y MANTE
• Resistencias de película metálica.
Están compues­
t
as por una capa de material metálico. P oseen bue­
nas c
aracteríslicas y estabilidad, lo que h ace que
sean las m
ás empleadas hoy en día.
Fi¡:ura 2.2. Resistencia de película metálica. 4k7 a, 0,5 W y 1 %.
• Resistencias de metal vidriado. Están compuestas
por una pe
lícula a base de vidrio con materiales me­
tálicos. Tienen un buen co
mportamien to ante sobre­
corrie
ntes.
Las r
esistencias pueden tener un valor óhmico
fijo o
pueden
ser variables. Estas resistencias variables a vol untad
reciben el nombre de resistenc
ias ajustables (se fija su valor
y luego no
se suele variar) y resistencias varia bles o poten­
ciómetros.
Para ello cuentan con un contacto des lizante.
Figura 2.
l. Resistencia variable. Figura 2.4. Potenciómetro de
película de carbón.
Existe otro tipo de resistencia v ariable llamado reosta­
to.
Es una resistencia de tipo bobinado y de gran potencia
de disipación y se suele emplear en el arranque y
control de
motores de c
orriente continua (Figura 2.5).
Existen otros tipos de resistencias cuyos valores depen­
den
de la temperatura (PTC, NTC), de la luz (LDR) o de
la tensión
(VDR).
figura 2.5. Reostato de 500 W Fivura 2. Resistencia variable con
la luz LRD.

31. N Y MANTENIMIENTO
Los parámetros más important es de una resistencia son:
• Valor óhmico nominal. Es el que indica el fabrican­
te
en condicio nes de laboratorio y por ello varía lige­
ramente en la realidad.
• Tolerancia. Debido a esa discrepancia entre el va­
lor indicado por el fabri cante y el real aparece el tér­
mino tolerancia en la cual el valor real está dentro de
ese margen.
• Potencia nominal. Es el valor de la potencia que es
capaz de disipar la resi stencia. Si se sobrepasa la re­
sistencia
se destruye.
■■ 2.2.2. Código de colores
Las resistencias indican su valor óhmico de manera numé ri­
ca,
aunque en la m ayoría de las ocasion es son tan pequeñas
que es imposible y se recurre a un código de color es.
Los valores de las r esistencias óhmicas están estandari­
zados según series (Tabla 2 .1 ).
Tabla 2.1. Series normalizadas de resistencias
¡ E12 E24 ¡ E48 E96
! ""••••••", ••••••• , • .,;,,.,,,,,,,,. •••••""'' ,..,.,, ooo,l••'"'' ••••••• ••h•"•' 1,,, ''"º''''''''
i,1 ¡1 ¡1 \3,16;1 \1,781 3,16\5,62
: ............ 1:::~::
1
:···:·:1:::~:;~~::::1::j;~~::::1:::~::~~::::1:::~:;~~::·:1::j;~~::::1:};t~::::1
¡
1
,
2
1···~·:~······l···~·:~·~····l··t:i .... ¡ ... ~.:~}···l···~·::~ .... ¡ .. t!~····l··t~~···I
¡·············r {s·····r·uff···¡·3-;a3 ··¡--·;·;1·ci···¡···;·;g5" ¡· 3-;¡¿-··-¡-·¡úg····¡
, ... ~ ... ~ ..... r:~:;~:·.::r:,:;~(:r~;~~:::r:~.;~}:::r:~;~~::.r~:;~(1::~;~~:::::
' ¡ 1,8 j 1,33 j 4,22 ¡ 1,15 ¡ 2,05 ! 3,65 ! 6,49 !
1
·
8
¡-··2········-¡---,-,;¡o·· r·•i.°4f ¡-· 1. üi··r·2;1·0···¡--f;4··· Pü,s .... i
··············¡:::~;~:: ::¡:::
1::1?::::::1:~~:::¡:::~:;~~::::1:::~;
1~::::¡::\~~:···¡::~;~:~::::i
2
,
2
! 2,4 ¡ 1,54 ¡ 4,87 ¡ 1,24 ; 2,21 ¡ 3,92 ! 6,98 !
··· ········,··f;-····-r .. , .62 · r·5;{1 ... T ü~i·r °i;26 .... :°.~i:02·· fi. ü~----¡
: 2.'7. ..... 1:::~:::::·:::¡:::~:;~~.:::i:::~.;~s·::!::.~.·~~::··¡:::~;~~:.::¡::.1;~ .. ~::::!:f ;~~::.:¡
: .. ?·.~······: ... ~:.:.~ .... ! ... ~'.~~ .... 1 ... ~.:~~ .... 1 ... ~.'.~: .... : ... ~.:~~ .... : ... :.:~? .... : 3
·
3
i 3,6 L.~ _.81 .. .J 5 ... ~? .... L1 .~1 J ~:~.~. : .. ~.32 . .J .. :.·~.~ .. :
········· .. i:}i?. .L .. ~.:~~ .... L.6_, 1 :. . ..!. .. \~? ... :...~.:~:. . ..:. .. ~.'.~~ . .!...:.·.~: . ...:
3
•
9
i 4,3 .L.2.'.~.5 ... .L6,~~--__¡ 1.:~.~··· = ?·.~.5 :. .. 4.·~~. L.8.o~ . ...!
···········-¡--·4.i· .. ..:. .. ~.15 .. ..:. 6.:~: . .:.. 1_.~: ... L ~:~ .~ .... : .. 4.·~~ ... .L.~:2~ .... :
4,7 L.5.'.1 ...... .L?:~~ .... : .'..'.~ .. ~ .... L.~·~? ... ... ~:~! .... :. .. 4.:!.5 .. J .. ~:~ .~ .... i
[ 5,6 ! 2,37 j 7,50 : 1,54 j 2,74 ! 4,87 ! 8,66 [
5.:~ ...... : ... ~'.~ ... :.i:::2..~~:::¡::.~;~t: .. ¡:_ 1:;~~: .. 1.::2.:~~::.:¡:::1;?.~: .. :i:::~ .. ~: ... .
Serie
j E12 E24 , E48 . E96
: ................ ,.,.,¡.,;, ..... ¡,., .............. :. • • ... .............. •• • ... . • ...... o ..... ..
j j 6,8 j 2,61 j 8,25 j 1,62 j 2,87 j 5, 11 j 9,09 j
1 .. ~ ... ~ ...... 1J;~:::::r~?1:::r~·;~ ~:::r:~:;~~:::r~;?.~:::r:\~~::::1::~;~~::::1
! j 8,2 ¡ 2,87 9,09 ] 1,69 j 3,01 5,36 j 9,53 !
1 .. ~ ... ~ ..... .l::~}:::::J:};~::::r~:;~~:::r: ~::::1:);??.:::r:~;1?.::::1.:~;:.~::::1
En las resistencias, la coma decimal se sustituye por el in­
di
cador de los múltiplos, así por ejemplo una r esistencia l de 1,8 k se puede expresar como lk8.
El código de color es está compuesto por una serie de
banda
s, y puede tener 4, 5 o 6 bandas:
• Si
es de 4 bandas, las 2 primeras indican la cifra, y si
es de 5 o 6 bandas, l as 3 primeras indi can la cifra.
•
La siguie nte banda es un multiplicador.
•
La siguie nte banda· indica la tolerancia.
• Si
es de 6 ba ndas, la última indica el coeficie nte de
temperatura.
Tabla 2.2. Código de colores para la resistencia
: :
! 111 1 47 kQ - 1 % ¡
~ ""' ----------
1.ª 2? 3ª Mult iplicador Tolerancia
cifra cifra cifra
~(~
3
4
3
4
3
4
1,2 MD -10 %
1 kO
10 kO
. .~-.JL .. ; ..... A-.~~m,, .... ..., ... ~;m:, .. -,. ...... }.9...,.~,...,.~,,n .. __ """'"'....,...,
L.~lanco ¡ 9 ¡ 9 ¡ 9 ¡
. Oro 0,1 O
....... ........... . ...................... .
! .. ~~~t~·······_¡·····=·····¡·····=··--·l ................ , ......... º'.~.~ ... ~ ......... , ..... .

32. Una resistencia tiene las siguientes bandas de colores: ma­
rrón, neg
ro, naranja, oro.
¿Cuál es su resistencia y su tolerancia?
Solución:
l.ª banda: marrón: 1.
2." banda: negro: O.
3.ª banda: naran
ja: x l
kO.
4.° banda: 5 %.
Por tanto, indica una resistenc ia de 10 • l kO que es ig ual
a l0kO.
Con una tolerancia d el 5 %.
■■ 2.2.3. Simbología
Las resistencias se comportan de igual mane ra tanto en co­
rriente continua como en corriente alterna. La resistencia en
corriente alterna recibe el nombre de impedancia.
La resistencia se representa por la letra R y la impe dan­
cia se re
presenta p or la letra Z. En ambos casos su unidad
de medida es el ohmio
(Q). Se representa mediante los sím­
bol
os de la Tabla 2.4.
Tabla 2.3. R esistencia e impedancia
¡ Magnitud ¡ Unidad de medida
Corriente continua R Resistencia o Ohmio
: ••••••••••.........••••••••••••••••••••. = •.•••••••• • •.........••••.••.....••••••• • •••••••••• : •••••••••••••••••••......... ·
l Corriente alterna l l I Impedancia [ o l Ohmio ·
= ........................................ = .......... = ............................. : .......... = .......... .•.•..•.•...•....• ·
Tabla 2.5. Asociación de resistencias
INSTALACIÓN Y MANT
Tabla 2.4. Símbolos de resistencia y variantes
i R ;
;
¡ ~ : ;;;:;;:;:,;i¡;;~;i;; ;i;;;;;¡ i
¡ ---6-j Potencióme tro (con contacto móvil) ~
1... .... ---c;6--..... .J. Resistencia .de. ajuste ..................................... :
1 -c5L ! Reostato 1
: : :
: ........ ~ ..... ..!.. LDR. (dependie nte. de. la .luz)·························-'
\·· ¾ .-.... r .. ~~p~:~u!rdien~.de.la························j
: ........ ~ ..... .J. VDR. (dependiente. de. la tensi on)···················
■■ 2.2.4. Asociación de resistencias
Las resistencias e impedan cias se pueden asociar en se rie,
paralelo o de fo rma mixta. En estos casos se tie ne que:
• Asociación en serie. La resistencia t otal es la suma
de las resistencias.
• Asociación en paralelo. La inversa de la resistencia
total es la suma de las inversas de c
ada una de las re­
sistencias de la asociación.
• Asociación mixta. En el circui to se encuentran re­
sistencias con
ectadas en serie y en paralelo. Se re­
suelve simplificando el circuito.
Asociación
¡ Equivalente ¡ Valor
R1 R2
--c=J------C:=:
:···································~·~··································¡·······································¡···············································································:
N
Rr 1 '\' 1 R1 • R2
R2 -c::==J--- RT = ¿ R,,; RT= R
1
+ R2
n= 1
¡--···········································~~·····"·················¡··································· .... ¡ ............................................................................... ¡
Rr R2. R3
_____,---¡_. - R T = R ¡ +
~ R2+R3
· ......................................................................... · ....................................... · .............................................................•................. ·

33. Y MANTENIMIENTO
¿Cuál es la resistencia total del circuito compuesto por dos
resistencias en ser ie, sabiendo que R
1 = 15 D. y R
2 = 30 O?
R1 Rz
r:-:Jc______, _____,
Solución:
Al estar en se rie ambas resistencias, la equival ente es la
suma de ambas:
¿ Cuál es la resistencia total de un circuito compuesto por dos
resistencias en paralelo, sabiendo que
R
1 = 15 D. y R
2 = 30 O?
Figura 2.8. Paralelo.
Solución:
R1
Al estar en paralelo ambas resistencias, se obtiene que la
resistencia total es:
N
Rr = ¿ R
11
= R
1
+ R
2
;
11=
1
Se observa (comparado con la a ctividad resuelta anterior)
que la resistencia total es men
or que la más pequeña de
las resistencias.
■■ 2.2.5.
Divisar de tensión
Un circuito compuesto por dos resistencias en serie se com­
porta
como un divisor de tensión, obteniendo en el punto
entre las
dos resistencias un voltaje que depende del va lor
óhmico de ambas.
__.
I
R1
V¡
Va
R2
Figura 2.9. Divisor de tensión mediante dos resistencias.
El valor de la corriente aplicando la l ey de Ohm es:
Y
la tensión es de:
Si ambas resistencias son iguales, se tiene que:
R
1 = R
2
=R
R2 R 1
V O = ---· V
1 = --· V
1 = -· V 1
R
1 +R
2 R+R 2
Si en lugar de emplear dos resistencias se emplea una
resistencia variable, el valor de
salida se puede
éuustar entre
cero y la tensión de la fuente.
Figura 2.1 O. Divisor de tensión mediante resistencia variable.
El valor óhmico de las resistencias a emplear depende
de las características de la carga conectada a la salida.
También es posible ajustar el vo
ltaje de salida de tal
manera que
se pueda variar entre valores intermedios. En
este caso basta
con colocar una resistencia en setie con el
potenciómetro para provo car una caída de tensión fija en la
resistencia.

34. Diseña un divisor de tensión, de tal m anera que a partir de
una fuente de tensión de 12 V se obtenga un voltaje entre
0Vy I0V.
Solución:
Como la tensión de salida máxima es inferior a la tensión
de la fuente se coloca una resistencia en serie, de tal ma­
nera que provoque una caída de tensión de 2 V. Así, cuan­
do el potenciómetro esté en su posición superior el nivel
de salida será de 10 V (10 + 2 = 12 V).
v,
12 V
Figura 2.11. Divisor de tensión con límite superior.
Se plantea la expresión del divisor de tensión:
Despejando:
Sustituyendo:
R2
Va= ----V
1
R1 +R2
Va(R
1 + R
2
) =V,· R
2
v,
R1 +R2 = -. R2
Va
R1 = (;~ -1) · R2
R 1 = e~ -1) · R2 = 0,2 · R2
El valor de R
1
y R
2
depende de la carga, si se considera
que R
2 = 1 kil:
R
2 = 1 kil
R
1 = 0,2 · 1 kil = 200 il
También se podría haber planteado la resolución en fun­
ción de la corriente:
V1 V2
f=-=-
R, R
2
V
1 2
R
1
= -· R
2 = - · R? = 0,2 · R
2
V2 10 -
Se puede verificar que:
V 12
f= R.= 1000+200 =O,OJ A
INSTALACIÓN Y MANTE
V
1
= I · R
1
= 0,01 · 200 = 2 Y
V
2 = I · R
2 = 0,01 · l 000 = 10 V
V=V
1+V
2=12V
■■ 2.2.6. Resistencia en los aparatos
de medición
Existe una técnica para aumentar el alcance en la medición
de los aparatos que consiste en intercalar una resistencia.
Supongamos que se tiene un galvanómetro cuyo fondo
de escala es de I mA y se quiere emplear para medir co­
rrientes de hasta l O mA. Esta técnica consiste en colocar
una resistencia (denominada shunt) en paralelo con el apa­
rato de medición de tal manera que las corrientes se dividan
por ambas ramas.
R
9mAj
,,--.-._ R¡ = 50 O
----+ ----+ t
l0mA lmA
Vl
Figura 2.12. Resistencia shunt.
Así, en este ejemplo, cuando circule la máxima corrien­
te que soporta el aparato de medición ( 1 mA) significaría
l[Ue la corriente total sería I O mA y la diferencia (9 mA) se
derivaría por la resistencia sin que el aparato sufriese daños.
Al estar en paralelo tanto la resistencia como el aparato
de medición, la tensión en bornes de ambos es la misma.
También hay que tener en cuenta que el aparato de medi­
ción tiene una resistencia interna (R).
V1 = V2
1 mA · R; = 9 mA · R
Si la resistencia interna es de, por ejemplo, 50 il:
1 rnA • 50 n = 9 mA • R
1 mA · 50 il
R = ----= 5,55 il
9mA
Un galvanómetro es un aparato de medición destinado a
medir pequeñas corrientes el éctricas.

35. N Y MANTENIMIENTO
De manera similar, si se colocan varias resistencias y un
sel
ector se pueden r ealizar diversas medici ones variando el
al
cance del aparato de medida.
0,505
O
----.
99 mA 5,55 O
---·····
----.
9mA
o
,,.--.._
----. ----. t
R; = 50 O
I 1 mA
Vl
>igura 2.1 ·1. Variación del alcance de medición empleando varias
resistencias shunt.
El galvanómetro, al ten er una resi stencia interna, tam­
bién puede e
mplearse como voltímetro. Así cuando circule
una corriente
de I mA, en sus bo rnes habrá una diferencia
de potencial
de 50 m V:
U
= I · R; = 1 mA · 50 n = 50 m V
De
manera análoga, si se coloca una resistencia en serie,
se puede
ampliar el al cance de medición.
Diseña un voltímetro a partir de un galvanómetro quepo­
see una resistencia interna de 50
!1 y su alcance máximo
es
de
l mA. El voltímetro, mediante un selector, debe ser
capaz de medir tensiones de hasta 50 m
V, 0,5 V y 5 V.
Solución:
Como se coloca una resistencia (R) en serie con el apara­
to, la corriente que circula es la misma.
R¡ = 50 O
R
o
V
Fi¡;ura 2.1 Galvanómetro trabajando como voltímetro.
►
Así, se tiene que:
V
1
V
2
l=-=-
R; R
Para V= 0,5 Y:
0,05 0,45
=
50 R
R
1 =R=450fl
Para V= 5 V:
0,05 4,95
50 R
R
2 = R = 4950
fl
No obstante, el galvanómetro tanto como amperímetro
corno voltímetro tiene sus limit aciones.
■ 2.3. la bobina
Una bobina o autoinducción está formada por el arro­
llamiento de un conductor aislado sobre un núcleo.
Este
conductor está aislado mediante un barniz y corno núcleo se
emplea el aire o algún material con propiedades ferro mag­
néti
cas como la ferrita. Alrededor de las espiras se crea un
campo magnético.
Las bobinas se encuentran en muchos tipos de disposi­
tivos el
éctricos, como por ejemplo en motores y transfor­
madores, y en equipos electrónicos realizando funciones de
filt
ros y osciladores.
Espiras
Figura 2.15. Bobina. t Recuerda:
G
'\,
Campo magnético
Núcleo
Una espira es una vuelta completa alrededor del núcleo.
Con el objetivo
de aument ar el efecto de una espira, estas
se multiplican formando
un arrollamiento o bobina.

36. ■■ 2.3.1. Tipos de bobinas
Existen diferentes tipos de bobinas en función de su cons­
titución, entre ellas:
• Bobinas con núcleo de aire. Consisten en bobinas
cuyo núcleo es el aire. Poseen valores de autoinduc­
ción bajos.
• Bobinas con núcleo de ferrita. Poseen valores de
autoinducción más elevados respecto a las que van
con núcleo de aire.
Figura 2.16. Bobinas con núcleo de ferrita de 1000 µF.
• Bobinas toroidales. Emplean un toroide para que el
flujo magnético generado no se disperse hacia el ex­
terior. Poseen gran rendimiento.
Figura 2.17. Bobina toroidal.
• Bobinas encapsuladas. Se emplean en filtros y os­
ciladores.
Figura
2.111. Bobinas encapsuladas.
INSTALACIÓN Y MAN
• Bobinas para montaje SMD. Poseen un tamaño
muy reducido y están destinadas al montaje super­
ficial. Poseen unos valores de coeficiente
de autoin­
ducción o inductancia bajos.
• Bobinas variables. Permiten ajustar su valor de au­
toinducción. Se suel
en emplear en equipos de radio­
frecuencia.
■■ 2.3.2. Características de las bobinas
Las características principales de las bobinas son:
• Coeficiente de autoinducción. Una bobina es un
arrollamiento de
N espiras sobre un núcleo (que pue­
de ser el aire). Si el núcleo es
de un material ferro­
magnético, su coefic
iente de autoinducción viene
definido por la expresión:
Donde:
(J)
L=N·-
l
L: Coeficiente de autoinducción (H, henrio).
(J): Flujo magnético (Wb, weber).
/: Intensidad (A, amperio).
N: Número de espiras.
Tabla 2.6. Bobina
Componente ¡ Unidad de medida
L Bobina H Henrio
· .....•.........•.... · ..................•........•..•.....• · •........•....•....• = ...........•.............................. :
• Tolerancia. Límite de variación sobre el valor nomi­
nal.
• Factor de calidad. Es la relación entre la reactancia
inductiva y la resistencia óhmica. Su valor depende
de
la frecuencia de trabajo.
XL 2 · TT ·f · L
Q=-=---
R R
■■ 2.3.3. Código de colores
Algunas bobinas comerciales llevan impreso su valor mien­
tras que otras emplean
un código de colores similar al em­
pleado con las resistencias.
El valor que expresa va indicado en µH.

37. Y MANTENIMIENTO
Tabla 2.7. Códigos de colores para las bobinas encapsuladas
..........................................................................................................................
1,5 µH -10 %
~ 1 -------
1.ª 2~ Multiplicador Tolerancia
cifra cifra
Plata
. .
00•·- ♦ •-0HO'OO. 0 •• ·•••••H000-000000 .... 000 ..
Oro
Negro , O
Marrón 10
Rojo ¡ 2 ¡ 2 ¡ 100 l ~
Naranja
Amarillo .
3
4
3
4
1 K
10 K
.. Blancº ..... ! .......... ~ .......... l .......... ~ .......... ! .............................. · ........................ .
■■ 2.3.4. ~imbología
Una b obina se representa por el s ímbolo de la Tabla 2.8
y se expresa por la letra L. Se define por el coeficiente de
a
utoinducción o inductancia (L) cuya unidad de medida
es el henrio (H), pero al ser un valor alto se empl ea el sub­
múltiplo de milihenrio (
mI-1; 1 mH =
10-:i I-1).
Tabla 2.9. Asociación de bobinas
Tabla 2.8. Símbolos de la bobina y sus variantes
:••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••:•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••u•••••••••••••• •••••••:
i L j Bobina l
~
~ : ;
' ~ ¡ Bobina con núcleo '
: L : i
¡ ~ l Bobina con polaridad l
~ • l ~
i L ! !
· ~ ¡ Bobina con núcleo y polaridad l
i • L : :
, ~ '. Bobina variable c on núcleo
j L j j
: ~ ¡s,b;na variable con'.úcleo y '.mandad¡
L
~ ¡ Bobina ajustable con núcleo
:············ .. ······¡:········ .. ··········:······· .. ·················· ................................................... ¡
: ........ ~ ...... J. Bobina. ajustable .con .núcleo .Y. pola ridad ... !
■■ 2.3.5. Asociación de bobinas
Las bobinas se pueden asoci ar en serie, paralelo o de for ma
mixta. En estos casos Lcnemos que:
• Asociación en serie. El coeficiente de autoinducción
total es la suma de c
ada bobina.
• Asociación en paralelo. La inver sa del coeficiente
de autoindu cción total es la su ma de las inversas de
los coeficientes de a utoinducción de cada bobina de
la asociación.
! Equivalente
¡ Valor
Lr
~
¡ ~2, j ~ i L~iL,0·t:+~ !
~ 11=)
...... ······················· .... : ............ ·································••:••····································· ............................................. :
L2
~!.~~
~·"~
: ----- ; Lr = L1 • (L2 + L3)
L1 + (~ +L3)
............ , ...... ··········································································································································································"···················

38. • Asociación mixta. En el circuito se encuentran bo­
binas
conectadas en serie y en paralelo. Se resuelve
simplificando el circuito.
Actividad resuelta 2.6
¿Cuál es el coeficiente de autoinducción total del circui­
to serie de la figura, sabiendo
que
L
1
= 5 henrios y L
2
=
3 henrios?
Figura 1.19. Serie.
Solución:
Al estar en serie ambas bobinas, se suman sus respecti­
vos coeficientes de autoinducción.
Lr = L
1 + L
2 = 5 H + 3 H = 8 H
¿Cuál es el coeficiente de autoinducción total del circuito
paralelo de la figura, sabiendo que L
1
= 5 henrios y L
2
= 3
henrios?
Figura 2.20. Paralelo.
Solución:
~---0 '\, o--~
Al estar en paralelo ambas bobinas, se obtiene que:
L
1
-L
2 5 -3
L = --= --= 1 875 H
T L1 + Li s + 3 ,
Se observa (comparado con el ejemplo anterior) que el co­
eficiente de autoinducción es menor.
INSTALACIÓN Y MAN
■ 2.4.
[I condensador
Un condensador es un elemento destinado a almacenar car­
ga elé
ct1ica.
La capacidad de un condensador se define como la can­
tidad de carga que puede almacenar
por la unidad de ten­
sión.
Donde:
C: Capacidad del condensador en faradios (F).
Q: Carga eléctrica en culombios (C).
V: Tensión eléctrica en voltios (V).
El condensador está formado
por dos placas conducto­
ras de la electricidad, una enfrente
de la otra y separadas por
un aislante llamado dieléctrico.
Como dieléctrico se suele
emplea
r: aire, papel, mica, etc. Entre las placas o armaduras
del condensador se crea
un campo eléctrico.
¡ ('!/ t
¡t+· q.¡
I
/ I
// 8
e-­
0 8
le e
0 8
!
'
(-,· 0.
0 ""
0 0
1
e e:
e e
t 0 ,,/
10
1 7
Placas o
armaduras
Dieléctrico Campo
eléctrico
.______--t. 11----
Figura 2.21. Condensador.
La capacidad de un condensador viene determinada por
s
us características constructivas según la expresión:
s
e=
é',-. é'o-
d
Donde:
S: Superficie de las armaduras.
d: Espesor del dieléctrico.
f
0
: Constante dieléctrica relativa del [úslante.
f,,: Constante dieléctrica del vacío.

39. Y MANTENIMIENTO
Tabla 2.10. Constantes dieléctricas relativas
de aislantes
Material ¡ f
Vacío
;·········································· ······· .. ··························•·······:
Aire 1,006
:··············p;;~fi~;· ············¡····················2····················¡
: :
Papel 2-2,8
r·············M·~d~·;~·············r················2~s··················¡
Mica 4
1
................
víd·;¡~················:····· ............ 2~·1·0·················:
:••········································j··········································j
Agua ' 81 =
;••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••\•••••••••••• •••••••••••••••••••••••n••• .. i
Si se somele el dieléctrico a tensiones cada vez más ele­
v
adas, llega un momento en el cual la capacidad del aislante
se rompe perforándose y permitiendo el paso
de la corriente
eléctrica.
La rigidez dieléctrica es la máxima tensión por cen­
tímetro
de espesor que un dieléctrico puede aguantar sin
romperse.
Tabla 2.11. Rigidez dieléctrica de algunos
materiales
M t
. 1
¡ Rigidez dieléctrica
a ena ! (kV/cm)
Aire a 1 atm 30
················ ··································•··· ··························
Aceite de trafos 140
: .......................................... ¡ .......................................... ~
Baquelita 180
¡········· ..... c~~~-;~~··············i··· .. ·············230······· .... ······1
i········ .. ····E·¡;~~·it~··············'··················300··· ... ···········¡
¡·············· .. G;~;· .. ·············=····· .. ···· .. ·····1·30··············· .. :
1·············· .. ·~¡~;····· ........... ¡ ................. 650··················
l ................ ~;·~~¡················¡-·······•··········~º····· .............. ¡
:··············P~i~11~;·············:··················1·so··· .............. :
1 ; !
PVC
:············r~ií~tii~~;···········:··················3so ................. ¡
¡ .......................................... ~ .......................................... 1
Porcelana 100
~ .......................................... ; .......................................... ~
= Vidrio 160 =
: :
: .......................................... : .......................................... ;
250
■■ 2.4.1. Tipos de condensadores
Existen diferenles tipos de condensa dores:
• Condensadores cerámicos. El dieléctrico es tá for­
ma
do a base de cerámicas. Tienen una constante
dieléctrica muy alta, pero son sensibles a las varia­
ciones de te mperatura. Se construyen de diversas
formas físicas: en forma de disco, de placa, tubula­
res, chips.
Se pueden clasificar de la siguiente forma:
~ Grupo l. De baja constante dieléctrica, alta resis­
tencia de aislamiento, baja capacidad ( < l nF) y
muy estables.
Se emplean en circuitos de alta fre­
cuencia y
resonantes.
~ Grupos II y III. De alta constante dieléctrica, me­
nor r
esistencia de aislamiento, mayor capacidad
para el mismo volumen ( < 500 nF). Se emplean
en filtros de R
F.
Figura 2.22. Condensador cerámi co.
• Condensadores de mica. Emplean láminas de mica
corno dieléctrico. Funcionan bien a altas frecuencias
y soportan bien las altas temperaturas
con bajas pér­
didas, pe
ro son económicamente más caros. Se em­
plean en sustilución
de los condensadores cerámicos
c
uando se desea alta estabilidad. Se fabrican con ca­
pacidades entre 2 pF y 220 nF.
• Condensadores de papel. Su dieléctrico está for­
mado por papel parafinado o por otro tratamiento
reductor higroscópico. Se emplean en circuitos de
acoplo/desacoplo, filtros antiparásitos, etcétera.
Figura 2.23. Condensador de pape l.
• Condensadores de plástico. Tienen buenas presta­
ciones a un coste económico reduc ido, por lo que
son los más empleados. Dependiendo del tipo de

40. dieléctrico, se tienen los de poliestireno (KS), po­
liéster (KT), poliéster metalizados (MKT), poli­
propileno (KP), polipropileno metalizado (MKP),
policarbonato metalizado (MKC) y teflón (PTFE).
Figura 2.24. Condensadores de polipropileno y poliéster.
El condensador de polipropileno se emplea normal­
mente para la compensación
de circuitos de alumbra­
do
y de motores. En este caso, son de forma cilíndrica
y preparados para trabajar
con tensiones superiores
a
250 V y 450 V y con capac idades desde 2 µFa 80
µF. Por su tamaño suelen llevar un tornillo de fijación
que les da solidez.
Figura 2.25 Condensador de polipropileno.
• Condensadores electrolíticos de aluminio. Tie­
nen polaridad y por tanto solo se emplean con co­
rriente
continua. Poseen una alta capacidad (entre
1 µF y 220 000 µF), pero el inconveniente de una
alta corriente de fuga. Se emplean para el filtrado de
fuentes de alimentación, acoplo/desacoplo o almace­
namiento
de
energía.
Figura 2.26. Condensador electrolítico de aluminio.
INSTALACIÓN Y MAN
• Condensadores electrolíticos de tántalo. Tienen
polaridad. Su dieléctrico está formado por óxido de
tántalo. Alcanzan más capacidad que los electrolíti­
cos con men or espacio (entre 1 O nF y 500 µF), pero
son
económicamente más caros.
(~: ~==
Figura 2.27. Condensador de tántalo.
• Condensadores variables. Son condensadores que
pueden variar su capacidad.
Normalmente, su diel éc­
tri
co es el aire y funcionan a base de hacer girar un
grupo de sus armaduras
respecto a las otras.
• Condensadores ajustables. También varían su ca­
pacidad, pero
una vez ajustados en el circuito ya no
se modifican. Su dieléctrico puede ser
de diversos ti­
pos (plásticos, cerámicos, mica).
Figura
2.18. Condensador ajustable de 50 pF.
■■ 2.4.2. Codificación en los condensadores
En los condensadores hay varias formas de marcado: direc­
tamente sobre el condensador, mediante bandas
de colores
y median
te código.
El marcado media nte bandas de colores es sim ilar al de
las resistencias. Su valor va expresado en picofaradios (pF
).
Un conden sador de poliéster está marcado con las siguien­
tes bandas de colores: verde, azul, naranja, negro, rojo.
¿Qué indica este marcado?
Solución:
Verde= 5.
Azul= 6.
Naranja= x 1000.

41. Y MANTENIMIENTO
Tabla 2.12. Código de colores de condensadores
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••n•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
1.ª cifra
-2•cifra
----~~Multiplicador
-----------------Tolerancia
Tensión
27 000 pF
1ª cifra -2•cifra
Multiplicador
--------Tensión
10 000 000
pF
10 µF
Naranja
Amarillo
3
4
3
4
1000 ± 3 %
..................... , .................. .
,, .......................... ; ........ ,u,,,.,., •······E·····"
. .
Negro= 20 %.
Rojo= 250 V.
10 000
Es un condensador de 56 000 pF = 56 nF, 20 % de tole­
rancia
y 250 V de tensión de trabajo máxima.
Algunos
condensador es del tipo de dieléctri co de plás­
tico indican sus características de forma codificada, mos­
trando tres datos:
• Valor. Si es un número con punto decimal indi­
ca que va expresado en microfaradios (µF), en caso
contrario iría expresado en picofaradios (pF).
• Tolerancia. Indicada mediante una letra. Los códi­
gos de tolerancias más comunes son:
Tabla 2.13. Código de tolerancias
Letra
¡ Tolerancia
D ± 0,5 %
; : ;
F ::t 1 %
: ........................... ! ........... ~.~.~.?~ ........... I
• Tensión máxima de trabajo. No se debe s uperar,
pues
se perforaría el dieléctrico, dejando inservible
al condensador.
0,22 K
250
0,22 µF -1 O% -250 V
Figura 2.29. Ejemplo de codificación.
----
t Recuerda:
Los submúltiplos em pleados con los co ndensadores so n:
l F = J · 10
3
mF (mili faradios).
J F = l · 10
6
µF (microfaradios).
l F = l · l 0
9
nF (nanofaradios).
1 F =
l ·
10
12
pF (picofaradios).
Un condensador tiene marcado el código 0,027 K 2G.
¿Qué indica este código?
..

42. Solución:
0,027 µF = 27 nF de capacidad.
K = 10 % de tolerancia.
2G = 400 V de tensión máxima de trabajo.
Existe
otra codificación llamada código 101, alternativa
a las
bandas de colores, la cual
se indica mediante un nú­
mero de tres cifras, siendo las dos primeras las cifras que
forman el valor y la ter cera el número de ceros a añadir.
En ocasiones, en vez de indicar directamente la tensión,
se indica
mediante el siguiente código:
Tabla 2.14. Código de tensión para condensadores
(V
0J
Código Tensión Código j Tensión Código ¡ Tensión
: OG 4V ,
~················\····················~
' OL ' 5,5 V
1K
~ ................ ; .................... ¡
l ..... ?~ ..... l ..... ~.?.?..~ ..... l
80V 2E 250 V
:-•······ ........ ; .................... ;
: ...... ~~······1·····~·
1
·~·~·····1
] 20 ] 11 O V ] 2V i 350 V ]
¡ ................ ~ .................... ~
. . ¡ .. •·············~·················· .. ~
2B [ 125 V ]
: ................ : .................... :
l ..... ?? ...... l ..... ~.~.?..~ ..... I
' 2Z ¡ 180 V ¡
. .
, ..... ?~ ...... ! ..... ~?.?..~ ..... !
: 2W ] 450V j
: ................ : .................... :
: ..... ?~ ...... l ..... ~?.?..~ ..... I
: ..... ?? ...... i ..... ~?.?..~ ..... i
2J j 630 V :
=··············••:••· .. ···············=
63 V
: ................ : .................... :
1J 1 2P j 220 V ]
.......................................
3A j 1000 V :
: ................ : .................... :
100nF-5%-100V
Figura 2.30. E¡emplo de codificación 101.
Un condensador tiene marcado el código 4 71 y otro el 473.
¿Qué indican estos valore
s?
Solución:
Las dos primeras cifras indican el valor y la tercera el
multiplicador:
471
_,. 470 pF
473 _,. 47 000 pF = 47 nF
INSTALACIÓN Y MANT
■■ 2.4.3. Simbología
Un condens ador se repres enta por los símbolos de la Tabla
2.16 y se expresa por la letra C. Se define por la capacidad
(C) cuya unidad de me dida es el faradio (F), pero al s er un
valor
muy alto se emplean los submúltiplos de milifaradio
(mF;
lmF
= 10-
3
F) y microfaradio (µF; l µF = 10-
6
F).
Tabla 2.15. Condensador
Componente ¡ Unidad de medida
e Condensador F Faradio
: ................. : .......................................... : ................... : ........................................ .
Tabla 2.16. Simbología del condensador
---1~
! Condensador
: :
: ~~ :
: :
1 ~É-:
Condensador con polaridad
=······· .... ···· ......................................... ;
i ~~ .
..........................................................
~ '
~ ........................................................ ¡ .............................................................. .
* ¡ Condensador ajustable
■ ■ 2. 4.4. Asociación de condensadores
Los condensadores se pueden asociar en serie, paralelo c
de
forma mixta, variando el valor total de la capacidad.
Ec
estos casos tenemos que:
• Asociación en para]elo. La capacidad total es L
suma de las capacidades de cada condensador.
• Asociación en serie. La inversa de la capacidad tota,
es la suma de las inversas de cada una de las capaci­
dades
de la asociación.
• Asociación mixta. En el circuito se encuentran co n­
densadores conectados en serie y en paralelo. Se re­
suelve simplificando el circuito.

43. Y MANTENIMIENTO
Tabla 2.17. Asociación de condensadores
Asociación ¡ Equivalente ¡ Valor
:.Cuál es la capacidad tot al del circuito serie de la figura,
~abiendo que el = 75 µF' c2 = 50 µF y c3 = 20 µF?
Circuito serie.
Solución:
Al estar en seri e:
1 1 l l I l l
-=-+-+-=-+-+-
Cr C1 C2 C3 75 50 20
l
4+6+ 15
-=
Cr 300
CT= 12 µF
Otra forma es realizar el circuito serie de dos en dos, así
se obtiene:
C
1
• C2 75 · 50
C
12
= C1 + C2 = 75 + 50 =
3
0 µF
C 12 · C3 30 · 20
Cr=---=---=12µF
C12+C
3 30+20
¿Cuál es la capacidad total del circuito paralelo de la figu­
ra, sabiendo que el = 75 µF y c2 = 50 µF?
Fi 11u J Circuito paralelo.
Solución:
Al estar en paralelo ambos condensadores, s us capacida­
des se suman:
Cr = C1 + C
2 = 75 µF + 50 µF = 1 25 µF
■■ 2.4.5. Carga y descarga
de un condensador
Un conden sador está constitui do por dos armaduras metá­
li
cas y separadas por un aislante. Esta constitución físi ca
hace pensar que no puede circul ar la corriente a través de
él. Sin embargo, en el
caso de una corrie nte variable, el
condensador está en
continuo proceso de carga y descarga
y comportán dose como si circulara corriente a través de él.
La Figura 2. 33 representa el esquema de un circuito para
analizar el proceso
de carga y descar ga de un condensador
a trav
és de una resistencia.

44. E { Descarga
Figura 2.33. Circuito de carga y descarga del condensador.
Para analizar el proceso de carga se coloca el interruptor
en la posición A. Inicialmente, el condensador está descar­
gado y se conecta a una fuente de tensión continua. Se ini­
cia el proceso de carga del condensador cuya diferencia de
potencial en sus armaduras en el primer instante es de O V
y
aumenta siguie ndo una curva exponencial cuya expresión
matemática es la siguiente:
V
E
63,2 % E
r= R · e
Figura 2.'.14. Curva de carga de un condensador.
Con la corriente ocurre lo contrario, en el primer instan­
te la corriente es máxima y va disminuyendo conforme el
condensador se carga.
Al cabo del tiempo obtenido de multiplicar el valor de
la resistencia (en ohmios) por la capacidad del condensador
(en faradios) este se ha cargado el 63,2 %. A este valor se le
llama constante de tiempo y se representa por la letra i:, y
INSTALACIÓN Y MANT
el valor obtenido va expresado en segundos. Esta constante
de tiempo representa la velocidad ele carga.
T=R-e
El condensador estará completamente cargado cuando
t ==,pero se considera cargado cuando ha transcurrido 5 i:,
en este caso se habrá cargado al 99,33 %. Una vez cargado
no circula ninguna corriente, comportándose como un cir­
cuito abierto.
Para el proceso de descarga el conmutador se sitúa en la
posición B. El condensador está cargado y desconectado de
la fuente de alimentación, así que comenzará a descargarse
a través
de la resistencia. El proceso de descarga sigue una
curva exponencial decreciente según la expresión:
Ve (t) = (;. e-
1
¡(R· C)
V
E
V (t)=E·e-t/(R·C)
e
36,8 % E ---------
r= R · C
Figura 2.35. Curva de descarga de un condensador.
Un condensador de 1 O µF está conectado a una fuente de
tensión junto con una resistencia en serie de l 20 kn. ¿ Cuál
es
la constante de tiempo? ¿En cuánto tiempo se habrá car­
gado
el condensador?
Solución:
La constante de tiempo es de:
i = R -e = 120 -1 o
3
.
1 o . 1
o-
6
= 1,2 s
Y se considera cargado
con: 5
t = 5 · 1,2 = 6 s

45. 2. LOS COMPONENTES PASIVOS
l 1
.. -[
Fijas
Variables
.. Campo magnético Asociación
Serie
1 1 • • 1 1 Campo eléctrico
Paralelo
Mixta

46. ■ Actividades de comprobación
----~~-~~-------------------------
2.1. ¿En cuál de los siguientes elementos no es posible 2.6. En corriente continua una bobina se comporta como:
cambiar
su resistencia a voluntad?
a) Un cortocircuito.
a) Resistencia bobinada.
b) Un circuito abierto.
b) Resistencia variabl e.
e) Un condensador.
e) Potenciómetro.
d) Un fusible.
d) Reostato.
2.7. ¿Qué es el dieléctrico?
2.2. ¿Cuál de los siguientes elementos varía su resistencia
en función
de la luz?
a) Es el tipo de material que se emplea para confec-
cionar las placas
de los condensadores.
a) PTC.
b) Es el material que se coloca entre l as placas del
b) NTC. condensador.
e) VDR.
e) Es el valor de la tensión máxima que soporta un
d) LDR.
condensador antes de perforarse.
d) Es la distancia que deben tener las placas de un
2.3. ¿Qué ti po de resistencia emplearías cuando esta ne- condensador en función de su tensión máxima.
cesita disipar una gran potencia?
a) Resistencia de carbón. 2.8. ¿Qué significa que un condensador es de tipo electro-
b) Resistencia bobinada.
lítico?
e) Resistencia de óxido metálico.
a) Que tiene polaridad.
d) Resistencia de película metálica.
b) Que sus armaduras se someten a un proceso de
electrólisis durante su fabricación.
2.4. En una asociación de resistencias: e) Que el dieléctrico se ha sometido a un proceso re-
a) Si es en serie, su resistencia equivalente es mayor
ductor higroscópico.
que la mayor de las resistencias que componen la d) Que tiene forma cilíndrica.
asociación.
b) Si es en seri e, su resistencia equivalente es menor
2.9. ¿Cuál es la unidad de medida de la capacidad en un
que la menor de las resistencias que componen la
condensador?
asociación.
a) Voltios
e) Si es en paralelo, su resistencia equivalente es ma-
b) Faradios.
yor que la mayor de las resistencias que compo-
nen la asociación.
e) Henrios.
d} Si es en paralelo, su resistencia equivalente es ma-
d) Amperios.
yor que la menor de las resistencias que compo-
nen la asociación.
2.10. ¿Cuándo se considera que un condensador ha carga-
do completamente?
2.5. El coeficiente de autoinducción de una bobina se
a) Cuando ha alcanzado el 63,2 % de su carga.
mide en:
b) Cuando ha alcanzado el 85 % de su carga.
a) Vatios.
e) Cuando ha alcanzado un tiempo del producto de
b) Microfaradios.
la resistencia
por la capacidad.
e) Henrios.
d) Cuando ha alcanzado un tiempo de cinco veces el
d} Culombios. producto de la resistencia por la capacidad.

47. 2. LOS COMPONENTES PASIVOS
■ Actividades de a~licación
-----------------------------------
2.11. Determina las bandas de colores para las resistencias siguientes:
a) 120 O.
b) 33 kO.
e) 560 kO.
d) 6,8MO.
2.12. Calcula la resistencia equivale nte entre los puntos A y B del circuito dado, sabiendo que R
1
= 3 O, R
2
= 6 O, R
3
= 7 O, R
4
= 5 O, R
5
= 2 O, R
6
= 6 O, R
7
= 2 O y R
8
= 3 O, V= 12 V. Calcula la corriente y la tensión en cada resistencia, así como la
potencia total.
A B
V
Figura 2.36 .
... 13. Calcula la resistencia equivalente entre los puntos A y B del circuito dado, sabiendo que R
1 = 6 O, R
2 = 4 O, R
3 = 3,6 O,
R
4
= 5 O, R
5
= 20 O, R
6
= 1 O O y R
7
= 20 O, VA
8
= 24 V. Calcula la corriente y la tensión en cada resistencia, así como la
potencia total.
A
Figura 2.37 .
... 14. Determina la resistencia comercial del circuito equivalente (código de colores y potencia), sabiendo que R
1
= 1 O kO, R
2
= 20 kO, R
3
= 15 kO y R
4 = 15 kO y está conectada a una fuente de tensión de E= 24 V. Si la tensión de la fuente sube a
90 V, ¿cuál debe ser la potencia de la resistencia equivalente?
E
Figura 2.38.

48. 2. LOS COMPONENTES PASIVOS '
2.15. Calcula la bobina equivalen te del circuito dado, sabiendo que L
1 = 8 H, L
2 = 7 H, L
3 = 42 H y L
4 = 2 H.
Figura 2.39.
2.16. Calcula la bobina equivalente del circuito dado, sabie ndo que L
1 = 7 H, L
2 = 3 H, L
3 = 6 H, L
4 = 4 H, L
5 = 1 H, L
6 = 2 H y
L
7
= 3 H.
Fi
gura 2.40.
2.17. Calcula la capacidad equivalente del circuito dado, sabiendo que e,= 50 µF, C
2 = 25 µF, C
3 = 50 µF y
C
4 = 10 µF.
Figura 2.41.
2.18. Calcula la capacidad equivalente del circuito dado,
sabiendo que C
1 = 3 µF, C
2 = 1 µF, C
3
= 2 µF, C
4 = 4 µF,
C
5
= 1 µF, C
6
= 3 µF y c
1 = 5 µF.
Figura 2.42.
2.19. Determi na los tiempos de carga y descarga del con­
d
ensador del circuito dado, sabiendo que
R
1 = 100
kO, R
2
= 220 kO y C = 1 µF.
Figura 2.43.

49. Contenidos
Objetivos

50. 3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
.... '---------------'-----------
42
■ 3.1. Cálculo de circuitos eléctricos
A la hora de analizar un circuito elé ctrico es necesario
cono
cer sus parámetros el éctricos más importantes, gene­
ral
menLe los valores de Lens iones, corrientes y potencias,
para a partir
de estos, profundi zar en otros asp ectos, como
veremos más adelante, tal es como el cálculo de secciones
del
cableado a emplear, selecciones de los element os de
prol
ccción, et cétera.
Un circuito el
éctrico responde de diferente manera en
función del tipo de on
da o de corriente el éctrica, en este
caso
se aprenderá a calcu lar circuitos en corriente conlinua
y en
corrienle alterna s enoidal.
Otro asp ecto importante a la hora de anali zar y calcular
l
os circuit os eléctricos es el régimen de funciona miento.
Existen
dos tipos de regímenes: el régimen transitorio,
que es el que Liene lugar cuando un circuito cambia de es­
tado, por ejemplo de estar de sconectado a la red el éctrica
a cuando
se cierra el interruptor y esta pasa a conectar los
receptor es eléctricos. Este análisis es muy complejo y no se
tratará. El otro
estado es el régimen permanente, que es
cuando el circ
uito después de cambiar ele estado se estabili­
za. Este esta
do es el que se aprenderá a calcular.
■ 3.2.
las leyes de Kirchhoff
Gustav Robert Kirchhofffue un físico prusi ano (Alemani a)
que ap licando el principio de conservación de la energía,
est
ableció dos leyes que permiten resolver matemáticamen­
te un circuito elé
ctrico obtenien do la tensión y la corriente
en cualquier parte del circuito.
Un circuito el
éctrico está compuesto por los siguientes
elementos:
• Nudo. Es la unión de varios conductores eléctricos
en un punto.
• Rama. Parte del circuito comprendido en tre dos nu­
dos.
• Lazo. Es un circuiLo que puede recorrerse sin pasar
dos veces por un mis mo punto.
• Malla. Lazo sin ninguna parte en su interio r.
Identifica en el circuito el éctrico de la figura, los nudos, las
ramas, los lazos y las mallas.
INSTALACIÓN Y MANT
Fnura 3 l. Circuito eléctrico.
Solució n:
Se identifican dos nudos, tres ramas, n ·es lazos y dos mallas.
Figura 3.2 Nudos y ramas en el circuito eléctrico.
E
Figura 3.3. Lazos y mallas en el circuito el éctrico.
■■ 3.2.1. Primera ley de Kirchhoff
La primera ley de Kirchhoff o de las corrient es se cer:­
tra en los nudos. La suma de las coJTientes entrantes en u
nudo
es igual a la suma de las co nientes salientes:
L f E11trada = L / Salida
Que es lo mismo que:
I.l=O
Por convenci ón de signos, se c onsideran positivas L
corrientes que entran al nudo y ne gativas las que salen.

51. Nudo
j 1'
,ura J..!. Nudo.
MANTENIMIENTO
Entrantes
/1+/3=/2+/4
Salientes
í. I =O
í.l= l1-l1+/3-/4 =0
Si observamos el ejemplo de la Figura 3.5 p odremos en­
end
er la regla de los nudos. Se tiene un circuito compuesto
""Or dos resistencias en paralelo conectadas a una fuente de
.ilimentación.
___!2._ Nudo a (3
-
f1 ¡ '2
R1 Ri
12 V
1 KO 1KO
Nudo b
gura ·1.s. Ejemplo de nudo.
Por la l ey de Ohm se sabe que la corriente que debe
.::ircular por cada rama es de:
E
1
12 V
1? = !, = -= --= 0,012 A= 12 mA
-·' R 1000 .O
De aquí se deduce que la fuente de alimentación d ebe
proporcionar la c orriente demandada para cada rama, es
decir24 mA:
1
1 = 1
2 + /
3
= 12 mA + 12 mA = 24 mA
1
1
-/
2
-
/
3 = 24 mA-12 mA -12 mA = O
En el nudo b ocurre lo contrario:
■■ 3.2.2. Segunda ley de Kirchhoff
La segunda ley de Kirchhoff o de las tensiones se centra
en las
mallas. La suma de las fuerzas el ectromotrices apli­
cadas e n una malla es igual a las
caídas de tensión en cada
elemento de la malla:
Si
se plantea esta ecuación de manera implícita. se ob­
tiene:
E E; -:E (/; · R;) = O
Es decir que, la suma de tensiones en un camino cerrado
es nula.
Aplicando la segunda l ey de Kirchhoff al circuito de la
Figura 3.6,
se observa que:
t,
Figur,1 l.&. Ejemplo de malla.
:E E; = :E (R · /)
:E E; -:E (R · 1) = O
■ 3.3. Métodos de resolución
En todos los c asos, se trata de establecer una serie de ecua­
ciones basán donos en las leyes de Kirchh off aplicadas a
los nud
os y las ma llas del circuito. Se obtiene un sis tema
de ecuaciones linealmente independientes igual al número
de incógnitas.
Para resolver estos si stemas de ecuaciones
se pueden
empicar los siste
mas tradicional es (reducción, igual ación o
sustitución) y en l
os
más complejos se recomienda la utili­
zación
de matrices y resolverlos por Cramer.
■ ■ 3.3.1. Consideraciones
A la h ora de plante ar las ecuacion es para resolver l os cir­
cuitos
aplicando las r eglas de Kirchhoff se ha de tener en
cuenta una
serie de convenciones:
• H
ay que dar un sentido arbitrario a las c orrientes
eléctricas. Si una vez calculado el resultado de
es­
tas corrie ntes se obtienen va lores negativos, significa
que el sentido es el inverso al considerado .
..

52. 44
3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
/=-150 mA /= 150 mA
-
-----c=J--
Figura 3.7. Sentido de las corrientes.
• Si al plantear las ecuaciones de las mallas, las co­
rrientes coinciden con el sentido de la malla, en­
tonces
se consideran positivas y negativas en caso contnufo. En la Figura 3.8 se observa que la corrien­
te /
1
coincide con el sentido de la malla 1.
Figura 3.8. Sentido coincidente de la corriente con la malla.
• Cuando un elemento es compartido por dos ramas, si
el
sentido de la corriente coincide con el de la rama se
considera positivo y negativo en caso contrario. En la
Figura 3.9 se observa que la corriente
1
2
coincide con
el sentido de la malla 1 pero en la malla 2 es opuesto.
Figura 3.9. Sentido de las corrientes respecto a dos mallas.
• Las fuentes de tensión se pueden comportar como
generador (aportan energía al circuito) o como re­
ceptor (c
onsumen energía del circuito).
-1...:
T-
j Generador -1...:
T-
! Receptor
Figura 3.10. Comportamiento de una fuente de tensión.
■■ 3.3.2. Método de las corrientes de malla
Veamos cómo apli car la primera ley de Kirchhoff o de las
corrientes a un circuito eléctrico,
en primer lugar de una
sola malla y posteriormente
de varias mallas.
INSTALACIÓN Y MANTE
■■■ Circuitos
~e una malla
Los pasos a aplicar para resolver la malla de la Figura 3.11
serían los siguientes:
12 V 6V
Figura 3.11. Ejemplo de malla.
1. Se indica, de man era arbitraria, el sentido de la ma­
lla, por ejemplo sentido horario.
12 V
Malla
6V
Figura 3.12. Sentido de la malla.
2. Se indica de manera arbitraria el sentido de la co­
ITiente.
12 V
I
-+
Figura 3.13. Sentido de la corriente.
Malla
6V
3. Se indica el sentido en las fuentes de alimentación
considerándolas como generadores, es decir se col
o­
ca una flecha que entre por el polo negativo y salga
por el positivo.

53. Y MANTENIMIENTO
I
--+
R
1
= 1 KO
f1
+t ( t+
Ei
12 V
Malla 6V
" 3.14. Sentido en las fuentes de tensión.
4. Se aplica la regla de K irchhoff, observando en este
caso lo sigui ente:
-
La fuente de alimentación E, coincide con el
sentido de la ma lla, por tanto se considera posi­
tiva.
Actúa como generador aportando ener gía al
circuito.
-
La fuente de alimentación
E, no coincide con el
sentido de la ma lla, por tanto se considera nega­
tiva.
Actúa como receptor consumiendo energía
del circuito.
-El
sentido ele la corriente/ coincide con el senti­
do de la malla, por tanto se considera positiva.
Con estas observaci ones, la ecuación de esta ma lla sería:
Resuel
ve la malla de la Figura 3. l l según:
a) Esos mismos criterio s.
b) Ahora considera que el sentido de la corriente se ha to­
mado
de manera inversa. Plant ea los sentidos de las co­
rrientes y resuelve la malla. ¿Qué conclusión obtienes?
Solución:
a) Con los mismos criterios de los sentidos de la ma lla y
corrientes, se ha obtenido que:
-
G
12 V
Malla 6V
R
2
=500O
Figura 3.1 'i. Ejercicio de aplicación. Planteamiento A.
3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
12 -6 = / · ( 1000 + 500) =
12-6
l = IO00 +
500
= 0,004 A = 4 rnA
b) Si ahora se cambia el sentido de la corrie nte/, se ob­
serva que este es opuesto al sentido de la malla. Por
tanto, en el planteamiento se considerará negativo.
R
1
= 1 KO
G
12 V
Malla
Figura 3.1 b. Ejercicio de aplicación. Planteamiento B.
12-6=/· (1000+500) =
12-6
6V
= l = -----= -O 004 A = -4 rnA
IO00 + 500 '
En este caso el valor de la corrie nte obtenida es de -4 mA.
El signo negativo indica que el sentido real de la
corriente
es opuesto al considerado.
■■■ Circuitos de varias mallas
En el circuito de la Figura 3.17 se observa que está com­
puesto
por los sigui entes elementos:
• Nudos:
n = 2.
• Ramas:
r = 3.
• Lazos: / = 3.
• Mallas:
111 = 2.
En
este circuito se observan tres ramas y por tanto se
tendrán tres corrientes que serán las incógnitas a calcular.
Se necesitan tres ecuaciones linealmente in dependientes.
Dos de ellas se obtienen mediante la segunda ley de Kir­
chh
off aplicadas a las mal las. La tercera ecuación se obtiene
apli
cando la primera ley de Kirchhoff a uno de los nudos. 45

54. Malla
1
Figura 3.17. Circuito de varias mallas.
Se resuelve de la siguiente manera:
1.
Se asigna a cada malla un sentido, por ejemplo el
senlido horario.
R1 R2
7
10 20
f1 15 V
í) í) :~
R4
Malla
40
Malla J_
1
2 f2
20V
Figura 3.18. Sentido de las mallas.
2. Se asigna de manera arbitraria un sentido a las co­
rrientes de cada rama.
Nudo a
R1 Í 1
-+
Í3
-+
R2
10 ii2
f1 15 V
r r
R3
R4
30
Malla 40
Malla
1 2
Figura t 19. Corrientes en los nudos.
3. Se representan los potenciales en cada elemento.
R1 Í 1
--+
i 3
-+
R2
ii2
+
10
f1
r
+
r
R3
+ R4
15 V
Malla Malla
40
1 2
Figura 3.20. Sentido de /os potenciales.
INSTALACIÓN Y MA
4. Se plantean las ecuaciones de malla teniendo _
cuenta el sentido de los potenciales en cada elemen:
Malla 1: R
1 i
1 +R
4i
2-E1 =0
Malla 2: R
2
i
3 + R
3 i
3
-R
4
i
2 + E2 = O
5. Se plantean las relaciones de corriente en el nudo·
6.
Se tiene un sistema de tres ecuaciones con tres i
cógnitas:
Malla 1: i
1 + 4 i2
=15
Malla 2: --4 i
2 + 5 i
3 = -20
7. Se resuelve el sistema de ecuaciones por cualquier_
de los métodos (sustitución, igual ación, reducción
Cramer).
En este caso se va a resolver por el método de Cramer
que se basa en el cálculo de determinantes:
1
t.= o
4 O
-4 5 = 4 + 20 + O - O -O + 5 = 29
-1 -1
15 4 O
t-1 = -20 -4 5 = 60 +O+ O -O - 80 + 75 = :'
O -1 -1
li
15
~ 1 = 20 + 75 + o -o -o - o= 95 t-2 = -20
o -1
l 4
151
t.3 = o -4 -~O = O -80 + O + 60 -O -20 = -
-1
Se obtienen las incógnitas:
t.7 95
i = _.::. = -= 3 28 A
2
t. 29 '
l'i,
--40
i =--=-
= -= -1 38 A
3
l'i 29 '
Si alguna corriente tiene signo negativo, significa que el
sentido de la misma es contrario al que se había considera­
do.
En este caso el sentido de la corriente
i, es contraria al ,
considerado.

55. MANTENIMIENTO
10 20
E1
i
1 = 1,9 A i
3=1,38A R3
Í2 "3,28 Al
R4
40
15 V
20V
,ura 3.21. Solución.
■■ 3.3.3. Método de las tensiones en los nudos
Este método consiste en calcular el potencial que hay en
_ada nudo del si stema, respecto de un n udo que conside­
~..tmos con potencial O. Conocido el potencial del nudo, se
_aJculan las corrientes de cada rama, tenie ndo en cue nta las
,osibles fuentes de tensión y resistencias que existieran en
-icha rama.
Los pasos para resol ver el circuito serían los siguientes:
1. Se selecciona un nudo que se conecta a tierra (se le
asigna el potencial 0).
10
15 V
Nudo N
VN
R•
40
a 3.22. Asignación de nudos.
20
20V
2. Al resto de nudos del circuito les a. ignamos un nú­
mero o letra y el potencial correspondiente respecto
del nudo O.
En este caso, solo h ay dos nudos, al otro se le asigna
la letra N y un potencial V~,, que es el que se debe
hallar.
3. A cada ran1a del circuito se le asig na una corriente
con un sentido arbitrario, por ejemplo salientes del
nudo.
-l. A estos nudos se les aplica la p1imera ley de Kirchhoff.
Para el
nudo N, se tiene que:
R1 I¡ v. li
..--N-.
R2
10 ¡,3
E1
R4
15 V
40
íi)!ura L:
1 Asignación de corrientes.
5. Se considera una fuente de tensión ficticia de valor
V entre el nudo N y el de potencial O, y aplicando la
ley de
Ohm se obtiene la corriente que circula por esa
rama, ignorando en cada caso el resto del circuito.
Así,
se obtienen las siguie ntes expresiones:
VN-Ei VN-15
!,=---=
R
1
1
VN-E2 V N-20
12= = ---
R2 + R3 5
6. Se sustituye en la ecuación de cada nudo los valores
de las dis tintas intensidades y se resuelve:
20 V N -300 + 4 V N -80 + 5 V N = 0
29 VN-380 = O
380
VN=
29
= 13,lOV
7. Una vez calculados los potencial es de los nudos, se
sustituyen para obtener las corrientes:
VN-15 13,10- 15
I, = --
1
-= -- 1
--=-1,9 A
VN-20
/2 = 5 =
VN-20
5
=-1,38 A
VN 13,10
!3 = -= --= 3 28 A
R4 4 '
Las corrientes de signo negativo significan que su senti­
do es el contrario aJ considerado.

56. 1
48 l
1-1
3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
■
3.4. las ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell, también llamado método de las
mallas,
están basadas en la segunda ley de Kirchhoff. Con
este método se asigna a cada malla una corriente. Una vez ob-
tenidas estas corrientes
de malla se aplican en los nudos. Con
el método
de Maxwell se reduce el
número de ecuaciones.
En el circuito de la Figura 3.24, que se ha calculado
previamente, se tenían tres ecuaciones con tres incógnitas.
Si
se aplica el método de Maxwell o de las mallas se tienen
dos
ecuaciones con dos incógnitas
(1
11
e 1).
Los pasos para resolver el circuito serían los siguientes:
l. Se asigna un sentido arbitrario para las corrientes de
mallas (/A e!,), por ejemplo sentido horario.
R1 R2
10 20
E¡ 15 V
0 0
R4
A 40 B
E2
Figura 3.2-l. Planteamiento de las mallas.
2. Se asigna de manera arbitraria un sentido a las co­
rrientes de cada rama.
R¡ Í 1 Í 3 R2 ___. ___.
10 ii2 20
E¡ 15 V
0 _['
R4 0 30
A 40
'ª
E2
20V
Figura 3.25. Corrienles de ramas.
3. Se representan los potenciales en cada elemento (Fi­
gura 3.26).
4.
Se plante an las ecuaciones de malla te niendo en cuen­
ta el
sentido de los potenciales en cada elemento:
MallaA: R
11;1+R
4(/A-l
8)-E1=0
MallaB: R
2
!
8
+R
3
1
8+R
4
(/
8-f
11)+E2=0
INSTALACIÓN Y MANT
R1 i1 Í3 R2
--
+
10 ¡ i2
E1
+
+
0
R4
0
A 40 B
15 V
Figura 3.26. Sentido de los potenciales.
5. Se resuelve el sistema de ecuaciones:
Malla A: 5 IA-41
8-15 =Ü
Malla B: -4 IA + 9 1
8 + 20 = O
Obteniendo:
¡A= 1,9 A
1
8=-1,38A
6. Se obtienen las corrientes de rama:
i
1 = !;1 = 1,9 A
i2 = 111 -fu= 3,28 A
i
3=iu=-l,38A
R3
Corno i, es de sigo negativo significa que su sentidL
es el contrario al considerado.
■ 3.5. f I teorema de superposición
El teorema de superposición consiste en dividir un circuitt
eléctrico con varias fuentes (de tensión o de corriente) er
tantos circuitos corno fuentes
tenga y posteriormente sumar
todos los efectos (tensiones o corrientes).
Para resolver un circuito utili zando el teorema de su­
perposición,
se debe resolver los circuitos resultantes de ií
anulando alternativamente todas l as fuentes menos una. L~
intensidad que circula por el circuito será Ja suma de la:,
intensidades que circulan por cada una de las ramas de lo,
circuitos en que este se descompone.
Anular una fuente de tensión consiste en cortocircui­
tarla. Anular
una fuente de corriente consiste dejarla a
circuito
abierto.
El teorema ele superposición se aplica a circuitos line a­
les, es decir cuya relación tensión-corriente es lineal.

57. N Y MANTENIMIENTO
,ura 3.27. Teorema de superposición.
Resuelve el circuito dado en la Figura 3.28 en los siguien­
tes casos:
a) S
in aplicar el teorema de superposición.
b) Apli
cando el teorema de superposició n.
7V
R1
11 O
+
f
f2
15 V
r
+
80
F •ura l.28. Ejercicio de aplicación del teorema de superposición.
Solución:
a) Sin apli car el teorema de superposición.
Se asigna el sentido de la corriente de manera ar bitraria
y
se calcula por medio de la ley de Ohm.
7V
80
f
r
15 V
t ,ura :1.29. Ejercicio de aplicación del teorema de superposición. Con
todas las fuentes.
Como el sentido de t:
1
coincide con la corriente !, su
signo
es positivo, en cambio
e
2
es opuesto y por ello
nega
tivo:
7 -15
1 1 + 8 + 4 = -0,35 A
El signo n egativo de la corriente obtenida significa que
su sen
tido es el opuesto.
b) Aplicando el t
eorema de superposició n.
Primero se asigna el sentido de la corriente a la malla de
forma arbitraria, en este caso dejamos el mismo sentido
que el
considerado anteriormente. A continuación, se
deja solo una de las fuentes de tensión, eliminando
(cortocircuitand
o) las demás y se calcula su corrie nte
por medio
de la ley de Ohm.
7V
80
f
Figura :uo. Ejercicio de aplicación del teorema de superposición. Solo
la fuente de tensión 1.
Una vez obtenida la corriente, se procede de idéntica
man
era con la siguiente fuente.
80
f
I
15 V
F1~ura Lsl. Ejercicio de aplicación del teorema de superposición. Solo
la fuente de tensión 2.

58. -15
11+8+4
-0,65 A
Sumando el efecto de todas las fuentes se obtiene la
corriente total, siendo de:
l = 1
1
+
12 = 0,30 + (-0,65) = -0,35 A
Se observa que ambas corrientes coinciden, quedando
demos
Lrado el teorema de superposición.
■
3.6. los teoremas de Thévenin
y Norton
Son dos teoremas básicos del análisis de circuitos, que es­
tán relac
ionados, siendo, en definitiva, dos formas de ver lo
mismo.
Su enunciado es el siguiente:
Teorema de Thévenin. Toda red de dos terminales es
equivalente a un circuito formado por una fuente de tensión
(V.
11
) en serie con una resistencia (RTH).
Red de
A ~A
dos terminales
B
T.___vT_H-----<o B
Thévenin
Figura J.32. Teorema de Thévenin.
Teorema de Norton. Toda red de dos terminales es
equivalente a un circuito formado por una fuente de inten­
sidad
en paralelo con una resistencia.
.-----.----o A
A
Red de
dos terminales
B
B
Norton
Figura 3.33. Teorema de Norton.
Donde:
REQ = R
111
= R,v Resistencias de Thévenin y Norton, es
la resistencia equivalente
que presenta
la red
desde los terminales A y B, anu­
lando las fuentes.
INSTALACIÓN Y MAN
Tensión de Thévenin, es la diferencia
de potencial que hay entre los termina­
les A
y B.
Intensidad de Norton,
es la corriente
que recorrería un cortocircuito
que se
establ
eciese entre los t erminales A y B.
Ambos teoremas están relacionados entre
sí por la Ley
de Ohm, siendo la resistencia de los dos circuitos la misma:
VTH
Vnr=lN-RN I N= --
Rn,
VTH
Rn., =RN= --
IN
La obtención de los circuitos equivalentes pasa por tanto
por
la obtención de la
Vrn, la IN y la resistencia equivalente
desde
los terminales A y B
(Rm = RN). Para ello, se debe re­
solver el circuito por cualquiera de los métodos conocidos
y hallarlas de modo teórico.
Halla el circuito equivalente de Thévenin
y Norton entre
los puntos A
y B. Calcula, además, la potencia de una re­
sistencia conectada entre A
y B en los siguientes casos:
• Resistencia de valor igual a la resistencia de Thévenin.
• Resistencia
de valor igual a la mitad de la resistencia
de Thévenin.
• Resistencia de valor igual
al doble de la resistencia de
Thévenin.
30 30
A
lOV
40
Figura 3.34. Ejercicio de aplicación del teorema de Thévenin y Norton.
Solución:
Para este circuito, la tensión de Thévenin (Vrn) es la dife­
rencia de potenci
al que existe entre los puntos A y B. Como
entre A
y B no circula ninguna corriente por ser un circuito
abierto, la tensión
VAH es la misma que existe en bornes de
la resistencia Rr Esta tensión viene determinada por:
VR2 = I · R2
Por tanto, se debe calcular en prim er lugar la corriente que
circula por esta resistenci
a.

59. Y MANTENIMIENTO
30 30
A
10 V
40
Figura 3.35. Ejercicio de aplicación. Calculo de la corriente.
Aplicando la ley de Ohm, se tiene que:
E E 1 JO
1=-=--=--=2A
R R
1 +R
2 3+2
Por tanto:
En este caso, también se podría haber calculado conside­
rando que el circuito es un divisor de tensión:
Se calcula ah ora la resistencia equivalente de Thévenin,
para ello se anulan las íuentes (las fuentes de tensión se
co11ocircuitan).
30 30
A
40
Figura 3.3í,. Ejercicio de aplicación. Cálculo de Rm.
Simplificando el c ircuito (obteniendo el paralelo de R
1
y
R
2
y realizando el ci rcuito serie de esla con R
3
y R
4
), se
obtiene que:
►
3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
3-2
RTH = -- + 3 + 4 = 8,2 .Q
3+2
Con estos ya se tiene el circuito equivalente de Thévenin:
RrH
~A
VrH _L IS,LU
4V
T.____º B
Figura J.3i. Ejercicio de aplicación. Circuito equivalente de Thévenin.
Para el circuito de Norton, se tiene que:
R
TH = R,v =
8,2 D
VTH 4
l,v= -= -=0,49A
RrH 8,2
IN
0,49 A
~-------0A
'---------0 B
Figura 338. Ejercicio de aplicación. Circuito equivalente de Norton.
Conectamos una resistencia R, a la conexión Thévenin. Se
asigna un sentido arbitrario. Esta intensidad /
1
no tiene por
qué valer lo mismo que
la intensidad / hallada al princi­
pio del problema, ya que esta depende del valor de la re­
sistencia.
Figura
3.39. Ejercicio de aplicación. Con carga.
La relación que se estable ce es:
Vrn = 1
1
· RTH + 1
1
· R = 1
1
• (RrH + R)
VTH
1,=---
Rn1+R
Si la r esistencia de carga es del mismo valor que la resis­
tencia
de Thévenin, se
tiene que:
• Si: R = RT/1 = 8,2 O:
Vrn 4
1
1 = ---= = 0,24A
Rn1 + R 8,2 + 8,2
51

60. 52
3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
Con una tensión de:
V
11
= 1
1
• R = 0,24 · 8,2 = 2 V
Disipando una potencia de:
• S
i:
R = Rn/ 2 = 4, 1 !1:
Vrn 4
1
1
= ---= ---=0,32A
Rrn+R 8,2+4,l
Con una tensión de:
Vi?= 1
1
• R = 0,32 · 4,1 = 1,33 V
Disipando una potencia de:
PR = VR · 11 = l,33 · 0,32 = 0,43 W
■ 3.7. f I puente de Wheatstone
El puente de Wheatstone es un circuito que se emplea para
medir resistencias de una manera rápida y precisa. Consiste
en
emplear dos resistencias fijas (R
1
y R) y conocidas, una
resistencia variable
(R
3
) y la resistencia a medir (R).
A
'1 ✓
\,. 12
Rx R1
'-:-'
B e
/ 1\,.
!
6
=0A
/'2
D
Figura 3AO. El puente de Wheatstone.
La resistencia variable (R) se mueve sobre una escala,
de tal forma que se puede conocer su valor óhmico en cual­
quier momento. Cu ando se cierra el interruptor, el circuito
estará desequilibrado y el galv<U1ómetro marcará un valor
cualquiera.
Se trata de
varim el valor de la r esistencia v<LI·ia­
ble (R
3
) hasta conseguir que el galvanómetro marque cero.
En este momento el circuito está en equilibrio y por aplica­
ción de la segunda ley de Kirchh off a las mallas formadas
se cumple que:
INSTALACIÓN Y MAN
Dividiendo estas expresiones se consigue que se elimi­
nen l
as corrientes:
---->
La ventaja del empleo de circuitos puente para deter­
minar el valor de resistencias consiste en que no interviene
en
las expresiones el valor de la tens ión de la fuente de
alimentación.
El puente de Wheatstonc es el circuito puente más conoci­
do, pero hay varios tipos más como el puente Thomson, el
puente hilo, etcétera.
Se tiene un puente de Wheatstone con resistencias de los
siguientes valores:
R
1
= 100 !1 y R
2
= 50 !1. Cuando el am­
perím
etro marca cero, la resistencia
R
3
vale 20 !1. ¿Cuál es
el valor de la resistencia desconocida R/?
Solución:
Aplicando la relación, se obtiene que:
R1 ·R3 100-20
Rx= -.-= _5_0_ =40!1
R2
■ 3.8. Transformaciones
triángulo-estrella y
estrella-tri á ng u I o
Una combinación de resistencias en combinación triángulo
se puede transformar en la combinación estrella y vi cever­
sa. Estas tran sformaciones facilitan el cálculo para obtener
la r
esistencia equivalente en un circuito.

61. MANTENIMIENTO
·a 3.41. Transformación de triángulo a estrella.
Las ecuaciones que corresponden a estas transformacio­
es son:
•
De triángulo a estrella:
R
1
•
R2
R, =----­
' R
1 +R
2+R
3
R2. R3
Rc=----­
R1 + R2 + R3
• De estrella a triángulo:
Ra · Rb + Rb · Re + Ra · Re
R1= ---'-------­
R ...
Obtén la resistencia equivalente del circ uito de la Figma 3.42.
ilra 3 ..¡1. Circuito.
►
Solución:
El circuito está formado por dos combinaciones de trián­
gulos.
Se puede transformar una de ellas a estrella.
Figura 3.4'3. Transformación triángulo-estrella.
Se aplican las ecuaciones:
Figura 3.4-t Equivalencia.
Con la combinación obtenida, ya es fácil obtener la resis­
tencia total,
calculando la combinación serie de
R
0
con R
4
y R, con R
5
• Se obtiene el parale lo de estas y por último el
circuito serie con Rb.
El valor de la resistencia equivalente es de:
61
R =
21
= 2,9 D

62. t '
Análisis de circuitos
Elementos Leyes
Nudos
Ramas
Lazos
Ramas
ircu1tos e~u,valentes
Primera ley de Kirchhoff
o ley de las corrientes
Segunda ley de Kirchhoff
o ley de las tensiones
Thévenin
RTH' VTH

63. 3. ANALISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
■ Actividades de comprobación ___ ~--~----~-
3.1. Una malla se define como:
a) Es un circuito abierto.
b) Es un circuito cerrado.
e) Es un circuito que puede recorrerse sin pasar dos
veces por un mismo punto.
d) Es un circuito que puede recorrerse pasando n ve­
ces
por un mismo punto.
3.2. En un nudo:
a) La suma de las corrientes que entran más las co­
rrientes que salen es igual a O.
b) La suma de las corrientes que entran menos las
corrientes que
salen es igual a O.
e) El producto de las tensiones que entran es igual al
producto de las tensiones que salen.
d) El producto de las tensiones que entran menos el
producto de las tensiones que salen es siempre O.
3.3. Por convención de signos, l as corrientes respecto a
un
nudo se consideran:
a) Negativas si salen.
b) Positivas si salen.
e) Negativas si entran.
d) No hay ningún crite rio.
3.4. Según la segunda ley de Kirchhoff:
a) La suma de las fuerzas electromotrices en una ma­
l
la más las caídas de tensión en cada elemento es
igual a O.
b) La suma de las fuerzas electromotrices en una ma­
lla es igual a la
suma de las caídas de tensión en
cada elemento.
e) La suma de las corrientes en un nudo es igual a O.
d) La suma de las corrientes que entran es igual a la
suma de las corrientes que salen.
3.5. Si el sentido de una corriente es de valor negativo,
signifi
ca que:
a) La corriente no puede ser negativa.
b) El sentido es el contrario al considerado.
e) Es posible solo cuando se apl ica el teorema de su­
perposición ya
que posteriormente al sumarse con
los otros efectos su resultado final será positi
vo.
d) Son errores de decimal es y se redondea a O.
3.6. Si en una fuente de tensión la corriente entra por el
polo positivo:
a) La fuente proporciona energía al sistema.
b) La fuente absorbe energía al sistema, comportán­
dose como un generador.
e) La fuente absorbe energía al sistema, comportán­
dose co
mo un receptor.
d) Toda fuente de tensión genera una energía que es
aprovechada por el resto de elementos que com­
ponen el circuito.
3.7. El teorema de superposición consiste en descompo­
ner un c ircuito en:
a) Función de sus elementos pasivos.
b) Función de sus ramas y luego sumar sus efectos
e) Función de sus ramas y luego sumar sus corrientes.
d) Función de sus fuentes y luego sumar sus ef ectos.
3.8. En el teorema de superposición, elimi nar una fuente
de tensión consiste en:
a) No se puede eliminar una fuente de tensión de un
circuito puesto que entonces varía este y sus re­
sultados finales.
b) Invertir su polaridad.
e) Dejarla a circuito abierto.
d) Dejarla a cortocircui to.
3.9. El teorema de Thévenin consiste en:
a) Un ci rcuito serie con la resistencia y la fuente de
tensión.
b) Un circuito paralelo con la resistencia y la fuente
de corriente.
e) Un circui to serie con la resistencia y la fuente de
corriente.
d) Un ci rcuito paralelo con la resistencia y la fuente
de tensión.
3.10. El teorema de Norton consiste en:
a) Un circuito serie con la resistencia y la fuente de
tensión.
b) Un circuito paralelo con la resistencia y la fuente
de corriente.
e) Un circuito serie con la resistencia y la fuente de
corriente.
d) Un circuito paralelo con la resistencia y la fuente
de tensión.

64. 3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
■ Actividades de aplicación
3.11. Calcula las corrientes de cada rama del circuito de la figura en los siguientes casos:
a) Aplicando las leyes de Kirchhoff. d) Aplicando el método de los nudos.
b) Aplicando las ecuaciones de Maxwell. e) Calcula el circuito equivalente de Thévenin y Norton
e) Aplicando el teorema de superposición. en l os puntos A Y B.
Ao----<-----------------~
Rz
50
E1 E2 E3
8
o--__. __ 6_v---1 ~---I----1-2_v ____ 1s_v_____,T
Figura 3.45. Ejercicio de aplicación.
3.12. Calcula las corrientes de cada rama del circui to de la figura en los siguientes casos:
a) Aplicando las leyes de Kirchhoff. d) Aplicando el método de los nudos.
b) Aplicando las ecuaciones de Maxwell. e) Calcula el circuito equivalente de Thévenin y Norton
e)
Aplicando el teorema de superposición. en l os puntos A Y B.
~--~ 1-----<---------+----<> A
E4
4V
f2 f3
I
3V svT
'---~1-----<-1-------- -___¡_---+--0B
Figura 3.46. Ejercicio de aplicación.
3.13. Calcula las corrientes de cada rama del circuito de la figura en los siguientes casos:
a) Aplicando las leyes de Kirchh off. d) Aplicando el método de los nudos.
b) Aplicando las ecuaciones de Maxwell. e) Calcula el circuito equivalente de Thévenin y Norton
e) Aplicando el teorema de superposición. en los puntos A Y B.
1-----.-----11--------<J A
30 2V
sv
B
Figura 3.47. Ejercicio de aplicación.

65. 3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
3.14. Calcula las corrientes de cada rama del circuito de la figura.
20 10
10V
Figura 3.48. Ejercicio de aplicación.
3.15. Calcula l as corrientes de cada rama del circuito de la figura.
20
3V
Figura 3.49. Ejercicio de aplicación.
3.16. Calcula las corrientes de cada rama del circuito de la figura.
10 V
40
15 V
Figura 3.50. Ejercicio de aplicación.
2V
f2
8V
R4
100
Rz
60
Rs
50
30
5V
5V
Rs
200

66. 3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA
3.17. Halla el equivalente de Thévenin y Norton entre A y B, utilizando el método de los potenciales de nudo (nudos) para cal­
cul
ar las intensidades de las ramas (halla l as tres intensidades). Después conecta una resistencia de 8
O entre A y B y
calcula la intensidad que circula por esta y la potencia que disipa.
E2 Rs
1----.----l l---c:=J-o
Figura 3.51. Ejercicio de aplicación.
3.18. Calcula la corri ente/ del circuito de la figura.
A-----~
e
40
D
E
lOV
2/5 O
1/3 O
Figura 3.52. Ejercicio de aplicación.
E
4V
R~
50
20
30 A
B
B
Rs
50
F
3.19. Calcula la potencia disipada en la resistencia R
2
•
Resuélvelo aplicando el teorema de superposición.
R1 f---~- R2
,:;r +3:1
figura 3.53. Ejercicio de aplicación.

67. ■ Actividades de ampliación
3.20. Descarga desde internet el programa de cálculo matemático wxMaxi ma (www.wxmaxima.sourceforge.net ). Este es un
programa de
cálculo matemático de uso libre que está disponible para varios si stemas operativos. Entre varias de sus
funcionalidades está la resolución de sistemas
de ecuaciones, lo que permite que se puedan resolver con su ayuda sis­
temas más complejos
que de manera manual sería muy tedioso. Pruébalo resolviendo los sistemas de ecuaciones que
te han aparecido al realizar las actividades
de aplicación de esta unidad.
Los pasos para resolver un sistema
de ecuaciones es el siguiente:
• Iniciar el programa e ir a
Ecuaciones y Resolver sistema lineal.
;;
wxM,n:ima 15.08.l+git (no guardado•]
Archivo Editar View Celda Maxima Ecuaciones Alge.bra
Analisis Simplificar Graficcs Numéricc Ayuda
RHOlvet
Resoh...-(lo_poly)
Calcula, rat?
Raíces de un polinomio
Raíces reales grandes de un polinomio
Raíces reales de un polinomio
Resotvtt sistttna linul
Resotver sistema algebraico
Eliminarvariabte
R~olverEOO
ProblHna de valor inicial (1)
Problema de valor inicial (2)
Problema de contorno
Resolver EDO con laplace
Condicién inicial
Figura 3.5 Software Máxima. Sistema de ecuaciones lineales.
• Se i ntroduce las ecuaciones junto con sus incógnitas.
En este caso es un sistema de dos ecuaciones. Las incógnitas
son
11 e 12 y se introducen separadas
por comas.
Resolver sistema lineal
Ecuación
1:
j 11KI1-6K!2=-l5
Ecuación 2: j -6'"'11+9KI2=15
X
Variables: j"-1_1_,_:_2_! _____ ____ _ ~
Aceptar Cancelar
Figura J:, Software Máxima. Introducción del sistema.
• Por último se resuelve.
Archivo EditM Vi~ Cdda Mmn~ EcUKfGfN!l Algcbr-• Anitim S.mplifte« Gr.ifi<:cn Numfflco Ayud~
;::::;l'.;,~I~~-~ .. □ :1'-11~0
[
lin!lolve ( [l.1•! -6* !2=-15, -6• :1+9*:2=15), [::, :2]);
5 2 5
[ Il~-?, 12= 2l J
Figura J ib. Software Máxima. Solución.

68. Contenidos
•
•
•
•
•
•
•
•
■
•
■
■
■
■
Objetivos

69. 62
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
■ 4.1.
la corriente alterna
A diferencia de la conienlc continua, donde el flujo de car­
gas es consta
nte a lo largo del tiempo, en la corriente alterna
este movimiento de el
ectrones osc ila, incluso invi erte su
sentido.
Una
de las grandes venta jas de la corriente alterna es la
facilidad de su modi
ficación de sus mag nitudes de Lensión y
corriente mediante el
empleo de los transformador es, obte­
niendo un fácil transpo1te energético con redu cidas pérdidas.
■■ 4.1.1. Tipos de corrientes alternas
Este flujo oscilante de cargas eléctricas sigue u na expresión
maLemática que lo define.
En
función del tipo de on da, estas corrientes se puede
clasificar en:
• Ondas pulsante s. La magnitud no cambia de senti­
do a lo largo
del tiempo.
• Ondas periódicas. La magnitud cambia de sentido
periódi camente.
Figura
4.1. Formas de ondas pulsantes.
Figura -U. Formas de ondas periódicas.
Sabías que ...
En el análisis de circuitos eléctricos se tiene en cue nta el
régimen t
ransitorio (el flujo de corrie nte no se ha estabi­
lizado respecto al
tiempo y suele suceder en los primeros
instantes de con
ectar el circuito) y el régimen pe rmanente
(el
flujo de corrie nte ya se ha estab ilizado).
Aunque existen muy diver
sas formas de ondas, la que se
emplea a nivel práctico en electrici
dad es la onda senoidal,
la cual puede expresar
se mediante la función trig onométri­
ca seno
(y = sen a).
INSTALACIÓN Y MAN
■■ 4.1.2. Corriente alterna senoidal
En señal alterna, el valor de la corriente oscila ent re dos
puntos (un máximo positivo y
un máximo nega tivo) e incl u­
so en determinados moment os es nulo. Además, el sentido
del movimiento de los el ectrones se invie1te periódicamente.
Esta oscilación se repite pe
riódicamente sig uiendo una
onda
senoidal, dando lug ar a los ciclos y a la frecuencia de
la onda.
Si se ha
ce girar al
vt:clor A en sentido anti horario a una
vel
ocidad ang ular constante (w), la proyección de su valor
en el eje
de ordenadas (eje y) variará en función del tiempo
según la función
y = sen
a aunque es más adecuado expre­
sarla en función del tie
mpo:
y = sen wt. Si, además, se refe­
rencia a una magnitud (A)
se obtiene que a=
A,,.,1x -sen wt.
Ciclo
Figura 4.3. Representación de una onda senoidal alterna.
El valor del ángulo se expresa en función del tiempo
obteniendo:
y= sen
a.= sen (cv • t)
Donde:
a= Ángulo (rad).
w = Velocidad angular (racl/s).
t = Tiempo (s).
La vel
ocidad angul ar
(w), también llamada pulsación
es el cociente entre al áng ulo recorrido y el tiempo emple a­
do. Así, en una revoluc ión se cubre un tiempo igual a un
pe
ríodo (t = 7) y un ángulo igual a 2
TC radianes (a= 2 n).
a 2 7T
w=-=-
t T
Siendo T el período o tiem po empleado en r ecorrer un
ci
clo y se expresa en segundos. Relacionado con el pe1 íodo
se
encuentra la frecuencia, que es el inverso.
I
f=­
T
l
T=
-
f

70. MANTENIMIENTO
Donde:
T = Tiempo en seg undos (s).
f = Frecuencia en herc ios (Hz).
Por tanto, se puede expresar la pulsación como:
2 7(
w=-=2,rf
T
La frecuencia expresa la cantidad de ciclos por unidad
de tiempo. Así, la frecuenc ia de la onda eléctrica en co­
rriente alterna en Europa es de 50 Hz, es decir que en un
,egundo un ciclo se repite 50 veces. O bien que un ciclo
dura 20 milisegundos.
En el mundo existen dos tipos de sis temas eléctricos de
dif
erente frecuencia: Europa y su área de influencia, don­
de la frecuencia
es de 50 Hz; y Estados Unid os y su área
de influencia, donde la frecuencia es de 60 Hz.
¿Cuál
es el período de una on da cuya frecuencia es de
50 Hz?, ¿y su pulsación?
Solución:
Se aplica la expresión que relaciona la frecuencia con el
período:
1 1
T= -= - = O 02 s = 20 ms
f 50 ' '
Y la pulsación w es de:
cv = 2 TT f = 2 · TT • 50 = 3 14, J 6 rad/s
■ 4.2. Valores característicos
de la corriente alterna
En una onda eléctrica senoidal se observan una serie de
a
lores característicos. Para el estudio se toma como origen
.ie fase el paso por cero de la o nda, si no fu ese así se debería
..tñadir este ángulo a la función seno sen (cvt ± ((J).
t i
1
1
-
---··¡····
1
1
~-----'----1---------
1 • O"
' :
1/
1.
(
...... 1 ....
1 cp
1
Figura .,,.¡, Va/ores característicos de valor instantáneo, máximo y de pico a
pico para la corriente.
La magnitud puede ser cualquiera que adquiera esta for­
ma de o
nda (corriente, tensión).
• Valor instantáneo (i,
u).
Es el valor que to ma la magnitud en un momento
ciado. En el caso de la corriente:
i = lmáx · sen WI
Y para la tensión:
v = V,,,cíx · sen wt
Esto es considerando que la onda inicia el ciclo en el
paso por cero hacia valores positivos, en caso con­
tra
rio:
i = f
11
uíx · sen (wt ± rp)
Como sen wt oscila entre O y 1, la magnitud oscila
entre
O y su valor máximo.
• Valor máximo
(l,,,úx' U,,,á).
Representa el valor máximo que puede alcanzar la
magnitud. Se obtiene cuando sen wt = 1. En una
onda senoidal tambi én recibe el nombre de valor de
cr
esta o valor de pico
• Valor de pico a pico (/ ,
U ).
pp /JP
Representa la oscilación entre los valores que se
mueve la magnitud. Su valor es el doble del valor
máximo.
Para la corriente, su e xpresión es:
lpp = 2 · lllllÍX

71. 64
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
Y para la tensión:
Vpp = 2. Vmáx
• Valor medio (Imed' um,)·
En una onda senoidal simétrica, representa la media
algebraica
de todos los valores ins tantáneos durante
un semiperíodo.
Para la corriente, su expresión es:
2
fmed = ; fmáx
Y para la tensión:
2
Vmed =; Vmáx
Sabías que ...
Para el cálculo del valor medio se torna so lo un semipe­
ríodo porque
si se toma la onda completa (un ciclo) el va­
lor medio sería
O, al ser una onda simét rica respeto al eje
de abscisas o eje horizontal.
Figura 4.5. Representación del valor medio de la corriente mediante
semejanza de áreas.
• Valor eficaz (/, U).
Representa la raíz cuadrada de la media de los cua­
drados
de los valores instantáneos.
Para la corriente, su expresión es:
l
,
J = max
-./2
Y para la tensión:
INSTALACIÓN Y MAN E
Figura 4.6. Representación del valor eficaz de la corriente mediante
semejanza de áreas.
Es el parámetro más empleado y representa el mismo
efecto calorífico que produciría si es llevado a corriente
continua.
C
uando se indica una magnitud y no se especifica su
tipo (máx
imo, pico a pico, instantáneo, etc.) se entiende que
h
ace referencia a valores eficaces.
Calcula para la función senoiclal
ele la corriente ciada por la
expresión
i = 1 O · sen 80
1:
a) Frecuencia y período.
b) Valor máximo.
c) Valor medio.
d) Valor eficaz.
Solución:
a) En este caso,
w = 80 rad/s. Como w = 2 TT f, a partir de
aquí
se obtiene la frecuencia:
w 80 racl/s
f=-= ---= 12,73 Hz
2 7í 2 7í rad
Y el período es su invers
o:
1 l
T=f =
12
,
73
= 0,078 s = 78 ms
b) Valor máximo:
Si la expresión que la define es
i = 1 O· sen 80 t, su valor
máximo se obtiene cua
ndo sen
w t = l.
Es decir que:
Jmáx = 10 A

72. MANTENIMIENTO
c) Valor medio:
2 2
f,,,ed = Tr f11uíx = ;;: 10 = 6,36 A
d) Valor eficaz:
I
· 10
I = 1//llX = -= 7 07 A
-,f5, --12 '
• Desfase.
Representando una onda senoidal como un vector
rotativo o fasor, el desfase cp representa la separa­
ción en
tre dos ondas.
a
4 ... Desfase entre d os ondas.
Si se tienen dos vectores rotativos A y B en un mo­
mento dado t (Figura 4.7), sus valores instantán eos
sen1n:
a = A • sen (w r)
b = B • sen (w t + rp)
Este valor de cp representa el ángulo que ha recorrido
B cuando ha empezado a girar A. Es por tanto la di­
ferencia o desfase entre ambas. En este caso se dice
que B va adelantado cp grados respecto a A o que A
está retrasada cp grados respecto a B.
~-Señales en oposición y wadratura de fase: (1) Señal de
·ericia, (2) en oposición y (3) en cuadratura.
Hay tres casos particulares que pueden darse entre
dos ondas:
• <p = O. Se dice entonces que están en fase.
• <p = ± n. Se dice entonces que están en oposjción de
fase.
TC
• <p = ±
2
. Se dice entonces que están en cuadratura
de fase.
■ 4 .3. los receptores en corriente
alterna
Los receptores pasivos (resistencia, bobina y condensador)
no se comportan de igual manera cuando trabajan en co­
rriente continua que en corriente alterna.
■■ 4.3.1. la resistencia en corriente alterna
La resistencia se comporta de idénti ca manera con indepen­
dencia de la frecuencia.
FigurJ 4 'J. Circuito eléctrico de la resistencia en corriente alterna.
Diagrama vectorial y senoidal.
Cuando se conecta una resistencia a una fuente de co­
rriente alterna (Figura 4.9) se observa que tanto la tensión
como la corriente están en fase
■■ 4.3.2. la bobina en corriente alterna
La bobina trabaja en corrie nte alterna almacenando energía
en forma de campo magnético.
Si se considera una bobina o inductancia pura, es decir
sin resistencia y se conecta a una fuente de alimentación
de corriente alterna se observa que afecta al circuito pro­
vocando un retraso de la corriente respecto a la tensión
de 90º o rc/2.

73. '\,
Figura 4.10. Circuito eléctrico de una bobina pura en corriente alterna.
Diagrama vectorial y senoidal.
■■ 4.3.3. [I condensador en corriente alterna
El condensad or trabaja en corriente al terna almacenando
ener
gía en forma de campo eléctrico.
Si se considera un condensador puro, es decir sin re­
sistencia
y se conecta a una fuente de alimentación de co­
rriente alterna se observa que afecta
al circuito provoca ndo
un adelanto de la corriente respecto a la tensión de 90º
o n
/2.
fl
..... u(V)
i(A)
--u
LJ
/)w
t(s)
Figura -t 11. Circuito eléctrico de un condensador puro en corriente alterna.
Diagrama vectorial y senoidal.
■ 4.4. la ley de Ohm en corriente
alterna
La ley de Ohm también se pu ede aplicar en corriente alter­
na, pero d
ebido a la natural eza de los receptores, aparece el
término
impedancia que represe nta la oposición que ofr ece
al paso de la corriente alte rna: -v
Z=-::.
I
Siendo los fasores:
Z: Impedancia (ü, ohmios).
V: Tensión (V, vollios).
T: Corriente (A, amperios).
INSTALACIÓN Y MANTE
Despejando se obtienen los otros términos:
v=f.z
A la inversa de la impedancia se le conoce co mo admi­
tancia (Y):
--4 1
Y= -
z
■ 4.5. Circuito Al. la rnactancia
inductiva
Se considera un c ircuito RL al compuesto por una r esisten­
cia
(R) y una bob ina (L) en serie conectado a un generador
de corriente alterna (Figura
4.12). En él se pr oduce, como
ya sabemos, un desfase donde la corriente
se retrasa respec­
to a la tensión, pero su valor ahora no será de 90º.
u=
Umax · sen wt
1
u. t R
"' tu
/Jt. t ¡ .,
L
Figura 4.12. Circuito eléctrico RL. Diagrama vectorial y senoidal.
Las tensiones forman, tal y como se obser va en el di a­
grama vectorial, un trián gulo denominado triángulo de
tensiones (Figura 4.13), donde se mu estra, además de las
tensiones, su desfase ( c:p).
Figura 4.1 :t Triángulo de tensiones en un circuito eléctrico RL.
En alterna, la bobina ofrece una resistencia al paso de
la
corriente denominada reactancia inductiva cuyo valor
óhmi
co va a depender, aparte de las caracterís ticas de la
propia bobina
(L), de la frecuencia. La expresión que la
determina
es:

74. Y MANTENIMIENTO
Donde: XL: Rcactancia inductiva (.O., ohmios) .
.f Frecuencia (Hz, hercios).
L: Coeficiente de autoinclucción (H, henrios).
Se deduce que, al aumentar la frecuencia, también lo
hace su reac taneia inductiva, ya que es directamente pro­
p
orcional.
Calcula la reactancia indu
ctiva de una bobina cuyo coefi­
cien
te de autoindu cción es de 20 mH, sabiendo que está
conectado a una señal eléctrica senoidal de 100 Hz. ¿Qué
ocurre cuando se aumenta la frecuencia hasta alcanzar los
200 Hz?
Solución:
Para 100 Hz, se tiene que:
X¿ = w · L = 2 · ,r · f · L = 2 · ,r · J 00 · 20 · 10-
3
= 12,56 íl
Y para 2 00 Hz:
X¿= w · L = 2 · ,r · f · L = 2 · ,r · 200 · 20 · 1 O
3
= 25, 13 íl
.-\1 duplicar la fr ecuencia, la reactancia inductiva también
,e duplica.
■ 4.6. Circuito RC. la rnactancia
capacitiva
< considera un circuito RC al compuesto por una resisten­
• .1 (R) y un condensador (C) en serie conectado a un gene­
· ..dor de corriente alte rna (Figura 4.14). En él se produce,
. moya sabemos, un desfase donde la corriente se adelanta
ia tensión, o lo que es lo mismo, la tensión se retrasa
-,pecto a la corriente, pero su v alor ahora no será de 90º.
14. Circuito eléclrico RC. Diagrama vectorial y senoida/.
Y su triángulo de tensiones:
Figura •U S. Triángulo de tensiones en un circuito eléclrico RC.
En alterna, el condensador ofrece una resiste ncia deno­
mina
da rcactancia capacitiva cuyo valor óhmico va a de­
pender, aparte de las características del propio condensador
(C), de la frecuencia. La expresión que la determina es:
1 1
Xc=--=----
w-C 2-,r•f·C
Donde:
XC: Reactancia capacitiva en, ohmios).
f Frecuencia (Hz, hercios).
C: Capacidad (F, faradios).
Se deduce que, al aumentar la frecuencia, disminuye su
rcactancia capacitiva, ya que es inversamente proporcional.
Calcula la reactancia capac1t1va de un condensador de
68 µF conectado a una red el éctrica de 50 Hz.
¿Qué ocuITe cuando se aumenta la frecuencia hasta alcan­
zar los 100 Hz?, ¿y para 25 H z?
Solución:
Para 50 Hz:
l 1 1
Xc = w · e = 2 -,r · f · e = 2 -,r -50 . 68 -1 o-
6 =
46
'81 .o.
Para 100 H z:
1 1 1
Xc = w -e= 2 -,r -f-e= 2 -,r-100 -68 -I0-6 =
23
,4° .o.
Y para 25 Hz:
1 l
Xc = --= ----= ---------, =
w -e 2 • ,r • f -e 2 . ,r . 2s . 68 -1 o-{j
= 93,62 n
Al duplicar la frecuencia, la reactancia capacitiva se redu­
ce a la mitad y al re ducir a la mitad la fr ecuencia la r eac­
tancia se dobla.
•

75. ■ 4.7.CircuitoRLC
Se considera un circuito RLC al compuesto por una r esis­
tencia (R),
una bobina (L) y un condensador (C) en serie co­
nectado a un generador de cotriente alterna (Figura 4. 16).
Ahora el
desfase entre la tensión y la corriente vendrá de­
termina
do por los
efectos de la bobina y el condens ador, ya
que ambos son opuestos.
Fi~• ra 4.1 . Circuito RLC.
Ya que las reac tancias inductivas y capacitivas son de
sentido contrario, ambas se pueden restar. La natural eza
del circuito vendrá marcada por el efecto predominante, así
un circuito
RLC podrá ser induc tivo
(XL> XJ, capacitivo
(Xc > XJ o resistivo (XL= XJ.
■ 4.8. [I triángulo de impedancias
En corriente alterna, to dos los circuitos r eales tendrán una
parte resistiva, que además pueden tener parte inductiva y/o
capacitiva.
Una vez reduci
do el circuito a
sus elementos equiva-
le
ntes, pueden darse los siguientes casos de combinación:
• Circuito
R. Es
un circuito úni camente resistivo.
• Circuito
RL. Tiene una naturaleza induc tiva.
• Circ
uito RC. Tiene una naturaleza capacitiva.
•
Circuito RLC. Su naturale za vendrá
definida por di­
ferencia entre los erectos producidos por la bobina y
por el condensador ya que las r eactancias se contra­
rrestan,
quedando el predominante.
R
XL Xc
~._______ '\, ,____________,
z
'------<>~----'
FigurJ ➔.17 . Reducción del circuito a impedancia.
Una vez re ducido el circuito el éctrico a sus elementos
equivalentes (resistencia, bobi na y condensador), se obtiene
la
parte resistiva de cada eleme nto (resistencia y r cactan­
cias). El último
paso consiste en su mar estos valor es te-
INSTALACIÓN Y MAN
niendo en cuenta que la suma no será lineal sino vectorial.
obtenie
ndo la impedancia total del circ uito.
Si
se trasladan estos valore· a un diagrama vectorial.
se obtiene un trián gulo llamado triángulo de impedancias
(Figura 4.18).
z
X
rp R
Fii\ura 4.18. Triángulo de impedancias.
Aplicando trigonometría se pueden obtener una serie de
relaciones:
X X
sen
q.i =z -
q¡ = are sen Z
R R
cos q¡ =--
q¡ -are cos -
z - ·z
X X
tan q.i =R -
q¡ = are tan -
R
Calcula el triángulo de impedancias pa ra un circuito serie
compues
to por una resistencia de 3
O, una bobina de 50
mH y conden sador de 1000 µF, cuando está conectado a
una cotriente alterna de frecuencia 25 Hz.
Solución:
El circuito eléctrico es el siguiente:
~os
L~~;~·:~
Fi, .. ··i 4. l'J. Planteamiento del circuito.
En primer lugar se calculan las reactancias, obteniendo:
3 O 7,85 O 6,36 O
~---o '\, 25 Hz o----'
Figura 4.20. Circuito equivalente.

76. MANTENIMIENTO
Para la bobina, su reactancia induc tiva es de:
XL = w · L = 2 · rr · f · L = 2 · rr · 25 · 50 · 10-
3
= 7 ,85 D
Y para el co ndensador su reactancia capacitiva es de:
l 1
· = w · e = 2 · /T · J · e = 2 . rr . 25 . 1000 . 1 o-
6 =
6
'
36 0
Como son reactancias de efectos opuestos, se restan, pre­
Jominando el e fecto inducti vo:
X=XcXc=7,85-6,36= 1,480
Por trigonometría, se obtiene su impedancia:
Z = -J R
2
+ X
2
= -J 3
2
+ 1,48
2
= 3,34 D
Y su ángulo:
X 1,48
(f) = are tan -= arctan --= 26 3º
R 3 '
Z = 3,34 O
X= 1,48 O
(p= 26,3º
R=30
a 4.~ Triángulo de impedancias.
■ 4.9. Asociación de impedancias
a hora de realizar una asociaci ón de imped ancias, por
.mplo resolver un c ircuito con dos impeda ncias en serie,
e puede realizar una suma lin eal, ya que ahora intervi e­
-d desfase. Para facilit ar los cálculos se recurre a operar
núm
eros complejos.
■■ 4.9.1. los
números complejos
-no se ha estudiado, una impedancia es un valor vectorial
or el cual cuenta de un módulo o valor ab soluto de la
;nitud y de un ángulo o argumento.
En el cálculo de circuitos eléctricos es interesante la
cación de númer os complejos. Un número complejo
-,ta de dos partes: una parte llamada real (a) ~tra parte
-.acta imaginaria (b) junto con la le tra) (J = v-1 ), ex pre-
-de la siguiente form a:
Z = a +j b Z = -J a
2
+ b
2
ro
·;::
ro
e
·¡¡¡,
ro
-~
QJ
t
ro
c..
z
<p
b
a
Parte real
Figura 4.22. Números complejos.
La parte real se coloca en el eje de abscisas y la parte
im
aginaria se coloca en el eje de ordena das en un plano de
coordenadas ca1t esianas.
Así, una impedancia se puede expresar mediante núm e­
ros complejos de la siguien te forma:
Z=R+)X
Esta forma matemática de expresión r ecibe el nombre
de fo
rma binómica.
En la forma trigonométrica, se representan en función
del ángulo:
ll = Z · COS {f)
b = Z · sen cp
Z = Z ( cos cp + j sen cp)
b
tan cp = -
a
Otra manera de representar un número compl ejo es me­
diante la for ma polar. Esta forma polar representa el núme­
ro mediante su
módulo y su argumento:
Z = Módulo L Argumento
Por ejemplo: Z = J 5 L 45°
Estas formas de representar un número complejo y por
ext
ensión una impedancia en corriente alterna, facilita cier­
tas operaciones entre e llos.
■■ 4.9.2.
la asociación de impedancias
Un circ uito serie de dos impedancias se resuelve realizando
la s
uma vecto rial de estas.
Mediante números complejos, la su ma se realiza suman­
do las partes reales y las partes im aginarias, de tal manera
que se tiene que:

77. Z1 = R1+ jXl
Z2=R2+jX2
G
'\,
Figura 4.23. Suma de impedancias.
La forma binómi ca facilita la operaciones de sumas y res­
tas
de números complejos y la forma polar facilita las
operaciones de multiplicación
y división.
Un circuito está
compuesto por dos impedancias en serie de
z7 = 1 O + j 6 (~ y "z; = 12 + j 7 Q. Calcula el valor del
módulo
y del argumento.
Solución:
El valor de la impedancia
es de:
z;_ = z7 + "z; = (R
1 + R
2
) + j (X
1 + X
2
) =
=
(1 O+ 12) + j (6 + 7) = 22 + j 13
Con un val or absoluto de:
Y un arg
umento de:
X 13
rp = are tan R = are tan
22
= 30,57°
O aplicando otras rel
aciones trigonométricas:
R 22
(fJ = are cos -= are cos --= 30,57º
Z 25,55
X 13
(fJ = are sen -= are sen -- = 30,57°
Z 25,55
t Recuerda:
Una impedancia (Z) se compone, en la parte real del efec­
to resistivo (R)
y en la parte imaginaria del efecto indu cti­
vo
(X
1
, producido por las bobinas) menos el efecto capa­
citivo (Xc, produci do por los condensadores).
INSTALACIÓN Y MANT
■ 4.1 O. [I triángulo de tensiones
Partiendo del triángulo de impedancias y multiplica ndo es­
t
as por la corriente, se obtiene un nu evo triáng ulo donde se
representan las tension es (Figura 4.24).
z Z·I= U
X
<p <p
R
Figura 4.24. Obtención del triángulo de tensio nes.
Calcula el triángu lo de tensiones para una impedancia
Z = 6 + j 8 .íl conectada a una tensión el éctrica de 230 Y.
Solución:
Esta imp edancia está compuesta por una parte resistiva y
una parte ind uctiva, de tal manera que se puede represen­
tar como:
u
(p
u u
1 R I I' L 1
~=1 U= 230 V
Z=6+j80
c3L-53,13º A
U= 230L Oº V
Figura 4.25. Representación de la impedancia y su triángulo de
tensiones.
Obteniendo el valor ele la impedanc ia por trigonometría:

78. MANTENIMIENTO
Y su desfase:
X 8
cp = are tan R = are tan
6
= 53, 13º
Ahora se calcula la corriente por la ley de Ohm:
U 230
T= -= -=23 A
Z 10
Y multiplicando los valores óhmicos por la corriente se
"btienen las tensiones:
VII = I · R = 23 · 6 = 138 V
Ux =f. X= 23 · 8 = 184 V
-e observa que no se puede hacer la suma lin eal de estas
·,=nsiones: U* UR + Ux puesto que son vectores.
E,te problema también se podría haber resuelto ap licando
-úmeros complejos:
➔ U 230 L Oº 230
1 = 2 = 10 L 53, 13º = 10 L (O -53,13º) =
= 23 L -53,13º A
t, erva que la corriente va con retraso respecto a la ten­
'"'n. por tanto es un circuito de naturaleza inductiva.
"-'--' tension es tienen un valor de:
~ = 1-R.= 23 L -53, 13º -6 LOº = 138 L -53, 13º V
~ = 1-X= 23 L -53, 13º -8 L 90º = 184 L 36,87º V
-e te caso, como se está trabajando con vectores, sí se
-~e hacer la suma verificando que:
u=Yl;+Yf;
-.1 hacer esta suma, lo mejor es pasar las tensiones a la
~a trigonométrica:
½ = UR (coscp + j sen cp) = 138 (0,6-j 0,8) =
= 82,8 -j J 10,4 V
YJ; = U x ( cos cp + j sen rp) = 184 (0,8 + j 0,6) =
=
147,2 + j 110,4 V U = ½ + YJ; = 230 L Oº V
4.11. Potencia eléctrica en corriente
alterna monofásica
,e ha estudiado en corriente continua, la potencia
---nducto de la tensión por la corriente (P = U · 1), o
~cto del cuadrado de la corriente por su resistencia
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA
(P = 12 • R). Sin embargo, en corriente alterna influye su
desfase ( cp), además ahora aparecen los términos de resis­
tencias, impedancias y reactancias.
En un instante de tiempo dado, la potencia viene deter­
minada por:
P(t) = v(t) · i(t)
Aparte de esta potencia, hay tres tipos ele potencias que
nos interesa, que son la potencia activa, reactiva y aparente.
La potencia activa (P) es la potencia que desarrolla o
transforma el sistema. Es una potencia que se utiliza para de­
sarrollar un trabajo, por ejemplo en el caso de un motor es la
potencia mot.J.iz del eje del motor. Se expresa en vatios (W).
P = U · 1 · cos cp
Potencia reactiva (Q). La potencia reactiva se consi­
dera una pérdida, ya que solo se empl ea a nivel interno del
sistema (en el caso de la bobina se emplea en la creación de
los campos magnéticos asociados y en el caso del conden­
sador en crear los campos eléctricos asociados). Este tipo
de potencia, aunque es necesario, no realiza ningún trabajo
útil. La potencia reactiva se expresa en voltiamperios re­
activos
(VAR).
Q = U · l · sen
cp
Potencia aparente (S). Es la resultante de la suma
vectorial de las potencias activa y reactiva. Se expresa en
voltiamperios (VA). Conociendo la potencia activa y la
reactiva, se puede obtener la potencia aparente mediante
trigonometría, como se estudiará un poco más adelante.
S= U -1
Por un receptor de corriente alterna monofásica circulan
6
A y está conectado a una red eléctri ca de 230 V. El des­
fase producido
es de 30º. Calcula las potencias.
Solución:
Potencia activa:
P = U · 1 · cos cp = 230 · 6 · cos 30 = 1 195, 11 W
Potencia reactiva:
Q = U• I • sen cp = 230 -6 • sen 30 = 2760 VAR
Potencia
aparente:
S =U· I = 230 · 6 = 1380 VA
71

79. 72
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
■ 4 .12. [I triángulo de potencias
Existe ot ra relación importante con las potencias, que tam­
bi
én forman su propio triángulo. Partien do del triángulo de
tensiones,
se multiplican estas por la corriente, obtenien do
los términos de p otencia. Este triángulo será por ta nto se­
mejant
e, ya que conserva el ángulo (desfase), Figura 4.26.
u
S= U·/
<p <p
rii:ura -Uf,. Obtención del triángulo de potencias.
Q = Ux· I=
U· sen rp · /
Estas tres potencias representadas veetorialmente for­
man el denominado triángulo de potencias (Figura 4.27).
Se ha representado la potencia reactiva equivalente como la
dif
erencia entre elementos inductivos y capacitivos.
S=U·I
[VA]
<p
s
p
Q Q= U· l·sen<p
[VAr]
P= U·/· cos lf'
[W]
Fi~ura .J.27. Triángulo de potencias.
El desfase entre la ten sión y la corriente indicado en
forma de coseno, cos (cp), recibe el nombre de factor de
potencia. Este valor relaciona la potencia aparente con la
potencia activa:
p
Factor de potencia -> cos <p = S
El factor de potencia se mueve entre l os límites de O y
1, que corresponde a un áng ulo de 90º y Oº respectivamente
(cp = Oº, cos cp = l y cp = 90º, cos cp = O).
Un sistema eléctrico será más eficiente cuanto menor
sea su potencia reactiva y a su vez menor sea su desfase. Si
el desfase es nulo, o s ea que la tensión y la corriente están
en fase, la potencia
aparente iguala a la potencia activa.
P = U · l ·
cos O= U · l = S
INSTALACIÓN Y MAN
t Recuerda:
La potencia aparente es la potencia que se debe suminis­
trar al sistema,
mientras que la potencia activa es la poten­
cia que se a
provecha en realizar un trabajo útil.
Aplicando el t eorema de Pitágoras al triángulo, la poten­
cia
aparente pu de expresarse como la resultante de la suma
vectorial de las pot encias (aparentes y reactivas):
Las otras rel aciones trigonométri cas son:
Q Q
sen
<p= -->
s
rp = are sen -
s
p p
cos <p = s -> <p = are cos -
s
Q Q
tan <p = - -> <p = are tan -
p p
La potencia t ambién pu ede expresarse en forma com­
pleja:
S = P + j Q = U · I · cos <p + j U · l · s en <p = U · l L rp
Un receptor monofásico de 3 kW tiene un fact or de poten­
cia de 0,6 y
está conectado a una red eléctri ca de 230 V y
50 Hz.
Calcula el triángulo de potencia y la corriente de la línea
de alimentación.
Solución:
La potencia aparente (S) se puede calcular a partir de la
potencia activa y su fact
or de potenci a:
P 3 kW
S = --= --= 5 kV A
cos
<p 0,6
Para
calcular la potencia reacti va (Q) se necesita conocer
el desfase,
para ello y a
partir del factor de potencia se ob­
tien
e:
rp = 0,6
cos <p = are cos qy = are cos 0,6 = 53, 1 3º
Q=P· tanrp=3kW· tan53,1 3=4kVAr

80. MANTENIMIENTO
Se dibuja el triángulo de potencias:
5= 5 KVA
Q= 4 kVAr
rp = 53, 13°
P= 3 kW
ura •UII. Triángulo de potencias.
La corriente de la línea de alimentación será de:
P 3000
l= ---= ---=2174A
U · cos <p 230 · 0,6 '
■ 4.13. Mejora del factor de potencia
"livel industtial, la mayoría de los elementos eléctricos es-
formados por eleme
ntos de naturaleza i nductiva (moto­
. transfo
rmadores, lámparas de descarga, etc.), lo que ha ce
e predomine la reactancia inductiva frente a la reactancia
~acitiva. Se dice entonces que el sistema es inductivo. En
_ contrario, se dice que el sistema es capacitivo.
Para mejorar el factor de potencia, se instal an dispositi­
. cuya naturaleza reactiva sea la opuesta. Es d ecir, en un
ema
con predominancia indu ctiva se instalm·án disposi-
de tipo capacitivo, y viceversa.
De tal manera que am­
e
compensen y
se pueda lograr un factor de potencia
cp) de valor la unidad o próximo a ella.
'\onnalmente, se ha visto que la naturaleza de los sis­
-a suele ser inductiva. Para contrarrestar su ef ecLo se
-.1ean elementos capaciti vos. Este elemento es el con-
ador.
De esta manera se mejora el factor de potencia
í se consigue que dicho factor de potencia se acerque _ unidad.
5
Q
<p
p
29. Mejora del triángulo de potencias.
Q=O
S=P
-i se consigue que XL se igual axe se elimina el desfase
iguiendo que P (potencia activa) sea igual a S (potencia
-ente).
En la práctica, basta con obtener un factor de potencia
próximo a l. Hay que tener en cuenta que a nivel comer­
cial, l
os condensadores se fabrican s olo para ciertos valores
normalizados.
■■ 4.13.1. Ventajas
en la mejora del factor
de potencia
Las principales consecuencias de me jorar un sist ema eléc­
trico, c
uyo factor de potencia está al ejado de la unidad, son las siguientes:
• Reducción de la potencia aparente. La potencia
aparente puede ex presarse como:
p
S=--
cos rp
Al mejorar el factor de potencia, y no variar la po­
tencia activa
(P), se reduce la potencia aparente (S)
a transportar por la red eléc
trica. Este aspecto cobra
mayor importanc
ia cuando el suministro el éctrico se
proporciona desde grupos el ectrógenos, ya que se re­
duciría s u dimensionamie nto .
Veámoslo desde un e
jemplo numéri co. Para una po­
Lcncia
P = 1 O kW y cos ({J = 0,5:
P 10 kW
S= --= --=20kVA
cos <p 0,5
Si se mej
ora hasta cos
({J = 1:
P lOkW
S=--=--=IOkYA
cos rp l
• Reducción de la intensidad eléctrica de la línea
de suministro.
La mejora del factor de potencia trae
consigo una reducción de la corriente eléctrica que
circula por el cableado eléctrico y por consiguiente
una reducción en las secciones con el ahorro econó­
mico que
conlleva.
V
eámoslo desde un ejemplo numérico. Se tiene un
receptor
monofásico de 5 kW conectado a una red
eléctrica de
230 V, con cos
({J = 0,7:
P 5000
l= ---= ---=31 OSA
U · cos rp 230 · O, 7 '
Y con cos ({J = l:
P 5000
l= ---= --=2174A
U · cos rp 230 · 1 '

81. Se observa una reducción imp ortante de la corriente
el
éctrica, desde 31 A hasta casi 21,74 A
• Reducción de la factura eléctrica. Un exceso de
energía r eactiva está pena lizado económicamente. Si
se mejora el factor de pot encia se puede lograr una
redu
cción en la factura el éctrica.
■■ 4.13.2.
Mejora del factor de potencia
en
corriente alterna monofásica
Supongamos que un circuito el éctrico cuenta con un desfa­
se dado
(cp), por ejemplo el estado inicial de la Figura 4.30.
Se
desea disminuir el desfase hasta un punlo cualquiera (cp'), por ejemplo el estado final.
En el punto inicial, se tiene que:
Q = P -tan <p
Al ser el circuito de n aturaleza inductiva, se añade un
condensador, consiguiendo que en el estado fina l:
Entonces el condensador d ebe aportar una energía reac­
tiva
de tal manera que:
QCO/<Jnf..NSM)0/1 = Q -Q ,
QCON/Jl,NS.4D 0R = Q -Q' = p' tan (f) -p' tan rp' =
= P ( tan rp -tan q:,')
Como:
Y además:
u2
QcuN01:.vsA0011 = Xc
1
Xc=----
2-TT-_{-C
5
Q
INSTALACIÓN Y MAN
Se tiene que:
ºCONDENSADOR = U
2
. 2 . TT . f. e
Igualando ambas expresiones:
U
2
· 2 · TT · f · C = p (tan (f) -tan q:,')
Y despejando el condensador:
P ( tan q:,-tan q:,')
C= 2
2-TT·f-U
Este condensador d ebe tener un valor de tensión adecua­
da y se conectará entre fase y neutro.
L--------
N __ _,___ _____ _._ __ _
y
Receptor
monofásico
Figura -Ul. Conexión del condensador.
Un circuito eléctrico compuesto por un receptor monofá­
sico de 3 k W está conectado a una red eléctrica de 230 V,
con un factor de potencia de 0,6. Se desea mejorar la insta­
l
ación hasta llegar a un factor de potencia de 0,98. Deter­
m
ina el va]or del condensad or a instalar.
Solució n:
Se determinan los áng ulos:
Estado inicial:
cos
cp= 0,6-<p= are cos 0,6-cp= 53,130°
Q
QCONDENSADOR
Q'
p
Estado Inicial
p
Estado final
fi~ura ~.10. Proceso de mejora del factor de potencia.

82. Y MANTENIMIENTO
Estado final:
cos cp = 0,98 --cp = are cos 0,98 --<p = 11,4 78º
Se calcula el co ndensador:
P ( tan rp -tan rp,)
C= 2 =
2-rr·f·U
3000 ( tan 53,130 -tan 1 1 ,478)
= , = 204 µF
2 · 7T • 50 · 230-
■ 4.14. Resonancia
Un circuito oscilante se forma con la combinación de bobi­
nas y
condensadores, y en él se produce un intercambio de
energía entre la bobina y el condensador.
Un c
ircuito RLC se dice que está en resonancia cuando
as
reactancias inductiva y capacitiva son iguales (X,_=
Xc).
Z= R
<p = Oº
ura 4.32. Resonancia.
Analizando el efecto se observa que:
XL=Xc
l
w·L= -­
w· C
l
w=✓L-C ;
w=2·rr·f
Como las impedancias reactiva y capacitiva dependen
Je la frecuencia, la resonancia solo ocurrirá para una deter­
-iinada frecuencia, llama da frecuencia de resonancia!,.,
-.egún la expresión:
1
f,.= ,,---;::.
2-rr·vL-C
Se observa que el valor de la resistencia no infl uye en la
recuen cia de resonancia.
Calcula la frecuencia para la cual un circuito formado por
una resistencia de 120 .Q, un condensador de 4,7 µF y una
bobina de 33
mH entra en resonancia.
Solución:
La frecuencia de resonancia se obtiene aplicando la ex­
presión:
1 1
f -----
-------;:====;:==::::;:­
r -2 · 1í · ~ -2 · 7T • ✓33 · 10-
3
· 4,7 · IQ-
6
-
= 404,12 Hz
Estos circuitos osci [antes formados por una bobina y un
condensador transforman la ene rgía magnética generada en
la
bobina por energía eléctrica del condensador de una ma­
nera cíclica.
Los circuit os eléctricos oscilantes pueden ser de dos ti­
pos: circuito resonante serie y c ircuito resonante paralelo.
• Circuito resonante serie. En este caso las tensione
parciales (en bornes de la bobina y el condensador)
son Q veces mayores que la tensión apli cada al cir­
cui
to. Por ello reciben el nombre de resonancia ele
tensión.
Figura 4.:n. Circuito resonante serie.
El término adimensional Q recibe el nombre de fac­
tor
de calidad y puede expresarse en función de la
tensión:
UL Uc
Q=-=-
u u
Otro parámetro interesante es el ancho de banda
(Llw) que se define como Llw = w
1
-w
2
, siendo w
1
y w, las frecuencias en las que la potencia tiene la
mitad del valor máximo, Figura 4.34.

83. ------
Pmáx ·········•············
Pmáx
2
figura 4 -t Curva de respuesta en frecuencia.
Calcula la frecuencia de resonancia, la tensión en bornes
de la bobi na y el condensador y el factor de calidad para un
circuito formado por una resistencia de I O D,, un condensa­
dor de 16 µF y una bobina
de 0,6 H que están conectados
a una fuente de 100
V.
Solución:
La frecu encia de resonancia se obtiene aplicando la ex­
presió
n:
l 1
f =
--== = ----===== = 51 36 Hz
' 2 · 7T · ~ 2 · JT • ✓o ,6 · 16 · 10-6 ,
La corriente se d etemúna mediante la expresió n:
V
I= -
z
En resonancia, Z = R, por tanto:
V 100
l=-
=-=IOA R 10
En r
esonancia, las tension es en bornes de la bobina y del
condensad or son las mismas: Ve= V,.
V L = l · x,, = l · 2 · rr · .! · L
Vc=V,,= I0-2-JT-51,36-0,6= 1936V
Se observa que la tensi ón entre ambos elementos puede
ser muy eleva da respecto a la de alimentación del circuito.
INSTALACIÓN Y MAN
El factor de calidad (Q) se determina media nte la expres ión:
UL Ve 1936
Q
= - = - = - = 19 36
V V 100 '
• Circuito resonante paralelo. Está form ado por un
circuito RLC paralelo. En este tipo de circuito se
pr
oducen unas sobrccorricntes en la bobina y en el
condensador, por ello recibe el nombre de resonan­
cia de corriente.
R L e
Figura -+. Circuito resonante paralelo.
La frecu encia de resonancia se calcula con la misma
ecuación vista para el circuito res onante serie y el factor de
calidad mediante la e
xpresión:
■ 4.15. Medición en corriente alterna
monofásica
La medición de los parámetros fundamental es es similar a
la r
ealizada en corriente continua.
■■ 4.15.1. Medición de la tensión eléctrica
La medida de la tensión eléctrica en alt erna, al igual que en
corriente
continua,
se realiza con un voltímetro, el cual se
conecta en paralelo con el o bjeto a medir.
v Carga
Voltímetro
F , 1rJ 4. ,. Medición de la tensión
en alte rna con voltímetro.
r , a Voltímetro.
(Cortesía de Circutor.)

84. N Y MANTENIMIENTO
t Recuerda:
Antes de proceder a realiz ar la medida se debe seleccio­
nar en el voltímetro la naturaleza de la
corriente (corriente
continua o alterna), además,
se debe poner el selector en
el rango de medida adecuada, por ejemplo si se desea
me­
dir la tensión en un enchufe o toma de corriente, se debe
~eleccion ar corriente alte rna y además como se esperan
\'alores de 230 V, el selector de rango se debe colocar por
encima
de ese valor, por ejemplo si el voltímetro tiene dos
rangos de
200 V y 500 V, se colocará
en 500 V, ya que el
ran
go de 200 V se queda por deba jo del valor esperado.
Estos aparatos de medición propor cionan los va lores
efi­
__ ,ces. Así. en una l ectura de tensión, no se suele d ecir que
-lectura es de 230 V de tensión eficaz, sino simpleme
nte
~ ~o v.
Cuando se desea aumentar el alcan ce de la medición del
ltímct
ro en corriente alterna se emplean l os transforma­
res de tensión. El transforma
dor de tensión consta de dos
.
rcuitos: el primario que se con ecta en la línea a me dir y el
~cunda rio que se conecta al vo lúmetro.
L¡ -----¡-------
Lz _m_= __ -U~1--+--U-1--... ¡--
U2 ~
~ ~
a 4.38. Medición de la tensión mediante transformador.
En el secundario del tran sformador se obtiene una ten­
n que es reducida en una proporción c onocida que pro­
rciona
el fabric ante.
Esta rel
ación de transfor mación (111) viene determinada
r la ex
presión:
e desea emplear un voltímetro c uyo final de escala es
11() V, para medir tensiones de hasta 2 000 V. El voltímetro
ene
una escala con 20 divisiones. Determina la relación -e transformación y cuál será la lectu ra cuando la agu ja
"Tiarque en la escala l 6 divisiones.
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
Solución:
La relación de transformación es:
U
1 2000
m
=-=--=20 U2 100
La constante del volt(metro es de:
IOOV
k = --= 5 V /div
20 div
Y con el transformador la constante pasa a
ser de:
2000 V
k
=
20 div = 100 V/div
Así, cuando marque 16 divisiones, la tensión será de:
V= 100 V/div · 16 div = 1600 V
La simbología que se empica con los transforma dores
de tensión (multifilar y unifilar) es la sigui ente:
U1 V1 U¡ V¡
1
j LJ
l l Í!
Uz Vz U2 V2
Figura 4.:19. Simbología de los transformadores de tensión.
■■ 4.15.2. Medición de la corriente eléctrica
La medida de la intensidad o corriente eléctrica
se reali­
za
con un amperímetro, el cual se conecta en serie con el
circuito.
.--------1 A 1-------,
Amperímetro
Carga
Figura .J .. O. Medición con amperímetro.
La conexión de un a mperímetro, al conectarse el aparato
en
serie, implica interrumpir momentán eamente el circuito
para
intercalar el aparato de medida. Para solvent ar este
in­
conveniente, existe una variante del am perímetro, llam ado
pinza amperimétrica (Figura 4.43), que mediante unas pin­
zas abraza al cabl eado y realiza la medi ción.
~
77

85. Figura 4.41. Amperímetro.
(Cortesía de Circutor.)
mA ,,t' ~1 .l
'..._, ~00 l'I
, ...... ,
/·200
.:::_:;¡
e
Figura 4.42. M1/iamperímetro.
(Cortesía de Circutor.)
Figura 4.4J. Pinza amperimétrica.
(Cortesía de Circutor.)
Cuando se desea aumentar el alcan ce de la medición
del amperímetro en
corriente alte rna se empl ean los trans­
formador
es de intensidad. Básicamente, es muy similar al
transformador de tensión, y en este caso
en el secundario
aparece una corri
ente que es reducida y proporcional a la
que circula por el primario.
L1 -------- ----
Figura 4A4. Medición de la corriente mediante transformador.
En el secundario del t ransformador se obtiene una co­
rriente que es reducida en una pr
oporción conocida que pro­
porciona el fabricante.
Esta relación de tran
sformación (m) viene determinada
por la expresión:
La simbología que
se emplea con los transformadores
de corriente (multitilar y unifilar) es la siguiente:
INSTALACIÓN Y MAN
r,
Figura 4.45. Simbología de los transformadores de corriente.
■■ 4.15.3. Medición de la potencia
Para la medición de la potencia se emplea el vatímetro.
Este aparato consta de dos pares de terminales, de los cu a­
les uno de ellos se conecta en serie (bobina amperimétrica
y el otro se conecta en paralelo (bobina voltim étrica).
Figura 4.46. Símbolo del vatímetro.
Vatímetro
Figura 4A7. Medición con vatímetro.
Es posible que, al realizar la lectura en un vatímetro de
ag
uja, esta intente girar en sentido contrar io. Esto se sol u­
ciona cambiando
los bornes de una de las bobinas.
En
corriente alterna existen dos tipos de aparatos en fun­
ción del tipo
de potencia:
• Vatímetro. Realiza la medición de la potencia acti­
va,
obteniendo su lectura en vatios (W).
Figura 4.48. Vatímetro. (Cortesía de Circutor.)

86. Y MANTENIMIENTO
• Varímetro. Realiza la medición de la potencia re­
activa,
obteniendo su lectura en voltiamperios re­
activos
(VAR). El varímetro se conecta de idéntica
manera que el vatímetro.
8
,ura 4.49. Símbolo del varímetro.
Varímetro
---.-<VARI-----
a 4.50. Medición
n varímetro.
Carga
Figura -t.51. Varímetro.
(
Cortesía de Circutor.)
■■ 4.15.4. Medición
del factor de potencia
-_Jnque el factor de potencia se puede obtener indirecta-
-ente a partir de las mediciones de potencia, existe un apa-
-io destinado a su medición llamado fasímetro.
El fasímetro consta de dos pares de terminales, al igual
e el vatímetro. Un par
de terminales se conecta en serie el otro en paralelo.
a 4.52. Símbolo del fasímetro.
Fasímetro
53. Medición con
-etro.
Figura -'. 54. Fasímetro. (Cortesía de
Circutor.)
■ ■ 4.15.5. Me~ición de la frecuencia
-í>arato destinado a la m edición de la frecuencia de la red
c.:trica alterna se denomina frecuencímetro, obteniendo
e::tura en hercios (Hz). Este aparato se conecta en para­
con la red de alimentación eléctrica.
Figura 4.35. Símbolo del frecuencímetro.
Hz Carga
Frecuencímetro
Hz
,¡; ,.
47 50 53
I 11 1 1 : f 1 ' 1 1 1
jjjjjjjjjjjjjj
Figura -l.Só. Medición con
frecuencímetro.
Figura 4.57. Frecuencímetro.
(Cortesía de Circutor.)
■■ 4.15.6. Medición de la energía
La energía eléctrica se puede expresar como el producto de
la potencia (W, vatios) por el tiempo (s, segundos).
E= P-t
El aparato destinado a su registro se denomina
contador
de energía eléctrica.
Consta de dos pares de terminales.
Un
par de terminales actúa como entrada conectándose a
la red de suministro eléctri co mediante los terminales de
fase y neutro. El otro par de terminales actúa como salida,
conectándose a
la red del abonado.
Generalmente, en las instalaciones basadas en corriente
monofásica el
contador ele energía se encarga de la potencia
activa. Su lectura es en kilovatios
hora (kW · h). No obs­
tante, la energía reactiva se puede medir (se estudiará en
la
unidad siguiente).
figura
438. Contador de energía activa.
kWh
L
N
l
Red de suministro
eléctrico
1
L
N
Instalación de
abonado
Figura
4.39. Medición con contador de energía activa monofásico.

87. Figura 4.60. Contador monofásico. (Cortesía de Circutor.)
■■ 4.15.7. Medición de
la resistencia
de aislamiento
La medición de la resistencia de aislamiento es una medi­
da que indica la calidad de los aislantes en la instalación.
Con
el paso del tiempo los aislantes van perdiendo sus fa­
cultades. El aparato
de medida destinado a esta tarea es el
megger, y el valor
de la lectura se indica en megaohmios
(M.O; 1 M.O= 10
6
.O).
La medición se realiza sin tensión y es el propio aparato
el cual genera
una tensión de ensayo entre 250 V y 1000
V con
una inlensidad muy baja. Conociendo la tensión de
prueba se miden las corrientes de fuga.
Figura 4.61. Símbolo del megger.
Figura 4.62. Medidor de aislamiento. (Cortesía de Ffuke.)
INSTALACIÓN Y MANTE
■■ 4.15.8. fl osciloscopio
Un osciloscopio es un aparato de medición que presenta los
resultados
en formato gráfico sobre una pantalla. Se em­
plea para medir señales eléctricas
que son variables en el
tiempo.
La pantalla consta de dos ejes, donde el eje vertical
representa el valor
de la magnitud en voltios y el eje hori­
zontal representa el
tiempo.
Básicamente, con un osciloscopio
se realizan las si­
guientes tareas:
• Medir los parámetros característicos
de la onda: ten­
sión, período, frecuencia.
•
Medir la componente de continua mezclada con la
señal alterna.
•
Medir el desfase ente dos señales.
• Localizar averías y malfuncionamientos.
Existen dos tipos de osciloscopios a nivel de procesa-
miento de
la señal a medir:
• Analógicos.
• Digitales.
Actualmente, la mayoría de osciloscopios son
de tipo
digital.
Figura 4.63. Osciloscopio digital. (Cortesía de Promax.)
Como son capaces de manejar dos señales, eslos dis­
pondrán
de dos entradas mediante conectores de tipo BNC
donde se conectarán las sondas de medida. Cada sonda se
conecta a un
canal (I y II).
Para poder ajustar las señales se dispone
de los siguien­
tes controles:
• Base de tiempos. Trabaja sobre el eje de tiempos.
Permite ajustar
la señal para poder visualizar con co­
modidad.

88. N Y MANTENIMIENTO
TIMEBASE
TIMEBASE
a
-U,4. Señal visualizada con diferentes bases de tiempos.
• Control de amplitud. Permite, mediante un conmu­
tador rotati
vo, variar la escala para visualizar la am­
plitud de la señal. Disp one de un control de amplitud
por cada canal.
AMPL.
4.65. Señal visualizada con escalas de amplitud.
Además, posee diversos controles para d esplazar las se­
e· para poder centrar la señal, inve rtirla, filtrar la com­
-ente de corriente continua, et cétera.
En la panta lla de un osciloscopio se observa la siguiente
señal. Calc
ula la tensión máxima, eficaz, período y fre­
cuencia.
6,5 divisiones
3 div.
AMPL. TIMEBASE
1 ·
5
.2
2
1 .5 .
2
.1
5 O
10 20
5
◄ 50
20 ... 10
50 5
10 20
V 20 10
mV
100 2
200
1
div. div. d v.
figura
4.66. Señal visualizada en el osciloscopio.
Solución:
La tensión máxima se obtiene del eje vertical teniendo en
cuenta que en este caso está calibrado a 0,5 V /div:
U,,,
6
x = 3 div · 0,5 V/div = 1,5 V
La tensión eficaz
es de:
V 1 5
V=
máx =-'-=106Y
-./2 -./2 '
El período de la señal del eje horizontal o de tiempos, te­
niendo en cuenta que en este caso está calibrado a 2 m s/
div, es:
T= 6,5 div · 2 m s/div = 13 ms
La
frecuencia es la inversa del período:
1 1
f=-= --- =77 Hz
T 13 · 10-
3

89. 82
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA
■ 4.16. Conversión de corriente
alterna en corriente continua.
fu entes de alimentación
No todos l os receptores el éctricos trabajan con corriente
alterna, salvo en el ár ea de los motores eléctricos y l os sis­
temas
de iluminación, hay u na gran cantidad de dispositi­
vos
que requieren de sistemas de alimentación eléctrica en
corriente c
ontinua. Los elementos encargados de obtener
corriente
continua a partir de una fuente de corriente alterna
se
denominan fuentes de alimentación.
Las fuentes de alimentación (FA) son sistem as electró­
nicos que transforman una
tensión de entrada de corriente
alte
rna (monofási ca o trifásica) en corriente continua, por
ello también se denominan converso1·es ca/ce.
■■ 4.16.1. los semiconductores
Un semiconductor
es aquel material que a temperatura
ambiente posee una r
esistividad entre la que presentan los
conductores y los aislantes. Los material
es más empleados
como
semiconductores son el silicio (Si),
el germanio (Ge)
y el arseniuro
de galio (AsGa).
Un
semiconductor es intrínseco cuando toda la estructura
molecular es del mismo elemento, como por ejemplo silicio,
en cambio, un
semiconductor es extrínseco cuando se le aña­
den im
purezas, como por ejemplo arscnio, indio, galio, etc. A
este proceso se le denomina
dopado del semiconductor.
Si se coge la estructura molecular de un semiconductor,
por ejemplo el silicio, que posee un enlace covalente, es
d
ecir que la última capa de el ectrones comparte dos de ellos
con su adyac
ente y se le añade una impureza, por ejemplo
fósforo
que posee cinco electron es de valen cia, se obtiene
un
semiconductor de tipo N. Este semiconductor de tipo N
posee un exceso de el
ectrones libres (Figura 4.67).
.
Semiconductor tipo N.
Electrón libre
~)
'
Enlace
co
valente
INSTALACIÓN Y MAN
Si en v ez de topar al semiconductor con un elemento de
cin
co electrones de valencia (pentavalent e) se le dopa con
un elemento de tr
es electrones (trivalente), habrá un enlace
que no
se podrá formar. Esta ausencia del el ectrón se le
denomina hueco. Este
semicondu ctor de tipo P po see un
defecto de electrones (Figura 4.68).
)2c::::E(
Y. 'v
Si D Hueco
Si
Figura
4. 1. Semiconductor tipo P.
■■ 4.16.2. [I diodo
El diodo es un dispositivo que está fo rmado por la unión de
un semiconductor de tipo P y un semiconductor de tipo N.
En la
zona de unión de ambos semjconductores, llamada
zona de di
fusión, se produce una recombinación donde lo
electrones libres ocuparán los huecos cercanos.
Electrón
1
Zona de
difusión Hueco
1
oooooc6o
0000000
0000000
8
000000
000000
Semiconductor N LJ Semiconductor P
Barrera
de
potencial Fi~ura 4 ). Unión PN en un semiconductor.
Cuando una unión PN se conecta a una fuente de tensión
aplicando un potenci al positivo a la zona P y un p otencia:
n
egativo a la zona N. la unión queda polarizada en directo.
La zona de difusión se reduce favoreciendo el movimiento
de estos electrones libres y de los huecos y establ eciendo e.
paso de la
corriente eléctri ca a través de él.

90. N
Y MANTENIMIENTO
Zona de difusión
100000000
00000000
00000000
ºººººººº 00000000
p
+
a Vil. Polarización en directo de una unión PN.
t Recuerda:
En una unión PN polarizada en d i.recto, la resistencia de
_ unión es baja.
-i en la unión PN se conecta la zona N a un potencial
1ivo y la zona P a un potencial negativo, la zona de di­
on aumenta impidiendo el paso de la co rriente eléctrica
'mente circula una pequeña
corriente ya que algun os
-~:rones consiguen atra vesarla). Este tipo de conexión se
mina polarización inversa.
N
Zona de difusión
1
Barrera de
potencial
00000
00000
00000
00000
00000
p
-Polarización en in verso de una unión PN.
• Recuerda:
una unión PN polarizada en inverso, la resistencia de
món es alta.
curva característica de un diodo es la mostrada en la
--U2.
Ruptura
•
' , Polarización
inversa
Polarización
directa
Tensión
º·
7
umbral
µA
Figura
•t72. Curva característica de un diodo.
Cuando está pol arizada en dir ecto se observa que a par­
tir de un valor (tensión umbral) la corriente aumenta rá
pi­
damente. Se de
fine la tensión umbral (U) como aque lla
que en polarizaci
ón directa circula el 1 %
de la corriente.
Cuando
está polarizada en inverso, prácticamente no
circ
ula corriente hasta que llega un punto en el cual
se
produce una avalancha (punto de tensión zener). El diodo
no soporta
este valor y se produce la ruptura de la unión,
destruyéndose el semiconductor. E
xiste un t ipo de diodo
especial que
sí Lrabaja en la zona de polarización inversa
denorrúnado diodo zener. Otro tipo de diodo es el diodo
led, el cual emite
luz cuando
est,'í trabajando.
Ánodo Cátodo
Figura
4.73. Diodo.
El diodo se repr esenta por la simbología de la Tabla 4.1.
(-) Cátodo
(+) Ánodo
Figura 4.~4. Diodo led.
Tabla 4.1. Si mbología del diodo
, ........................... ► .i .......................... r-·~;;~~ ................................................ ~
i ~ i Qiº'º ""'[ i
// :
:
► 1 1 Diodo led 1
: ............................................................. · ............................................................. ·

91. 84
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
■■ 4.16.3.
fl rectificador a media onda
Un rectificador se encarga de transform ar la tensión alterna
en una ten
sión de una sola polaridad (generalmente po itiva
aunque pu
ede ser negativa).
El circuito r
ectificador de media onda se diseña em­
pleando un diodo r ectificador, tal y como se muestra en la
Figura 4.75.
V¡ Vo
+
a k
Ánodo Cátodo
'\, R
Figura -1.i:;. Circuito rectific ador de media onda.
Como para que el diodo conduzca es necesario que su­
pere
esa barrera de potencial de 0,7 V (0,7 V para l os diodos
de silicio y 0,2 V para los de germanio), la tensión en el
ánodo d ebe ser 0,7 V mayor respecto al cátodo.
Cuando la tensión en el ánodo del diodo sea positiva y
suficiente para super
ar la barrera de potencial, el diodo es­
tará directamente
polarizado, conduciendo y dejando pasar
la corriente.
Cuando en la onda alte
rna se esté en la zona n egativa,
el diodo estará inversamente polarizado impidiendo el paso
de la
corriente.
Vi
Vimáx
t
Figura 4.7b. Señales en el rectificador de media onda.
Se observa que la tensión en la resis tencia de carga es
unidireccional positiva (pulsante), pero no continua o cons­
tante. Esta
forma de onda se denomina r ectificación de me­
dia onda porque no se r ectifica toda la corriente alterna sino
que
solo se r ectifica la parte positiva.
INSTALACIÓN Y MANT
El rendimiento de este tipo de rectificador es bajo, si­
tuándose en el
40 %, por este motivo no se emplea.
■■ 4.16.4.
fl rectificador de onda completa
El rectificador de onda completa es una mejora respecto a
r
ectificador de media onda. Empi ca un puente de diod o,
(puente de Graetz) compuesto de cuatro diod os rectificad o­
res en disposición ·egún la Fig ura 4.77.
(f~
Va
+
02 Carga
Hgur,1 -l.77. Circuito rectificador de onda completa.
Cuando el valor de la tensión a lterna a la entrada del puenk
de diodos (Vi) es positiva, los diodos D2 y D3 están polaiiza­
dos en directo y conducen, mientras que los diodos D 1 y D-­
están polarizados en inverso. Cuando llega el semiciclo neg a­
tivo los diodos DI y D4 se polarizan en directo conduciend
y los diodos D2 y D3 se pola
rizan en inverso (Figura 4.78).
Vi
Secundario del transformador Voh
( (
Diodos D2 y D3
~ )f------'--LJ--L---L-(\~(
Diodos D1 y D4 t
~~
~ t
Figura .J.7!1. Señales en el rectificador de onda complela.

92. MANTENIMIENTO
La construcción del puente de diodos en disposici ón de
·.1etz se puede realizar mediante cuatro diodos aunque se
'lercializan ya encapsulados juntos.
~ -,. Puente rectificador de Craetz.
!::I rendimien to ele este tipo ele rectificador se sitúa en
.1 %.
• ;mede obtener un r ectificador de onda completa con
dos diodos, pe
ro para e llo se necesita que el transfor­
Jor tenga una toma intermedia justo en la mitad del de­.1do secundario. Esta caract erística que debe cumplir
nsformador hace que este tipo de rectificación apenas
emplee.
■ 4.16.5. [I filtrado
.n. ión obtenida a la salida del rectificador es en forma
'.,os cuyo valor varía d esde O hasta un valor de pico. Se
'lecesario por tanto mejorar su salida para que sea lo
. ntinua posible. Esta es la función del filtro. El t ipo de
'llás común y sencillo es empicando un condensador.
+
R
Circuito rectificador con filtro.
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
Cuando el par de diodos correspondientes a cada semici­
clo
conducen, el condensador se carga hasta llegar al valor máximo. Cuando el nivel de la onda recrificacla di sminuye,
el
condensador cede la energía almacenada. Cuando el
nivel
de tensión es mayor que la almacenada en el condensador,
este se vuelve a cargar. Con este ciclo de carga y descarga del
condensador se logra hacer más estable el nivel de la tensión.
V
t
Figura -t81. Efecto del condensador como filtro.
Esta fluctuación en la tensión de salida se denomina ri­
zado,
y se suele expresar en porcentaje. Cuanto men or sea
el rizado más continuo es el valor de salida de la fuente de
alimentación. Para conseguir reducir el ri zado se emplean
condensadores de gran capacidad (del or den de mF).
Esta tensión de rizado
(Vn,z) conviene que sea inferior
al I O %, y para el r
ectificador de onda completa, el valor
del condensador a emplear viene definido por la expresión:
I
C=----
2 ·f·
VRlz
En un rectificador de onda completa, el secunda rio del
transformador proporciona
17 V a 50 H z. La carga consu­
me
una corrie nte de 150 mA. Determina la capacidad del
condensador a empl ear y la tensión de rizado.
Solución:
La tensión m edia en el condensador será la tensión a la
entrada d el rectificador menos la caída de tensión en ca­
da diodo:
Vcmed = 17 -0 ,7 -0,7 = 15.6 V
La tensión de rizado debe ser como máximo el 10 %:
La capacidad del condensador será de:
/ 0,15
C
= 2 · f · V R1Z = 2 · 50 · l,56 =
962
µF
Se elige el condensador comercial inmediato supe rior:
C= 1000 µF
85

93. 86
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
■■ 4.16.6. fl estabilizador
El estabilizador es la parte del circuito electrónico que se
encarga de eliminar el rizado residual para conseguir un
nivel de tensión constante a la salida.
El dispositivo electrónico
que se emplea es el diodo ze­
ner, el cual trabaja en polarización inversa. Este diodo tiene
la particularidad de obtener en sus bornes una tensión cons­
t
ante aunque varíe la corriente en la carga.
R
Figura 4.82. Fuente de alimentación con regulador zener.
La tensi ón en bornes del diodo zener (tensión zener)
d
ebe ser de un valor igual a la tensión de salida. La resis­
tencia
(R
1
;,,,) limita la corriente máxima del zener. Otro pará­
metro
importante es la potencia máxima que puede disipar
el zener.
Es
ta disposición de diodo zener en parale lo es adecua­
da en la mayoría de ocasiones. Una mejora es colocar un
transistor
en serie con la carga. El control del transistor se
realiza mediante un diodo zener.
Fi
gura 4.83. Fuente de alimentación con regulador a transistor.
■■ 4.16.7.
[I regulador
Cuando se desea reducir aún más el factor de rizado y ha­
cer más estable y exacta la tensión de salida se emplean
l
os reguladores. Un regulador se puede realizar mediante
componentes electrónicos, aunque es más sencillo empl ear
reguladores integrados, como por ejemplo las series 78XX
y LM317.
INSTALACIÓN Y MANT
Básicamente, el regulador consiste en un componente
electrónico
con tres terminales, tal como se muestra en el
esquema del circuito de la Figura 4.84.
Regulador
VÍN VOUT
>--,--...----t r--,----{>---,
GND
Figura 4.84. Fuente de alimentación con regulador.
Los dos condensadores que acompañan al regulador son
necesarios pa
ra evitar oscilacion es del regu lador y su valor
lo
proporciona el fabricante.
Estos regul
adores suelen neces itar de una tensión a la
entrada
(V
1
,v) de unos 2 o 3 voltios superiores a la tensión
de salida (Vour).
■■ 4.16.8. las fuentes de alimentación
conmutadas
Las fuentes conmutadas fueron desarrolladas para aplica­
cion
es militares y aeroespaciales donde el tamaño y peso e
importante. S
on unos convertidores de ce-ce que emplean
una cir
cuitería compleja, con ellos se consiguen rendimien­
tos alred edor del 90 %, mientras que con
las fuentes linea­
les su rendimiento se sitúa sobre el 50 %. Básicamente.
constan de los siguientes bloques:
f\.¡
Rectificador y
N
Inversor de .n
Rectificador y
filtro de entrada alta frecuencia filtro de salida
"' E "' "'
E
·¡:;
"
2 "' "'" "
"' "' " " <(
"
<( ¡j "
o
a.
1
ü
Controlador
Figura 4.85. Esquema de bloques de una fuente conmutada.
• En el primer bloque se rectifica y se filtra la tensión
alterna obteniendo una tensi
ón continua pulsan te.
•
En el segundo bloque se
convkrtc la onda pulsante
en una onda cu
adrada de alta frecuencia (10 kHz a
200 kHz).
• El tercer bloque rectifica y filtra la salida de alta fre­
cuencia obteniendo
una corriente continua pura.
• El cuarto
bloque controla la oscilación del segundo
bloque s
upervisando la tensión de salida.

94. 4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA
Corriente alterna Medición
Instantáneo Tensión
_.,
Voltímetro
Máximo Corriente _.,
Amperímetro
Pico a pico Resistencia
_.,
Óhmetro
Medio Potencia
_.,
Vatímetro

Eficaz
Varímetro
Factor de _.,
Fasímetro
Aparente potencia
Frecuencia
_.,
Frecuencímetro
Activa
Reactiva
Aislamiento
_.,
Megger
Resistivos
Indicadores
Inductivos
Registradores
Capacitivos Contadores
{
Absoluto
Relativo
..

95. r
4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
■ Actividades de comprobación
---~-~-------------------------~-
4.1. Una de las características de la corriente alterna es:
a) De valor constante a lo largo del tie mpo.
b) Su valor varía a lo largo del tiempo.
e) Su
valor es de tipo creci ente a lo largo del tiempo.
d) Su valor es de tipo decreciente a lo largo del tiem­
po.
4.2. El período de una frecuencia de 50 Hz es de:
a)
1 ms.
b) 20 ms.
e) 50 ms.
d) 60 ms.
4.3. El valor máximo positivo de una onda senoidal ocurre
cuando el ángulo es de:
a) 0°.
b) 90°.
e) 180º.
d) 360º.
4.4. En una resistencia conectada a una red de alimenta­
ción monofásica, el desfase
de la tensión y la corrien­
te
es de:
a) No se produce ningún tipo de desfase.
b) Un retraso de la corrien te respecto a la tensión de
90°.
e) Un adelanto de la corriente respecto a la tensión
de 90°.
d) Un desfase entre ambos de 180°.
4.5. En un condensador ideal conectado a una red de ali­
mentación monofásica, el desfase de la tensión y la
corriente es de:
a) No se produce ningún tipo de desfase.
b) Un retraso de la corriente respecto a la tensión de
90°.
e) Un adelanto
de la tensión respecto a la tensión de
90°.
d) Un desfase en tre ambos de 180°.
4.6. En una bobina ideal conectada a una red de alimenta­
ci
ón monofásica, el desfase de la tensión y la corrien­
te es de:
a) No se produce ningún tipo de desfase.
b) Un re traso de la corriente respecto a la tensión de
90°.
e) Un adelanto de la tensión r especto a la tensión de
90°.
d) Un desfase en tre ambos de 180º.
4.7. En un sistema conectado a una red alterna donde pre­
domina el efecto inductivo:
a) La potencia reactiva es nula.
b) La potencia aparente es igual a la potencia activa.
e) La potencia aparente es mayor a la potencia activa.
d) La potencia aparente es menor a la potencia activa.
4.8. Un sistema eléctrico es más eficiente cuando:
a) El factor de potencia es negativo.
b) El factor de potencia es O.
e) El factor de potencia es
1 .
d) El factor de potencia es mayor de 1.
4.9. Para mejorar el factor de potencia, se debe:
a) Conectar siempre un condensador.
b) Conectar siempre una i nductancia.
e) Conectar un condensad or cuando el sistema ten­
ga predominancia capa
citiva.
d) Conectar un condensador cuando el sistema ten­
ga predominancia inductiva.
4.10. ¿A qué tipo de circuito corresponde una impedancia
de valor
Z= I00-j25 O?
a) Resistivo.
b) In
ductivo
e) Capacitivo.
d) Faltan más datos para poder determinarlo.
4.11. Una de las características de mejorar el factor de po­
tencia es:
a) Se reduce la corriente que circula por la línea
de;
suministro.
b) Se aumenta la sección del cableado eléctrico.
e) Se aumenta la potencia aparente del sistema.
d) Se reduce la potencia activa del sistema.

96. ■ Actividades de aplicación
--~~----------------------------------
12. En la pantalla del osciloscopio se muestra la señal de la figura. Determina los parámetros característicos del valor máxi­
mo, eficaz, período y su frecuencia.
Figura 4 lti. Señal visualizada en el osciloscopio.
13. Pasa las siguientes impedancias de la forma rectangular o bin ómica a la forma polar o módulo argumental:
a) Z= IO+j 100.
b) Z = 18 + j 2 O.
e) Z = 20 -j 8 n.
d) Z = 25 + j 0 O.
~ Pasa las siguientes i mpedancias de la forma polar o módulo argumental a la forma re ctangular o binómica:
a) 7, = 12 L 15º n.
b) Z = 100 L 1 80º 0.
C) 2 = 25 L -20º íl.
d) Z = 50 L -1 20º 0.
5. Un circu ito RL serie, con L = 150 mH y R = 25 Q, está conectado a una fuente de
alimentación de 100 V a 50 Hz. Determina:
• Triángulo
de impedancia, expresando su valor en forma compleja y polar.
• Intensidad.
• Triángulo
de tensiones.
• F
actor de potencia y triángulo de potencias. Expresa la potencia en forma
compleja y polar.
5. Un circu ito RC serie, con C = 47 µF y R = 82 Q, está conectado a una fuente de
alimentación de 80 V a 50 Hz. Determina:
• Triángulo de impedancia,
expresando su valor en forma compleja y polar.
• Intensidad.
• Triángulo
de tensiones.
•
Factor de potencia y triángulo de potencias. Expresa la potencia en forma
compleja y polar.
R
25
O
FigurJ 4.87.
820
figura -l.88.
L
lSOmH
100V
'\,
50 Hz
47 µF
80V
'\,
50 Hz
__ ..

97. 4. LA CORRIENTE ALTERNA MONOFASICA
4.17. Sea un circuito RLC serie formado por R = 0,5 kQ, L = 0,8 H y C = 50 ~tF, co­
nectado a una fuente de alimentación de V = 230 V a 50 Hz. Determina:
a) Triángulo de i mpedanci a, expresando su valor en forma compleja y polar.
b) Intensi dad.
e) Triángu lo de tensiones.
d) Factor de potencia y triángulo de potencias. Expresa la potencia en f orma
compleja y polar.
e) Frecuencia
de resonancia del circuito.
f) Capacidad del condensador que debemos conectar en paralelo con el cir­
cuito inicial si querem
os corregir el factor de potencia a 0,98.
R
500
O
Figura 4.89.
L e
0,8 H 50 µF
230V
'\,
50 Hz
4.18. Sea un circui to RLC serie formado p or R = 30 Q, L = 500 mH y C = 50 ~tF, conectado a una fuente de alimentación de
200 V a 50 Hz. Determina:
a) Triángulo de impedancia, expresan do su valor en forma compleja y polar.
b) Intensidad.
e) Triángu lo de tensiones.
d) Factor de potencia y triángu lo de potencias. Expresa la potencia en f orma compleja y polar.
e) Frecuencia de resonancia del circuito.
f) Capacidad del condensador que debemos conectar en paralelo con el circuito inicial si queremos correg ir el factor
de potencia a 0,90.
4.19. Un equipo de alumbrado tiene una potencia de 1800 W, con un factor de potencia de 0,68, estan do conectado a una
red monofási
ca de 230 V. Calcula la intensidad, la impedancia, la potencia activa, reactiva y aparent e, y la capacidad de.
condensador que se debe
conectar en paralelo si queremos corregir el factor de potencia a 0,95.
4.20. En un taller tenemos un motor monofásico de 1 O CV a 230 V, con un factor de potencia de O, 7 y un rendimiento de
85 %. Calcula la intensidad, la impedancia, la potencia activa, reactiva y aparente, y la capacidad del condensador que
se debe conectar en paralelo si queremos corregir el f
actor de potencia a 0,90.
■ Actividades de ampliación
----
4.21. Consul ta en la web de algún fabri cante de equipos de medición eléctri ca (por ejempl o, Fluke, Circ utor, Promax, etc.)
y
observa los tipos y sus cara cterísticas técnicas.

98. Contenidos
•
■
■
■
■
•
■
Objetivos

99. ■ 5.1. [ 1 imán
Un imán es un material que es capaz de generar un cam­
po magnético. El ef ecto del magnetismo se conoce desde
la antigü edad, donde se conocía los efectos de una pi edra
llamada magnetita. Uno de sus usos fue en el empleo de la
brújula, la cual
se orienta hacia los pol os norte y sur.
, N,
E
/ s 1
Figura ,.1. Brújula.
■■ 5.1.1. Polos de un imán
Las zonas de atracción máxima de un imán se denominan
polos, existiendo
dos polos: polo norte y polo sur. El punto
o lín
ea intermedia que separa ambos polos se denomina lí­
nea neutra donde no se produce atra cción.
Línea neutra
Polo
norte Polo sur
Figura
.i.2. Polos de un imán.
Cuando se sitúan dos imanes con libertad de movimien­
to
próximos entre sí, se produce una interacción entre am­
bos, observándose l
os siguientes efectos:
• Los polos igual es se repelen.
•
Los polos diferentes se atraen.
■■ 5.1.2.
Clases de imanes
Existen dos clases de imanes. Los imanes naturales son
aquellos
que se encuentran en la naturaleza, como la mag­
netita.
No tienen utilidad indu strial.
Los imanes artificiales son aquellos que, partiendo de
material ferromagné
tico, adquieren propiedades magnéti­
cas.
A su vez, su efecto magnético puede ser permanente
(mantienen sus propiedades durante un largo período de
tiempo) o temporales (su efecto desaparece cuando cesa la
acción magnetizante).
INSTALACIÓN Y MANTE
■■ 5.1.3. Magnetización y
desmagnetización
En el interior de la materia existen pequeñas corrientes ~.
rradas debido al movimiento de los electrones que cont.
nen los át omos. Cada una de e llas origina un diminuto ür
llamado dipolo magnético o dominio magnético.
Cuando la orientaci ón de estos dipol os magnético .
en todas direcciones, sus efectos
se anulan y el mate rial
-
muestra un comportamiento magné tico. En cambio, cuan­
todos los dipol os magnéticos están orientados en la mis,
dirección sus efectos se acumulan y es entonces cuan1..
muestra un comportamie nto magnético.
Estructura magnética desordenada
1([11 S""IW ~ a;i-. &DI IUJI 11;])1
.:::::. IIIElJI Cl • IEill IIL:l:. CIW lfill
111([11 ll:lll ICTIII IEll KI aJ.JI &Illl IIIll
EDIi ~ &:al IITII 11:1-:a ICC8 IUJI
Estructura magnética ordenada
~
IIT.a 11:1 lllt.J.JI Slllll;ICl"lll EIII m a::J"lll
cr:11 111_. &T• 'lllll ICr.a llfill
IIUll ll::IJI llfill IDJI 1tr• 111W IIIIll ET:a
ca. llill, ' Clll era &m
Rotura del imán
Figura U. Estructura magnética de un cuerpo (desordenada y ordenada
Para crear un imán artificial se debe magneti zar est
mate
riales ferromagnéticos sometiéndolos a un
cam¡,
magnético.
Si un imán se rompe,
por ejemplo por la línea neutr
no
se obtienen dos polos independientes sino que las d
pi
ezas tienen cada una de ellas su po lo norte y su polo
... ·
Este imán
se puede romper suc esivamente hasta ll egar_
dipolo magné tico.
figura 5.4. Rotura de un imán.
Cuando el material a magnetiz ar se sitúa en un camp
m
agnético, sus dipolos m agnéticos se van orienta ndo
p,
efecto de la fuerza del campo inductor. Una vez alinead
todos,
se alcanza el punto de saturación.

100. Y MANTENIMIENTO
Esta orientación magnética puede alterar se por efecto de
r. Si el hierro se calienta por enc
ima de 769 ºC (punto
Curie) pierde sus propiedades ferromagné
ticas debido al
.-emento energético a nivel mol ecular. Esta situación es
.:'r ible.
■ 5.1.4. Tipos de materiales
material es según su comportamiento frente a un campo
=nético se clasifican en:
• Ferromagnéticos. Son aquellos que tienden a orien­
tar sus dipolos magnéticos en la misma dirección
que el campo magnético externo. Son el hierro, ní­
quel, cobalto y sus al eaciones. Tienen aplicación in­
dustrial al emplearse en máquinas el
éctricas.
Paramagnéticos. Son aquell os que no muestran nin­
g
ún efecto al situar se bajo la inllu encia de un campo
magnético. Algunos de est os materiales son el alu­
mini
o, platino, etcétera.
• Diamagnéticos. Son aquellos materi ales que al si­
t
uarse bajo la influencia de un campo magnético
tienden a orientar se en sentido contrario al campo.
Un material
de este tipo es el bismuto.
""'.1.ra crear imanes de efecto permanente se emplea alea­
e de acero con tungsteno, acero con cobalto, acero con
D. hierro con níquel, etc. Estos material es e denomi­
materiales ferromagnéticos duros .
..ra crear imanes de efecto temporal se e mplea gene­
ente chapa de acero al eada con silicio. Estos imanes se
ean para la constru cción de transformado res, motor es,
... adores, ele. Estos mat eriales se denominan materia­
erromagnéticos blandos.
■ 5.1.5. Campo magnético
de un imán
Jo se coloca un imán debajo de una hoja y por encima
a se colocan limaduras de hiena, estas son atraídas
, polos del imán. La mayoría de estas se mueven hasta
e en los polos, p
ero hay otras que van dibujando una ~e líneas que van de polo a polo. Estas líneas se deno­
lineas de
fuerza del campo magnético.
N s
Jneas de fuerza de un imán.
A mayor concentración de líneas de fuerza, mayor es el
efecto del
campo magnético.
Por convencionalismo
de dice que las líneas de fuerza
de un campo magnético
salen por el polo
norte y entran p or
el polo s ur.
Si se colocan dos imanes próximos encarando sus mis­
mos polos se observa que las lín
eas de fuer za del campo se
repelen.
Fi¡:ura .5.6. Efecto de repulsión de las líneas de fuerza.
Si se colocan dos imanes próximos en carando polos di­
ferentes se ob
serva que las lín eas de fuerza del campo se
atraen.
Figur,1 3.7. Efecto de atracción de las líneas de fuerza.
■ 5.2. [lectromagnetismo
Los primeros expe1imentos en l os cuales se descubrió que
existe una relación en
tre la corriente el éctrica y los campos
magné
ticos, los I levó a c abo Oersted en 1819 cuando co­
l
ocó una brújula cerca de un conductor eléctri co. Obser vó
que, al circular una corriente el éctrica por el conductor, la
brújula se desviaba, llegando a la
conclusión que las
co­
rrientes el éctricas cr ean campos magnéticos.
■■ 5.2.1. Campo magnético creado
por un conductor
Cuando un conductor es recorrido por una corriente el éc­
trica, se
crea alrededor de este un campo m agnético. Las
líneas de fuerza c
oncéntricas aparecen a lo largo de todo
el
conductor.
_ _
..

101. Para determinar el sentido de las líneas de fuerza se apli­
ca la ley de Maxwell o del sacacorchos, que postula que el
sentido de las líneas de fuerza concént ricas al conductor es
el que indicaría
el giro de un sacacorchos que avanzase en
el mismo sentido
que la corriente.
;..,,.
Giro del ,,---:;:1 ----.....
~
sacacorchos ___,.
.,-j"
::::¡:
,.,f
'l
Z~/
Línea
Conductor
eléctrico
Figura 5.8. Regla de Maxwell o del sacacorchos.
Para dibujar el sentido de la corriente en un conductor se
emplea
un punto para indicar que la corriente sale del plano
o dibujo y se empl
ea un aspa para indicar que la corriente
entra en dirección al plano o dibujo.
Corriente
saliente
Corriente
entrante
Figura 5. 9. Representación del sentido de la corriente en un plano o
dibujo.
Cuando un conductor se arrolla en forma de bobina, el
campo magnético
de cada espira se suma a la siguiente es­
pira,
de tal manera que se consiguen campos magnéticos
más intensos.
■■ 5.2.2.
Campo magnético creado
por una bobina
Un conductor recto produce un campo magnético muy débil
y disperso. Para concentrar las líneas de fuerza, se dispone
el conduc
tor en forma de espira, y si además se dispone de
INSTALACIÓN Y MANTE
varias espiras, el efecto se suma concentránd ose de
maner
uniforme en el interior de esta.
Figura .,.10. Campo magnético en una bobina.
■ 5.3. Magnitudes
■■ 5.3.1. flujo magnético
La cantidad de líneas de fuerza se denomina flujo magn e­
tico. Se representa por la letra <P y su unidad en el siste!T'
internacional es el weber (Wb ).
Tabla 5.1. Flujo magnético
Magnitud ¡ Unidad de medida
, <P Flujo magnético , Wb Weber
: .................... : ....................................... : .................... : .................................. .
■■ 5.3.2. Inducción magnética
La inducción magnética se de fine como la cantidad de!·­
neas de fuerza que atraviesa perpendicularmente la unida
superficie.
<jJ = 1 Wb
1 Wb
B=--=lT
1 m
2
Figura !i.11. Inducción magnética.

102. N Y MANTENIMIENTO
La inducción magnética se representa por la l etra f3 y su
dad en el sistema internacional es el
tesla (T).
la 5.2. Flujo magnético
Magnitud
j Unidad de medida
Inducción
/3 ¡ magnética T 1 Tesla
.......... · ....................................... · .................... · ....................................... ·
La expresión que define el tesla es:
Wb
1-= IT
m2
. mayor cantidad de líneas de fuerza por unidad de su­
·'1cie, mayor indu cción magnética.
uál es el
flujo magnético producido p or una bobina que
ne un núcl
eo cuadrado de 5 cm de lado y una inducción
gnéti
ca de 2 T?
"ÍO!ución:
,pejando de la expresión, se obtiene:
<P=/J·S
,uperficic es de:
S = /
2
= 5
2
= 25 cm
2
= 0,0025 m
2
,rituyendo:
<P =/3 · S= 2 - 0,0025 = 5 mWb
■ 5.3.3. fuerza magnetomotriz
_erza magnetomotriz es la c apacidad que posee una bo­
..ie generar líneas de fuerza. Se representa por la letra
J unidad es el amperio-vuelta (Av).
5.3. Flujo magnético
Magnitud ! Unidad de medida
Fuerza
magnetomotriz
Av ¡ Amperio-vuelta
................... · ....................................... ·
La expresión que define la fuerza magnetomotriz es:
F=N·l
Donde:
F: Fuerza magnetomotriz (Av).
N: Número de espiras .
/: Intensi
dad (A).
¿Cuál es la fuerza magnetomotriz de una bobina de 300
espiras por la que circula una corriente de 1,8 A? ¿Y si
tiene 500 espiras?
Solución:
La fuerza magnetomotriz viene determinada por la expre­
sió
n:
F = N • I = 300 espiras • 1,8 A = 540 Av
Si ahora tiene 5
00 espiras: F = N · 1 = 500 · 1,8 = 900 Av
■■ 5.3.4. Intensidad de campo magnético
La intensidad de c ampo magné tico relaciona la fuerza mag­
netomotriz
con la longitud (/) de la bobina según la expre­
sión:
F N·l
H
=-=-
1 l
Donde:
H: Intensidad de campo magnético (Av/m).
N: Número de espiras.
T: Intensidad (A) .
/: Longitud (m).
Tabla 5.4. Intensidad de campo magnético
Magnitud ! Unidad de medida
H
Intensidad de
¡ campo magnético
Av/m
Amperio-vuelta/
¡ metro
· .................... · ....................................... · .................... · ....................................... ·

103. ¿Cuáles la intensidad de campo magnético en el interior de
una bobina cuya línea media es
un rectángulo de 4 cm por
5
cm de lado de 600 espiras circulando una
coITiente 3,6 A?
Solución:
La intensidad de campo magnético viene dete rminada por
la expresión:
N · l
H=-
l
La longitud, teniendo en cue nta que es un rectángulo, nos
da la línea media:
l = 4 + 5 + 4 + 5 = 18 cm = O, 18 m
Sustituyendo valores:
N · l 600 · 3,6
H=
-= ---= 12000Av/m
l 0,18
■■ 5.3.5. Reluctancia
La reluctancia es la resistencia que ofrece un material al
establecimiento de l as líneas de fuerza. Los materiales fe­
rromagnéticos tienen una b aja reluctancia.
Se define
por la ley de Hopkinson como:
Donde: R: Reluctancia (Av/Wb).
:F: Fuerza magnetomotriz (Av).
<P: Flujo magnético (Wb).
Tabla 5.5. Reluctancia
F
R=­
<P
Magnitud ¡ Unidad de medida
R Reluctanc ia AvNJb Amperio-vuelta/weber
: ................. : ................................ : .................. : ................................................... :
La ley de Hopkinson para circuitos magnéticos es aná­
loga a Ja ley de Ohm para c ircuitos el éctricos.
Tabla 5.6. Comparativa de magnitudes eléc tricas con magnéticas
Magnitudes eléctricas ¡ Magnitudes magnéticas
: .. Resistencia: .R (O)·············•··········J· Reluctancia: .n (AvNJb) ·············••:
i .. 1ntensidad:. _f.(A)······························!··Flujo:. <P (Wb) .................................. !
f. e. m.: f(V) f. m. m.: F(Av)
· ............................................................. · ............................................................. ·
¡ Ley de Ohm: ¡ Ley de Hopkinson: '
E ' F
l=R ,p=R
· ............................................................. · ............................................................. ·
INSTALACIÓN Y MAN
¿Cuál es Ja reluctanc ia del núcleo de una bobina de 750
espiras por
la que circula una corriente de 2,4 A creando
un flujo magnético
de 4 mWb?
Solución:
La reluctancia viene determinada por la expresión:
F
'R= 1>
Primero se calcula la fuerza magnetomotriz:
F=N·/=750·2,4= 1800Av
Sustituyendo:
F 1800
'R= -= --
1
=450000Av/Wb
<P 4 · 10--
■ 5.4. Magnetización
Cuando un material ferromagnético se somete a la acció
de
un campo magnético cu ya intensidad de campo magné­
tico
(H) es creciente, la inducción magnética (/3) tambié­
aumenta, pero no lo hace de manera constante.
f3
(T)
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
Punto de
saturación magnética
:L
Zona de
saturación magnética
Figura 5.12. Curva de magnetización con zona y punto de saturación
magnética.
En la curva de magnetización para un mat erial, corr­
por ejemplo el representado en la Figu ra 5.12, se obser,.
que crece de manera proporcional hasta que llega un pmr
(punto de saturación) en el c ual, aunque se aumente
intensi
dad del campo magnético (H), la inducción
magnc
tica crece ahora de una man era más lenta. La saturacié
magnética ocurre cuando prácticamente la totalid ad de 1
dipolos magnéticos ya
se han orientado y al seguir
aumer
tado la intensidad de campo magnético apenas se aprecia t..
aumento de la indu cción.

104. MANTENIMIENTO
------------------------
5.5. [I ciclo de histéresis magnética
...ando un material ferromagnéti co se somete a un campo
_gnético alterno, la inducci ón magnética (/3) varía en fun­
n de la intensidad de campo magnéti co (H) describiendo
'" trayectoria que es diferente según el sentido de esta
ensidad
de campo.
Inducción
remanente (Br)
e
+ /3
-/3
b
Magnetización
inicial
Intensidad de
campo coercitivo
(He)
+H
a j 13. Curva de histéresis magnética.
Partiendo de un material que nunca se ha sometido a
-campo magnéti co (punto a) se le somete a un campo
_gnético cuya intensidad aumenta describiendo una curva
-b) hasta que se alcanza el punto de saturación magné tica
-,.;nto b ).
Posteriormente se reduce la intensidad de campo mag-
-ieo hasta anularla (pu nto e). Se observa que el material
..ntiene cierto nivel de inducción a p esar de que la in­
-: idad de campo magnéti co es nula. A es te efecto se le
-'lomina magnetismo remanente (BJ
Se invierte el sentido de la intensidad de campo mag­
·ico
hasta que la inducción se hace nula (punto d) y por -:.w eliminan do el magnetis mo remanente.
A la intensidad de campo magnético necesario para
minar el magne tismo remanente se le denomina campo
,ercitivo (H ,.).
Si se sigue aumenta ndo la intensid ad de campo magné-
-'> en este sentido negativo, se alcanza el punto de satura­
n magnética (punto e) .
.- partir de aquí se invierte la intensidad de campo (sien­
de valor positivo) y se aumenta ha sta que la inducción
.
.. mula (punto t).
Si se
sigue aumentando. se alcanza el punto (g) donde es
-~esario una intensidad de campo para el cual la inducción
nula.
A partir
de aquí se repite el ciclo, observando que en
ningún momento vuelve a pasar por el punto a.
Este cic lo de histéresis prov oca unas pérdidas de rendi­
miento
que se manifiestan en un calentamiento. Este calenta­
miento es debido
al esfuerzo de invertir el campo magnético
en l
os dipolos magnéticos, siendo ma yor cua11to mayor sea la
oposición o resistencia al
cambio en las mol éculas.
Para la fabricación de imanes p
ermanentes, interesa em­
plear materiales cuyo campo coercitivo sea lo más amplio posi­
ble. Son
los denominados materiales ferromagnéticos duros.
Para la fabricaci ón de máquinas el éctricas (transforma­
dores, motores y generadores) inter
esa que el campo coer­
citivo
sea lo más estrecho posible. Son l os denominados
materiales ferromagnéticos blandos, como es la ferrita y
las al
eaciones de hierro.
Materiales
ferromagnéticos
duros
Materiales
ferromagnéticos
blandos
11;ura 5.1 ... Curva de histéresis magnética según el tipo de material
ferromagnético.
La última generación de materiales magné ticos la repre­
sentan los imanes de n
eodimio, los cual es poseen unas
propiedades magné
ticas muy superiores a los tradiciona­
les. Poseen una alta coerc
itividad y elevada remancn cia.
Son los de mayor campo y además son baratos
de produ­
ci
r. Gracias a estas cualidades permiten la fabricación de
diversos dispositivos reduciendo sus dimensiones (moto­
res, altavoces, microondas, etc.).
■ 5.6. Permeabilidad magnética
Cuando en el interi or del núcleo de una bobina
se introduce
un material ferromagnéti co, se observa que a umentan las
líneas
de fuerza del campo magnético:
/J=µ·H

105. Este factor multiplicador se denorrúna permeabilidad y
relaciona la inducción magnética con la intensidad
de campo.
La inducción magnética
después de introduc ir este ma­
terial vendrá determinada
por la expresión:
Donde:
{3: Inducción magnética con núcleo ferromagnético.
/3
0
: Inducción magnética con núcleo de aire.
,u,.: Permeabilidad rel ativa.
La
permeabilidad relativa indica la mejora del campo
magnético con núcleo ferromagnético respecto al mis
mo
con núcleo de aire. Se puede expresar como:
¡,t
¡.,, = -
,. flo
Donde:
µ: Permeabilidad absoluta (H/m, henrios/metros).
µ,.: Permeabilidad relati va.
µ
0
: Permeabilid ad del aire o en vacío,
¡,¡
0
= 4 · n · 10-
7
H/m
Cada material ferromagnético tiene su coeficiente de
permeabilidad. Cuanto mayor sea este, mejor será su com­
portamiento magnético.
Tabla 5.7. Relación
f3 y H de varios materiales
INSTALACIÓN Y MANT
Calcula la permeabilidad absoluta y relativa para una bobi­
na con núcleo que
desarrolla un flujo magnético de 8 mWb
si posee 900 espiras con una superficie de núcleo de 40 cm
2
y una longitud media de núcleo de 30 cm y circulando una
corriente de 10
A.
Solución:
La inducción magnética es de:
tfJ 8. 10-
3
/3 = S = 40 · 10-4 =
2
T
La intensidad de campo es de:
N · l 900 · 10
H = - = ? = 30.000 Av/m
l 30 · JO--
La permeabilidad absoluta es de:
/3 2 5
¡,t= -= --=66· JO-H/m
H 30 000 '
La permeabilidad relativa es de:
µ 6,6 · 10-
5
fl = -= ----= 53
,. ¡i
0
4 · re · 10-
7
Si el núcleo hubiese sido al aire, el sistema hubiese sido
53 veces más débil.
■ 5.7. fl coeficiente de autoinducción
La autoinducción o inductancia es la propie dad que posee­
las bobinas
de oponerse a los cambios de la corrie nte
qlk
circula por ellos. Como magnitud se denomina coeficient e'
de autoinducción, se repres enta por la letra L y su unida1..
es el henrio (H).
Tabla 5,8, Coeficiente de autoinducción
Magnitud ¡ Unidad de medida
L
¡ Coeficiente de
j autoinducción
H Henrio
· .................... · .......................................... · .................... · ................................ .
El coeficiente de autoinducción relaciona la intensid a...
que circula por la bobina con el flujo generado, que paL
una bobina de N espiras es de:
<1>
L=N--
1

106. Y MANTENIMIENTO
, l
"'
L=N-
1
15. Coeficiente de autoinducción.
Donde:
L: Coeficiente de autoinducción (H. henrios).
P: Flujo magné tico (Wb, weber).
.' Intensidad (A, a mpe1ios).
:: Número de espiras.
Teniendo en cuenta que el flujo
se puede expres ar como:
N· l
<P = µo . -,-. S
:gualando:
N · I L -1
<1>=µ ·-·S=-
o f N
·:· despejando L:
Donde:
N
2
-S
L=fto -
1
-
::.: Coeficiente de autoindu cción (H, henrios).
: Pe
rmeabilidad en vacío
(¡1
0
= 4 · rr • 10·
7
H/m, hen-
rios/metros).
:: Número de espir as.
: Sección de la bobina (m
2
).
Longitud de la bobina (m).
1::. ta expresión tiene en cuenta l as características físicas
.. bobina.
■ 5. 7 .1. Bobina con núcleo
-do el núcl eo es diferente al a ire y es de un material
magné
tico, como puede ser las chapas de hierro, estos
entran las lín
eas de fuer za aumentando el flujo m agné­
. por tanto el coe ficiente de autoindu cción.
1 el
flujo viene definido por la expresión:
<P=/J-S
Y:
N· l
/J=¡,t · H=p -­
l
µ =fto. µ,.
Sustituyendo se obtiene que el coeficiente de autoinduc­
ción, teniendo en cuenta el núcleo
diferente al aire, es de:
N
2
·S
L=¡,t ·µ · --
o r ¡
■■ 5.7 .2. fnergía almacenada en una bobina
La energía que almacena la bobina cons iderada ideal (con
r
esistencia e léctrica nula) viene definida por la expresió n:
E=~ L-¡2
2
Donde:
E: Energía (J, julios)
L: Coeficiente de autoinducción (H, henrios).
/: Corriente (A,
amperios).
■ 5.8.
~álculo de circuitos magnéticos
Un circuito magnético es aquel c amino cerrado generalmen­
te de material ferromagnéti
co por el cual actúa una fu erza
magnetomotriz.
Su cálculo es comple
jo porque si se presentan entrehicrros
entonces apar
ecen dispersion es de flujo, los
circuitos son de
fo1mas geométricas generalmente complejas y, por otro lado,
la re
luctancia no es constante sino que varía entre límites.
Cuando se dis
eña un circuito magnético se tiene en
cuenta una serie de consideraciones:
• Reducir el entrehie
rTO al mínimo.
• Evitar
la saturación del material.
• Reduc
ir todo lo posible la dispersión del flujo mag­
nético, adoptando formas
geométricas favorables.
Se resuelve de manera análoga a la resolución de circui-
tos eléctrico
s, pero aplicando magnitudes magnéticas.
Los circuitos
magnéticos pueden ser:
• Circuito magnético
serie .
• Circuito magnético paralelo.
En un
circuito magnético serie, la reluctancia total es
la suma de l as reluctancias:

107. La reluctancia se puede expresar en función sus caracte­
ríslicas físicas. Partiendo de la expresión:
F
R=-
</i
Y teniendo en cuenta las siguientes relaciones:
F
<l>=/J·S /3=¡.-l·H H= -
I
Se sustituye, obteniendo:
:F :F F :F
R-----. - -
-</i-/3-S-µ·H·S-µ·f-s ¡,t·S
En un circuilo m agnético paralelo, la inver a de la r e­
luctancia total es la suma inversa de las reluctancias de la
asociación, de manera similar a las resistenci as en paralelo,
así se tiene que:
1 1 1
--=-+-+
RTotal R, R2
Calcula la reluctancia total del circuito magnéti co de la
figura, así como la fuerza magnetomotriz necesaria para
obtener una f. m. m. en el entrehierro de 1 ,2 T.
1
1 ]
;------------J--~---------
, 1 ,
' 1 ,
t ,✓
: /1 S1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
'--------------------------------~
Ejercicio de circuito magnético.
Los datos referent es a su geometría son: /
1 = 80 cm con una
sección de S
1
= 40 cm
2
.
Entrehierro, /
2
= 0,3 cm y S
2
= 40
cm
2
.
La permeabilidad relativa es de 40 00. Considera una
dispersión del flujo magné tico en el entre hierro del 15 %.
Solución:
La reluctancia del c ircuito serie es de:
Rrowt = RC/,apa + RElllrí'hierro
INSTALACIÓN Y MA
/ 1
Rc/wpa = --
5
-=
/l¡ · 1 µ, · f,l
0
· S1
80. 10-
2
-----~-----,. = 39 789 Av/Wb
-4000 · 4 · rr · 10-
1
· 40 · 10-4
O 3 · 10-
2
= '
7
-4 = 596 831 Av/Wb
4 · ,r · 1 o-· 40 · 1 O
Rrowt = Rowpa + RE111rehierro = 636 620 Av/Wb
Para o btener la fuer za magnetomotri z, se parte de:
F
R=~ -> F=</i·R
Se calcula el flujo en el entrehierro:
<P = /J · S = 1,2 · 40 · 10-4 = 4,8 · 10-
3
Wb
Considerando la dispersión del 15 %, se debe dividir entre
0,85 que corresponde a 100
%-15 %:
cp 4,8 · 10-
3
</i = -= ---= 5 65 · 10-
3
Wb
0,85 0,85 '
Sustituyendo:
F = <P · R = 5,65 · 10-.1 · 636 620 = 3595 Av
■ 5.9. f I electroimán
Un electroimán es un elemento compuesto por un arrolL
miento sobre un núcleo de material ferromagnético. Cuar
do circula una corriente eléctrica, se imanta. Al cesar
corriente eléctrica, se desimanta.
I
-
Espiras
► Figura i.17. Electroimán.
Núcleo
F
~
Armadura
móvil

108. N Y MANTENIMIENTO
Al imantarse, se comporta como un imán y atr ae a la parte
Yil o armadura. Al d esimantarse, un muelle o resorte sepa­
.,_ la armadura colocándola en su posición inicial o de repo­
La fuerza de atracción viene determinada por la expresión:
F = 40 000 · p2 · S
Donde:
F: Fuerza de atracción (kp, kilopondios).
{f Inducción magnética.
S: Superficie de contacto entre el núcleo y la an nadura
móvil.
t Recuerda:
-i es necesario expresar la fuerza en newton, la conver-
1ón es:
l kp = 9,8 N
Determina la fuerza de atracción que se ejerce sobre la ar-
adura si la inducción del núcleo es de 0
,9 T. ¿Cuál es la • ,rriente necesaria, si la bobina cuenta con 1200 espiras y
• núcleo es de chapa normal?
_!_
, ' 1 Electroimán.
Solución:
1
1
1
l
--
2cm
LI
0,2 cm
6cm
a 5 19. Línea media del campo magnético.
2cm
r1
E
(J
co
►
La super ficie de atracción, te niendo en cuenta que son dos
polos y de forma cuadrada de 2 cm de lado, es de:
S = 2 polos · 2 cm • 2 cm = 8 cm
2
= 8
• 10-4 m
2
La fuerza de atracción será de:
F = 40 000 · fi2 · S
F = 40 000 · 0,9
2
· 8 · 10-4 = 26 kp
Para determinar la corriente partimos de:
:F
:F=N-1 I= -
N
Para determinar la fuerza magnetomotriz hay que tener en
cuenta la chapa y el entrehierro (espac
io entre el núcleo y la
armadura
):
:F = :F Cha¡>a + :F Emrehierro
Si:
:F=H-1
Para el núcleo, te niendo en cuenta que es de chapa normal
y la inducci6n es de 0,9 T,
se consulta la Tabla 5.7, donde
nos da una intensidad de campo de
360 Av/m, y la longi­
tud del núcl
eo es de:
l
N,ídeo = 6 + 6 + 6 + 6 = 24 cm = 0,24 m
:FC/wpa = H · l = 360 · 0,24 = 86,4 Av
Para el entrehierro,
como es aire:
/J 0,9
H= - =
7
=7l6200Av/m
''º 4 · rr · 10-
/ Emrehie rro = 0,2 + 0,2 = 0,4 Cm = 4 · 10-J 111
:FEmrehier ro =H.¡= 716 200 · 4 · 10-
3
= 2864,8 Av
Por tanto:
:F = Fchapa + :Fcmrehierro = 86,4 + 2864,8 = 295 1 A V
:F 2951
I = -= --= 2 46 A
N 1200 '
t Recuerda:
La fuerza magnetomotriz (f. m. m.) relaciona las magni­
tudes de la
corriente y el número de espiras, siendo am­
bas directamente proporcionales. Para obtene r una misma
fuerza
magnetomotriz si se aumenta el número de espiras
la
corriente disminuye.
F=N-1

109. ■ 5.1 O. Inducción electromagnética
La inducción electromagnética es la generación de electri­
cidad por la acción
de un campo magnético variable. Estos
son los principios en los cuales
se basa la generación de
corriente el éctrica:
■■ 5.10.1. ley de ~araday
La ley de Faraday dice que si se varía el flujo ma gnético que
atraviesa la sección de un conductor, se produce una tensión
en los bornes de este:
l'i.<P
E;,,Jucida = ---¡;¡
Si se emplea una bobina con N espiras, se tiene que:
/'i.<P
Ei11ducida = -N-­
l'i.l
Indicando que la f. e. m. inducida viene determinada por
la variación del flujo magnético respecto al tiempo y multi­
pli
cado por el número de espiras (N). El signo negativo se
debe a la ley de Lenz.
N
Figura 5.20. Experimento de Faraday
Campo
magnético
Se demuestra que
si en un campo magnéti co se coloca
un conductor y se le somete a un movimiento de tal manera
que corte perpendicularmente a las líneas de fuerza, se in­
duce una corriente eléctrica que es detectada por el aparato
de medida.
El valor de la f. e. m. induci
da del conductor que se
mueve dentro de este campo magnético se puede expresar
E;,,Jucida = /J · l · V
INSTALACIÓN Y MAN
Donde:
(3: inducción magnéti ca (T, teslas).
l: longitud (m, metros).
v: velocidad (mis, metros/segundos).
Calcula la fuerza electromotriz inducida en
un conductor
que se desplaza a
2 mis perpendiculmmente a un campo
magnético con una inducción de
1 T que tiene una longitud
dentro del campo de 25 cm.
Solución:
El valor de la
f. e. m. inducida en el conductor es de:
E¡,ufucida = /J · l · V
E¡
11
Jucida = l · 0,25 · 2 = 0,5 V
■■ 5.10.2. ley de lenz
La ley de Lenz se basa en el principio de acción-reacción._
i
ndica que el sentido de la co1Tiente eléct rica inducida es
t..
que tiende a oponerse a la causa que la originó.
Partie
ndo del experimento de situar un conductor e
un
campo magnético y r ealizar un movimiento, se crea
u~
campo magnético que se opone al movimiento del conduL­
tor ejerciendo una resistencia.
Para
determinar el sentido de la corriente inducida
_
emplea la regla de Fleming de la mano derecha. Se colo­
ca el pulgar en ángulo recto respecto a la man o, que indic_
el movimiento del conductor. El índice se col oca perpen­
dicular al pulgar, indicando el sentido del flujo magné tic
(de polo norte a
polo sur) y el dedo corazón se coloca per­
pendicul ar al pulgar y al índice, indicando el sentido
de;_
corriente (sentido convencional).
Movimiento
/L t
----"'13--_¡+_~
~ ;~ - m. ,-[
Figura :;.21. Regla de la mano derecha.

110. Y MANTENIMIENTO
La regla de la mano der echa se empl ea en los generado­
-, donde es el conductor el que se mueve dentro del campo
agné
tico.
5.11.
fuerza sobre un conductor
en el interior de un campo ma gnético se sitúa un conduc­
r eléc
trico por el cual circ ula una corriente aparece una
erza que tiende a desplaza
rlo.
F F
s s s s
(a) (b) (c) (d)
(a) Campo creado
por un imán.
(b) Campo creado
por una corriente.
(c) Fuerza creada
por un campo y una corriente.
Sentido entrante.
(
d) Fuerza creada por un campo y una corriente.
Sentido saliente.
11 Fuerza en un conductor dentro de un campo magnético
-do es recorrido por una corriente.
Para detennjnar el sentido de la fuerza se aplica la regla
Fleming de la mano izquierda .
Se sigue la misma
mc­
"ica que con la aplicación de la mano der echa. Se aplica
::notores para determinar el m ovimiento generado al apli­
-una corriente.
· l Regla de la mano izquierda.
El valor de esta fuerza, deno
minada fuerza de Laplace,
viene determinada por la expresión:
F=/J·l·l
Donde:
F: Fuerza (N, ne
wtons).
/3: Inducción (T, teslas).
L: Longitud del conduct or (m, metros).
!: Intensidad (A, amperios).
La ap
licación prácti ca de la teoría de la fuerza generada
por
un conductor por el cual circula una corriente y situado
de
ntro de un campo magnéti co es la base de funcionamien­
to
de los motores eléctricos.
Calc
ula la
fuerza que el campo magné lico ejerce sobre un
conductor de 25 cm de longitud que es recoJTido por una
corriente de 20 A.
El conductor está situado dentro del
campo magné
tico y perpendicularmente. La inducción del
campo magnético es de 0,8
T.
Solución:
Aplicando la expresión de la fuerza de Laplace:
F=/J·l·f
F = 0,8 · 25 · 10-
2
· 20 = 4 N
■ 5.12. Corrientes parásitas
de f oucault
Las corrientes de F oucault son corrie ntes que se producen
en el inte
rior del núcleo conductor cuan do es sometido a
un campo magnético variable. Estas corrientes circulan p or
el inte rior generando un calentamiento y son pérdidas de
rendimiento p
ara la máqu ina eléctrica.
Con objeto de minimizar est
as pérdidas, limitando
las
corrientes por el conductor, se recuffe a construir bobinas
en forma de chapa aisladas entre sí.
Estas chapas
se aíslan mediante un barniz y se fabri can
aleá
ndolas con silic io para aumentar la resistividad, de esta
rr1a11ern se consiguen buenos núcleos magnéticos con unas
corrient
es parásitas reducidas.

111. Núcleo macizo
Corrientes de
Foucault
Núcleo de chapas
Corrientes de
Foucault
reducidas
Figura 5.24. Reducción de corrientes parásitas de Foucault.
Otra solución para reduc ir las corrientes parásitas de
Foucault consiste en emple ar materiales pa ra el núcleo que
sean malos
conductores.
Existen ap
licaciones donde se a provech an las corrientes
de Foucault, p or ejemplo en los hornos y cocinas de in­
ducción, en los cuales se aprovecha el calentamiento pro­
ducido por estas
comentes.
■ 5.13.
[I transformador eléctrico
El transformador es una máquina el éctrica que se basa en el
fenómeno de la indu cción electromagné tica.
Una bobina
con núcleo fe,,-omagné tico (primaria) es re­
corri
da por una corriente variable, que da lugar a un campo
magnético variable. En su
proxirrudad se coloca otra bobina
(secundaria), la
cual por efecto del campo magnético varia­
ble de la primaria induce una f. e. m. en el conductor de la
bobina secu
ndaria.
El val
or eficaz de la fuerza elecu·omotriz
viene tletemú­
nado p or la expresión:
E= 4,44 · <P · f · N
Donde:
E: Fuerza el ectromotriz (V, voltios).
<P: Flujo m,'íximo (Wb, weber).
f Frecuencia (Hz, hercios).
N: Número de espiras.
INSTALACIÓN Y MAN
i
-
Devanado
primario
Fi
gura
3.25. Transformador monofásico.
Devanado
secundar
io
Así, para el prim ario y el secundario se tiene que:
E,= 4,44 · <P ·f· N
1
E2 = 4,44 · <P · f · N2
La tensión obtenida en el s ecundario depende de la ter.
sión del primario, así como del núm ero de espi ras de amb.,,
bobinas, según la relación de transformación (m).
Donde:
m: Relación de transformación.
E
1
:
Fuerza el ectromotriz del primario (V, voltios).
E
2
: Fuerza electromotriz del secundario (V, voltios).
N
1
:
Número de espiras del primario.
N
2
:
Número de espiras del secundario.
/
1
: Corriente en el p rimario.
/
2
: Corriente en el secunda rio.
Si el número
de espiras del primario es igual a l as
d.
secundario, la relación d e transformación es 1. Si el núrner
de espiras del primario es m ayor que la del secundario.
tiene un transformador reductor y la tensión del secundar,
es menor que la del primario. Si el número de espiras d.
secundario es ma yor que en el primario se tiene un tran
formador elevador y la tensión del secundario
es mayor
qi...
la del primario.
■■ 5.13.1. fnsayo en vacío del transformador
El ensayo en vacío consiste en hacer funci onar el tran sfo:·
mador deja ndo a circuito abierto el devanado secundario
aplicando la tensión n ominal al primario.

112. N Y MANTENIMIENTO
Para r ealizar este ensayo se emplean los siguient es apa­
de medida:
• Primario: voltímetro,
ampcrímeu·o, vatímetro.
•
Secundario: voltímetro.
5.26. Esquema del ensayo en vacío del transformador.
Los objetivos de este ensayo son obtener las sig uientes
-:icterísticas del trans formador:
•
La relación de transformación (m).
•
La corriente en vacío (/
0
).
• Las pérdidas en el hi erro
(Prt:).
~1ediante los dos voltímetro se obtiene la relación de
_;¡¡-,formación:
~le
diante
el amperímetro se obtiene la corriente en vacío.
~lediante el vatímctro se obtienen las pérdidas en el hie­
-
La potencia en vacío
(P
0
) es de:
P
0 = u, -1
0
· cosq.¡
0
Esta potencia corresponde a la suma de la potencia por
_cto Joule más la potencia debida a la corriente de Fou­
.. lt. Como está a circu ito abierto, la corriente por efecto
.Je es muy pequ eña (depende de 1
0
)
y son prácticamente
preciables, así que las pérdidas en el hierro:
n tran
sformador monofásico se somete a un ensayo en
.1cío, dando las siguientes lecturas en l os aparatos de me­
.::ión:
• Voltímetro en el primario: 230 Y.
• Voltímetro en el secunda rio: 40 Y.
• Amperímetro en el primario: 300 mA.
• Vatímetro
en el primario: 15 W.
Determina la relación ele transformación, las pérdidas en el
hierro y la
corriente de vacío.
Solución:
La relación de transformación es:
E
1 230
m= -= -=575
E
2
40 '
Las pérdidas en el hierro corresponden a la l ectura del va­
tímetro conectado en el
primario:
PFE = Lectura vatímetro = 15 W
La
corriente de vacío corresponde a la l ectura del amp erí­
metro conectado en el
secundario:
1
0 = Lectura amperímetro = 0,3 A
■■ 5.13.2.
[nsayo en cortocircuito
del transformador
El ensayo en cortocircuito consiste en hacer funcionar el
t
ransformador cortocircuitando el devanado secundario,
aplicando una tensi ón en el primario hasta obtener la inten­
sidad
nominal.
Para realizar este ensayo se emplean los siguientes apa­
rat
os de medida:
• Primario: voltímetro, a
mperímeu·o, va tímetro.
• S
ecundario: a mperímetro.
Tensi
ón
regulable V
Figura 'i.27. Esquema del ensayo en cortocircuito del transformador .
Los objetivos de este ensayo son obtener varios paráme­
tros, siendo uno de e llos la determinación ele las pér didas
en el c
obre.

113. Se inicia el ensayo r egulando la tensión del devanado
prima
rio. Se parte desde una tensión de cero volti os y se va
aumentando lentamente hasta que en el
amperímetro del pri­
mario
(A¡) marque la intensidad nominal del transfom1ador. Se
toma la l ectura de la corriente en el devanado sernndario (A
2
)
Como se trabaja con tension es muy bajas respecto a la
nominal del tran sformador, las pérdidas en el hierro son
muy re ducidas y se pueden considerar como despreciables.
Con esta consideración, las pérdidas en el cobre son las
obtenidas p or la lectura del vatímetro:
P
cu"' Lectura del vatímetro = R
1
• IT + R
2
• /~
Estas pérdidas corresponden al efecto de calentamiento
de los devanados primario y secundario.
■■ 5.13.3. Rendimiento del transformador
Partiendo de la expresión del r endimiento ele las máquinas
eléctricas, se tiene que:
Potencia útil Potencia útil
1J - -
-Potencia total -Potencia útil + Pérdidas
La potencia total es la que el tran sformador absorbe en
el p
rimario de la red eléctrica. Parte de esta potencia se
aprovecha para realizar un trabajo útil y parte se destina a
l
as pérdidas.
Como:
Palencia útil: P
2 = U
2
· 1
2
·
cos
rp
2
Pérdidas= PFE + P cu
Sustituyen do se tiene:
U
2
·
1
2
·
cos
rp
2
11=------------==-----­
U2 · 12 · cos ff2 + p FE + p cu
INSTALACIÓN Y MANT
Expresado en forma de potencias:
P2
Las pérdid as en el hi erro (P
1
)
son prácticamente con
t
antes y por tanto no dependen de la carga conectada
_
transformador. Las pérdidas en el cobre (P cu) dependen
la
carga ya que son debidas por el efecto Joule. Estas p érd
das dependen del cuad rado de la corriente o, dicho de
OlL
manera, dependen del cuadrado de la carga.
Si
se incorporara un parámetro denominado índice
c...
carga (k) siendo el cociente de la corriente absorbida por,
secundario (/
2
)
y la corriente n ominal del secundario
(/
2
,
/?
k -
12N
Y se considera la situación en plena carga:
P
2
N: Potencia no minal en el secundario.
P
0
:
Pérdidas en el hie rro (ensayo de vacío).
P,.c: Pérdidas en el cobre a plena carga (ensayo de co~
tocircui t o).
Se tiene que:
k·P2N
17 =
k · P2N +Po+ k2 · Pcc
Este rendimiento será máximo cuando las pérdidas en_
cobre y en el hierro sean iguales.
En
este caso:
Además, cuanto mayor sea el factor de potencia ele
carga mayor será el rend imiento del transformador.

114. Electromagnetismo
[
Flujo
Reluctancia
Fuerza
magnetomotriz
Inducción
Intensidad
Permeabilidad
Coeficiente
autoinducción
1
Ensayo en vacío
Ensayo cortocircuito
Ley de Faraday
Ley de Lenz
Histéresis
Foucault

115. ■ Actividades de comprobación
---------------~------~---------
5.1. El punto de saturación magnética es aquel que: 5.6. La fuerza magnetomotriz:
a) Limita el polo norte con el polo sur. a) Se representa por la letra F y su unidad es el arT-
b) Todos los dominios magnéticos están alineados.
peri o-vuelta.
e) Permite magnetizar a otras sustancias situadas en
b) Se representa por la letra
:F y su unidad es el nev. -
su proximidad.
ton-vuelta.
d) A partir de este punto, el material adquiere capaci-
e) Se representa por la letra M y su unidad es el
arr-
dades magnéticas.
perio-vuelta.
d) Se representa por la letra M y su unidad es el nev.-
5.2. Los materiales se clasifican según sus propiedades ton-vuelta.
magnéticas en:
a) Ferromagnéticos.
5.7. La intensidad de campo magnético:
b) Ferromagnéticos y paramagnéticos.
a) Se representa por la letra
<1, y su unidad es el we-
ber.
e) Ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnéti-
b) Se representa por la letra f3 y su unidad el tesla.
cos.
d) Ferromagnéticos, paramagnéticos, diamagnéticos
e) Se representa por la letra
R y su unidad es el arn-
y aislamagnéticos.
perio-vuelta/weber.
d) Se representa por la letra H y su unidad es el arr-
5.3. Por convencionalismo, se dice que las líneas de fuerza perio-vuelta/metro.
en un campo magnético:
a) Entran por el polo norte.
5.8. La reluctancia:
b) Entran por el polo sur.
a) Se representa por la letra
<P y su unidad es el we-
ber.
e) Entran por cualquier polo.
b) Se representa por la letra f3 y su unidad el tesla.
d) Salen por cualquier polo.
Se representa
por la letra
n y su unidad es el am-e)
5.4. El flujo magnético:
peri o-vuelta/weber.
a) Se representa por la letra
<l> y su unidad es el we-
d) Se representa por la letra H y su unidad es el arr-
ber.
peri o-vuelta/metro.
b) Se representa por la letra
{3 y su unidad el tesla.
5.9. La unidad de la permeabilidad absoluta es:
e) Se representa por la letra R y su unidad es el am-
a) Henrio.
peri o-vuelta/weber.
b) Henrio/metro.
d) Se representa por la letra H y su unidad es el am-
e) Henrio/weber.
peri o-vuelta/metro.
d) Henrio/tesla.
5.5. La inducción magnética:
a) Se represe nta por la letra
<P y su unidad es el we-
5.10. Con el ciclo de histéresis se obtiene:
ber.
a) El magnetismo remanente y el campo coercitivo.
b) Se representa por la letra
f3 y su unidad el tesla. b) El campo coercitivo y la fuerza magnetomotriz.
e) Se representa por la letra R y su unidad es el am- e) La fuerza mag netomotriz y la permeabilidad mag-
peri o-vuelta/weber. n
ética.
d) Se representa por la letra H y su unidad es el am- d) La permeabilidad magnética y la intensidad
de
perio-vuelta/metro. campo magnético.

116. Mediante el ensayo en vacío del transformador se
ob­
tiene:
a) Las pérdidas en el hierro.
b) Las pérdidas en el cobre.
e) Las pérdi das totales.
d) La tensión máxima en el secundario.
Actividades de aplicación
5.12. Mediante el ensayo en cortocircuito del transformador
se obtiene:
a) Las pérdidas en el hierro.
b) Las pérdidas en el cobre.
e) Las pérdidas totales.
d) La tensión máxima en el secundario.
3. ¿Cuál es la re luctancia del núcleo de una bobina 1400 espiras por la que circula una corriente de 5 A creando un flujo
magnético
de 14 mWb?
4. Por una bobina de 25 cm de longitud y 1500 espiras con núcleo al ai re circula una corriente de 1 O A. Calcula la intensi­
dad de campo magnético y la inducción en el interior del campo magnético.
5. Una
bobina con núcleo al ai re de forma toroidal con una longit ud de 40 cm y de radio 2 cm está form ada por 250 espi­
ras y es recorrida
por una corriente de 2,4 amperios. Determina la inducci ón magnética en el interior del núcleo y el flujo
magnético.
6. Calcula el coeficiente de a utoinducción para una bobina de 3600 espiras que es recorrida por una corriente de 8 A, que
da lugar a un flujo magnético de 0,2 mWb.
7. Calcula el coeficiente de autoinducción para un solenoide de 2400 espiras con núcleo al aire con una longitud de 60 cm
y un diámetro de 5 cm.
8. Calcula la reluctancia total del circuito magnético
de la
figura, así
como la fuerza magnetomotriz necesaria para
obtener una f. m. m. en el entrehierro de 1,5 T. La per­
meabilidad relativa es de 5000. Considera una disper­
sión
del flujo magnéti co en el entrehierro del 10 %.
Los datos referentes a su geometría so n: /
1
= 100 cm con
una sección de S
1
= 30 cm
2
.
Entrehierro,
/
2= 0,25 cm y
S
2
= 30 cm
2
.
Figura i28 Ejercicio de circuito magnético.
19. Calcula la velocidad de un conductor de 25 cm de longitud que se desplaza perpendicularmente a un campo magnéti co
de inducción 1,5 T para que la f. e. m. sea de 1,8 V.
:...20. Calcula la corriente necesaria para que un conductor rectilín eo de 40 cm de longitud y situado perpendicularmente y
dentro de un
campo magnético de 1,2 T, ejerza una fuerza de
1 O N.
21. Un transformador monofásico consta de 805 espiras en el devana
do primar io y 350 espiras en el secundario. El primario
se
conecta a una red alterna de 230 V y 50 Hz y el secundar io a una carga por la cual circulan 4,6 A. Calcula consideran­
do el transformador ideal:
a) La relación de transformación.
b) La tensión en bornes
del secundario.
e) La intensidad que circula por el primario.
d) La potencia aparente que suministra el transformador.

117. Contenidos
objetivos

118. 112
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
■ 6.1. Corriente alterna trifásica
Un sistema de corriente alte rna polifásica es aquel que está
formado por m
ás de una fa se. El sis tema polifásico que
más
se emplea es aquel que está formado por tres fases,
d
enominado sistema trifásico, aunque también se pueden
encontrar sistemas
compuestos por dos fases, denominados
sistemas bifásicos.
A lo largo de esta unidad n os centrarem os en los siste­
mas t
rifásicos.
Como se ha comentado, el sistema trifásico es aquel que
está compuesto por tres fases, pero estas fases d eben cum­
plir con una serie de requisitos:
• Frecuencia. Han de tener la misma fr ecuencia, que
será la frecuencia del sistema.
• Desfase. El desfase entre e llas será determinado por
la expr
esión siguie nte y que para un sistema trifásico
será de 120º.
360º 360º
Desfase= ------
= ----= 120º
Número de fases 3 (trifási
ca)
• Tensión. El valor del voltaje de cada una de las fases
será el mismo.
Sistema trifásico
L1 L2 L3
Figura
6.1. Onda alterna trifásica.
■ 6.2. Ventajas de los sistemas
trifásicos
Los sistemas t rifásicos aportan una gran cantidad de venta­
jas frente a los sistem as monofásicos:
• Sistema de doble tensión. Los receptores pu eden co­
nectarse entre fases o entre fase y neutro, disponiendo
de una doble tensión, por ejemplo 230 V /400 V.
INSTALACIÓN Y MANTEN
Ll --~--------.....---­
L2 ---+---..------+----­
L3 --+--1
N
Ll
L2 L3 L N
Receptor
monof ásico
Figura 6.2. Conexión de receptores a un sistema trifásico con neutro.
El sistema trifásico es ampliame nte utilizado en la
ir­
dustria mientras que el sistema monofási co es emplead
genera
lmente en las instalacion es domésticas. Como
ambL
sistemas pueden conviv ir juntos, esto permite t ener dos n -
veles de tension es.
• Un sistema trifásico puede generar un sistema
monofásico pero no al contrario.
• Potencia suministrada más uniforme. En un sisk -
ma monofási
co la potencia sumini strada es pulsar,
ria
en función del tiem po, sin embargo en un sisterr
trifási
co es más estable. Esto hace que los motorc­
trifási cos sean
más suaves en su funcionamiento qt..
los monofásicos, que tienen mayores vibraciones.
p Sistema monofásico p Sistema trifásico
t
Figura 6.3. Curvas de potencia instantánea en sistema monofásico
y trifásico.
• Reducción del cableado. Un sistema trifási co r:.
cesita un 75 % de la sección del cableado frente
1
00 % de uno monofásico a igualdad de potenc
por tanto reduce costes.
• Volumen. Para una misma potencia, los equipos
rr­
nofási cos son más vo luminosos que los trifási cos.
• El arranque de motores eléctricos trifásicos .
menos problemático que los monofásicos por la"'
neración de campos magnéticos giratorios, como
verá más adelante.

119. N Y MANTENIMIENTO
6.3. f quilibrio en los sistemas
eléctricos
1 función de los diferentes valores entre las tensiones y las
rrient
es que componen un sistema, este puede ser equili­
..-;ido o desequilibrado.
• Sistema equilibrado. Toda las fases que componen
el sistema tie
nen los mism os valores de tensión así
como de corriente:
U LIN = U L2N = U L3N
l¡_¡ =IL2=IL3
Al conectar a la l ínea eléctrica un el emento inductivo
o
capacitivo, el desfase afecta por igual a todas ellas
(Figura 6.4).
Este es el sis
tema eléctrico ideal.
• Sistema desequilibrado. Aunque normalmente el
valor de las tensiones
de cada fase es prácticamente
el mismo, l
os valores de intensidad no son iguales en
cada fase de la línea:
fL1°"'lL2""-lo
cos <p l * cos <p2 * cos <p3
Desde el 01igen de conexión al sist ema de generación
el
éctrica y a lo largo de la línea de suministro, se van
conectando los diferentes receptor es (monofásicos o
trifásicos, r
esistivos o inductivos), que van modifi­
cando el estado de equili
brio.
Por ejemplo, en la Figura 6.5 se observa que las car­
gas monofási
cas van conectadas a la misma fase (Ll),
por tanto por es ta fase circulará más corriente que por
la demás.
cp= o
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
Ll --.....----------p------.--­
L2 ---+---.---- --+----1------;---
L3 --· -¡--·
N ---+--1----1,-----t---P----+--.---t---,-
Ll L2 L3 L N L N L N
Receptores monofásicos
Figura 6 .. i. Esquema de sistema desequilibrado con sobrecarga en una fase.
Por ello, es importante a la h ora de realizar el diseño,
r
epartir las cargas de tal manera que se compen sen enu·e
sí
y evitar en lo posible el desequilibrio.
Ll
L2
L3
N
--
..
1
Ll L2 L31
Receptor
trifásico
--,--
L N L N LI N
Receptores monofásicos
Figura 6.6. Esquema para equilibrar un sistema con reparto de cargas.
t Recuerda:
En un sistema trifásico, cada una de las fases adopta un
color (marrón, negro y gris) para poder distinguirlas entre
e
llas. Si además consta de neutro, este será de color azu l.
Resistivo I nductivo Capacit ivo
~.4. Diagrama de fasores en un sistema trifásico equilibrado. 113

120. 114
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA
■ 6.4. Tensiones en un sistema
trifásico
En un sist ema trifásico conviven varias tensiones eléctricas
que
ayudan a esa versatilidad que poseen estos sistemas.
Un
sistema trifásico completo se compone de cinco lí­
neas (tres fases más neutro más el
conductor de protección
o
toma de tierra). Dejando a un lado el conductor de protec­
ción, se pueden
dar diversas combinaciones entre las fases
y neutro.
■■ 6.4.1.
Tensión simple o de fase
La tensión simple (U.,) o tensión de fase (UF) es la dife­
renc
ia de potencial que hay entre cualquiera de las fases y
la línea
de neutro.
Ll
--1---------------
L2 --+----~---------
L3 ---t---
N
Figura 6.i. Tensión de fase en un sistema trifásico.
En un si stema trifásico habrá por tanto tres valores de
tensión de fase, ambas del mismo val or pero desfasadas 120º:
ULI = ULIN = ULI -UN
UL2 = UL2N = UL2 -U,v
UL3=UL3,v=U0- U,v
■■ 6.4.2. fonsión compuesta o de línea
La tensión compuesta (Ve) o tensión de línea (UL) es la
diferencia de potencial que hay entre cualqui era ele las fases.
Figura 6.11. Tensión de línea en un sistema trifásico.
INSTALACIÓN Y MANT
En un siste ma trifásico habrá por tanto tres valores de ten-
sión de línea, ambas del mismo valor pero desfasadas 120º:
ULIL2 = ULI -UL2
UL2L3=UL2-Uu
ULJLI = Uu-UL1
■■ 6.4.3. Relación entre la tensión de fase
y la tensión de línea
En un sistema eléctrico trifásico, se ha visto que existen do
tipos
de tensiones: la tensión de fase y la tensión de línea. S
se observa el diagrama fasorial de la Figura 6.9, correspo r:­
diente a un sistema equilibrado, se puede ver esa relación
Figura
l>.CJ. Relación entre las tensiones de línea y las de fase.
Se observa que si se realiza la suma vectorial de las te
siones de fase, se obtiene la tensi ón de línea. Además, el á:
gulo que aparece entre ambas es de 30º. Del triángulo q
se forma, se establece la siguiente r elación trigonométric_
ULIL
2
-u cos 30º
-2-- LI.
Por tanto, la tensión de línea es V3 veces la tensión
fase.

121. N Y MANTENIMIENTO
-i la tensión de fase en un sistema t:Jifásico es de 230 Y,
.::uál es su tensión de línea? Y si la tensión de línea fuese
:30 V, ¿cuál es la tensión de fase?
"><>lución:
Como la relación es:
U L = -fj · UF = -fj · 230 "' 400 Y
Y por otro lado:
UL 230
UF = -fj = -fj "' 130 Y
■ 6.5. Conexiones en un sistema
trifásico
-sistema trifásico se compone de tres ramas, cuyos r e­
. ,rores se pueden conectar de diferentes maneras, dando
;ar a la conexión estrella y la conexión triángulo.
■ ■ 6.5.1. Conexión estrella (Y)
-un conjunto formado por tres receptores, la conexión es­
~lla consiste en unir entre sí uno de los extremos y los otros
_ extremos se conectan a la red el éctrica (Figura 6.10).
V1
a 6 1 O. Conexión en estrella (Y).
Si el conjunto de los tres receptores forma un sistema equi­
-~do, es decir son iguales entre sí, en ese punto de unión se
..-.ua un neutro. La corriente en dicho punto es nula:
Se
observa que en un sistema con con exión en estrella
corrientes de fase
(!F) son las mismas que las corrientes
~ iínea (/).
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA L ··~.
-------------------- ----
Por tanto, en estrella las relaciones que se forman son:
!F = IL
UL=UF·-V'J
■■ 6.5.2. Conexión triángulo (~)
En un sistema con conexión triángulo, los receptor es se
conectan entre dos fases, siguiendo una disposición corno
la mostra
da en la Fig ura 6.11.
L 1 L2 L3
W2 W1
Fi!;ura t 1 Conexión en triángulo (Ll).
En esta disposición, la unión de dos receptores va co­
n
ectada a una de las fases de la red el éctrica. Se observa que
coincide la tensión de fase con la tensión de línea:
UF= U¿
En cuanto a la intensidad, se observa (Figura 6.12) que
la corriente de línea es V3 veces la corriente de fa se:
1 igura h.1 . Las corrientes en conexión en triángulo.
1
115

122. 116
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
Se observa que si se realiza la suma vectorial de las co­
rrient
es de fase, se obtiene la corrie nte de línea. Además,
el ángulo que apar
ece entre a mbas es de 30º. Del triángulo
que
se forma, se establ ece la siguiente relación trigon omé­
t
rica:
/¿¡¿z -/ cos 30º
-
2
-- LI.
h1L2 ,,/3
-2-=l¿i. 2
f¿= l¡;-✓3
Por tanto, en triángulo las rel aciones que se forman son:
Up= U¿
f¿=-V3·fF
A una línea trifásica de 400 V, se conectan 3 lámparas.
¿Qué voltaje hay en bo
rnes de cada lámpara si estas se
con
ectan en es trella?, ¿y en triángulo?
Solución:
En la conexión en estre lla:
L1 L2 L3
V1
Figura
b.1 :1. Conexión en estrella (Y ).
Si la tensi ón de línea (U) es de 400 V, la tensión de fa se
(UF) será de:
U¿ 400
UF= -= -"'230V
{3 {3
Que es el voltaje en bornes de las lámparas.
Pero si las conectamos en triáng
ulo:
INSTALACIÓN Y
L1 L2 L3
Figura
í>.1 -1. Conexión en triángulo (Ll).
En esta configuración, la tensión de fase (U,J corresponde
con la tensión de línea ( U), estando las lámparas someti­
d
as a un voltaje de 400 V:
■ 6.6. Potencia
en sistemas
trifásicos
En un sistema trifásico, al igual que en los monofásico
se tienen tres t ipos de potencias: potencia aparente (S), p,
tencia activa (P) y potencia reactiva (Q), pero cambian ~
expresiones, siendo ahora:
Potencia ac
tiva
-P = ✓3 • UL • l¡_ • cos <p
Potencia aparente -S = -J3. U L · l L
Potencia reactiva -Q = ✓3 · U L • f¿ • sen rp
Manteniendo las mismas unidades de medida:
Potencia activa:
W, vatios.
Potencia aparente: VA, voltioamperios.
Potencia r
eactiva: VAr, voltioamperios reactivos.
Un sistema t
rifásico se puede considerar como una a
ciación de
tres sistemas m onofásicos conectados en
estr.
lla o en triáng ulo. Cuando estos tres sistem as monofásic
son igual es, se dice entonces que el sistema está equiL
brado, en caso comrario el sist ema se dice que está de-­
equilibrado.

123. N Y MANTENIMIENTO
■■ 6.6.1. Sistemas equilibrados
y desequilibrados
el sistema está desequilibrado, la potencia total es la
_ma de las potencias de cada fase. Por tanto, se debe obte­
,r en primer lu gar la potencia act iva, reactiva y aparente,
a continuación r ealizar la suma ele cada ti po ele potencia.
Para la fase L, se tiene que:
PLI = ULI . ILI . cos rpLI
QLI = u LI . 1,.1 . sen rpLI
SLI = ULI ·h1
Para la fase L
2
:
P1.2 = UL2. ¡L2. cos rpL2
Q
L2
= UL2. TL2. sen rpL2
SL2 = UL2 · IL2
Y para la fase L
3
:
P
L3 = U L3 · I L3 · cos rp L3
QL3 = Uo . JL3 . sen rpL3
S1.,3 = UL3 · fu
La potencia activa t otal (P) es la suma de las potencias
.rivas de cada fase:
La potencia reactiva total (Q) es la suma de las poten­
-as reactivas de cada fase:
La potencia aparente (S) se puede obtener de la misma
""lanera, median te la suma vecto rial o calcu lando la hipote­
· usa del t riángulo formado por estas potencias.
5
Q
<p
p
ura 6.13. Triángulo de potencias.
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
Si el sistema es tá equilibrado, es decir que las corrien­
t
es y los desfases son iguales, el sistema se s implifica:
1 =
ILI = h2 + /L3
rp = rpLI + rpL3 + rpL3
Obteniendo que:
P = 3 · UF · lp · cos rp
Q = 3 · UF · 1 F · sen rp
S=3·UF·Íp
■■ 6.6.2. la potencia en sistemas conectados
en estrella
En la conexión en estrella se tiene que:
UL=UF-../3
/1.-= TL
Si expresamos las ecuaciones de las potencias en fun­
ción
de
U1. e /1. se tiene que, para la p otencia activa:
UL
UF=-
../3
UL
P = 3 · UF · I F · cos rp = 3 · -· h · cos <p
../3
Multipli cando y dividiendo por ../3, se elimina e sta del
denominador, obteniendo la expresión:
p = ../3 . u L . I L . cos <p
De sim ilar manera se opera con las otras p otencias ob­
teniendo:
Q = ../3 · U L · h · sen <P
S=..f5. UL. ¡L
■■ 6.6.3. la potencia en sistemas conectados
en triángulo
En la conexión en triángulo se tiene que:
UF= UL
!¡_ = ..f5 · l F
Si expresam os las ecuaciones de las potencias en fun­
ción de I L y U,_ se tiene que, para la potencia activa: 117

124. IL
P = 3 · UF · I F · cos rp = 3 · U L · ,/3 · cos <p
Multiplicando y dividi endo por ✓-3 , se elimina esta del
denominador, obteniendo la expresión:
De similar manera se opera con las otras p otencias ob­
teniendo:
Q = ,/3 · UL · h · sen rp
S=-v3·UL·IL
Se observa que las expresiones de las potencias son
iguales tanto en estrella como en t riángulo si se emplean
magnitudes de línea.
Un sist
ema trifásico conectado a una red eléctrica de 400
V muestra los siguient es valores en cada una de sus fases:
/LI = l0A
hz = 12 A
IL3 = 8 A
cos rp, = 0,75
cos <p2 = 0,68
cos rp3 = 0,9
Calcula la potencia activa, reactiva y aparente así como el
desfase.
Solución:
Con los datos iniciales:
fu= 10 A
'P¡ = 41,409
h
2 = 12 A
(f!2 = 47,156
IL3 = 8A
<fJ3 = 25,841
cosrp
1
= 0,75
sen q¡
1
= 0,661
cos rp
2
= 0,68
sen rp
2
= 0,733
cos <p3 = 0,9
sen rp
3
= 0,435
Se calculan l as potencias activas:
P¿
1
=U.¡. cosq¡
1
= 400 •to• 0,75 = 3000 W
PL2 =U· I · cos q,
2
= 400 · 12 · 0,68 = 3264 W
p L3 = u . I . cos '1'3 = 400 . 8 . 0,9 = 2880 w
P = PLI + PL2 + PL3 = 3000 + 3264 + 2880
P=91 44W
INSTALACIÓN Y MANT
Las potenci as reactivas:
QL
1
= U· l · sen <p
1
= 400 · 10 · 0,661 = 2645,75 V Ar
QL
2
=U· I · senrp
2
= 400 · 12 · 0,733 = 3519,41 Y Ar
QL
3
= U · I · sen (f!
3
= 400 · 8 · 0,435 = 1 394,84 V Ar
Q = QLl + QL2 + QL3 = 2645,75 + 3519,41 + 1394,84
Q = 7560 Y Ar
La potencia aparente:
S = ✓ p
2
+ Q
2
= ✓9144
2
+ 7560
2
= 11 864,5 YA
Con estos datos ya es posible obtener el factor de poten­
cia:
P 9144
cos
<p = S = 11 864,5 = o,n
t Recuerda:
Cuando se habla de potencia en un sistema trifásico, se
refiere a la potencia total que aportan o toman las tres
fases a la vez.
■ 6.7.
Mejora del factor de potencia
En las redes eléctricas trifásicas también se puede mejora;
el factor de potencia de manera similar a las monofásicas.
Las fórmulas de cálculo son las mismas:
P ( tan rp -tan <p,)
C= z
2-
ff·f·U¿
Pero en este caso se necesitan tres condensadores que
pueden conectar de dos fonnas posibl es.
Ll---------.----------.-----
L2-+----.------t--...-------+-.---­
L3
e e
Conexión en
estrel
la
Conexión en
triángulo
► Figura 6 1 í1. Conexión del condensador en trifásica.
Ll nJ-
trifásico

125. N Y MANTENIMIENTO
En la conexión en estrella, la capacidad de cada con­
-'1 ador es igual a la capacidad obte nida:
CEsmELLA = C Tensión: UF
Es decir, que la balería de condensadores estará com­
e. la de tres conden sadores de una capacidad que es la
,maque la obtenida en el cálculo y que debe soportar una
~ ión igual a la de la red monofásica.
En la
conexión en triángulo, la capacidad de cada con­
-'1 adores de:
e
CTRIÁNCULO = -
3
Tensión: U¿
Es decir, que la batería de condensadores estará com­
e ta de tres condensadores de una capacidad que es la
·:era parte de la obtenida en el cálculo y que debe sopor­
. una tensi ón igual a la de la red trifásica.
~ ha calculado el condensador para la mejora del factor
J.-! potencia en una red eléctrica de 230 V /400 V, obtenién-
1~e una capacidad de 3000 µF. Determina la batería de
. mdensadores y sus características a instalar.
'Olución:
?' condensador calculado es de C = 3000 µF.
egún su conexión se ti ene que la batería de condensado­
-, estará formada por:
• Si se conecta en triángul
o:
C 3000 µF
CrntlÍNCUW =
3
=
3
= 1000 µF -
-3 x 1 000 µF / 400 V
Ll---o----------
L2------!l----o------­
L3
1000 µF
400V
-¡
1000 µF
400V
1000 µF
400V
ra 6.17. Conexión de la batería de condensadores en triángulo.
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
• Si se conecta en estrella:
C ESTRELLA = C = 3000 µF -3 x 3000 µF / 230 V
Ll-------------
L2---+---.....-------
L3
3000 µF
230V
0/.
3000 µF
230V
3000 µF
230V
Figura 6.18. Conexión de la batería de condensadores en estrella.
,111fti111dl __ _ __
Si al conectar un condensador o batería de condensadores, 1
el desfase cambia de signo significa que el sistema pasa
1 de ser de n aLUraleza inductiva a naturaleza capacitiva.
A nivel
comercial, las baterías de condensadores se ex­
presan en términ os de potencia r eactiva (kVAr) que aportan
al sistema. En est
as baterías, los condensadores van conec­
tados internamen
te en triángulo, siendo solo accesibles los
tres bornes
de conexión eléctrica.
ºBATERÍA CONDENSADORES= p ( tan (f) -tan rp')
Tabla 6.1. Baterías comerciales de condensadores para motores
(cos <p ¿ 0,95)
Compensación de motores
Oc Oc Oc Oc
kW
(kVAr) , (kVAr) (kVAr) (kvVA) ,
CV '. 3000 ¡ 1500 ¡ 1000 ¡ 750 ¡
¡ r. p. m. ¡ r. p. m. ¡ r. p. m. 1 r. p. m. l
i ....... ~ ... ~ ....... l ....... ! ... ~ ....... l ....... ~ ... ~ ....... l ....... 2.5 ....... : ....... ~ .. -~ ....... : ....... ~ ... ~ ....... l
7,5 1 O ' 2,5 : 5,0 j 5,0 i 7,5
11 15 2,5 5,0 7,5 10,0
15
20 5,5 5,0 7,5 10,0
18,5
25 5,0 7 ,5 10,0 12,5
22 30 7,5 7 ,5 10,0 15,0
' 1 1 1
119

126. 120
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
Existen baterías de condensadores que cuentan con un
sistema de control electrónico y de varios escalones de ca­
pacidad, que se activan en función del desfase detectado.
Figura 6.19. Batería de
condensadores de montaje mural.
(Cortesía de Circutor.)
Figura b.20. Batería de
condensadores de montaje
superficial. (Cortesía de Circutor.)
■ B.8. Generador de corriente
alterna trifásica
El generador de corriente alterna, también llamado alter­
nador, basa
su funcionamiento en el principio de inducción
electromagnética
en el cual al generar el movimiento en
un conductor dentro de un campo magnético se induce una
fuerza electromotriz. Al ser un movimiento cir cular, esta
f. e. m. tiene carácter senoidal.
Para conseguir la tensión senoidal,
se sitúan tres devana­
dos independientes
y separados 120º que formarán el cam­
po magnético inducido y se
sitúan en el estator. El campo
inductor lo forma un electroimán situado en el rotor que
gira. Este electroimán puede estar formado por uno o varios
pares
de polos y es alimentado por una corriente continua
llamada
corriente de excitación.
u
Estator / Inducido
Rotor/ 1 nductor
w V
Figura íi.21. Alternador trifásico.
INSTALACIÓN Y MANT
La frecuencia viene determinada por la velocidad ...
giro y por el número de pares de polos según la expresi ór
Donde:
f Frecuencia (Hz).
p: Pares de polos.
n: Velocidad (r. p. m).
Determina cuál es
la frecuencia que genera un alternad or
que gira a 3000 r. p. m. y tiene un par de polos. ¿ Y si tiene
dos pares de polos?
Solución:
Para un par de polos:
p · n
l · 3000
f= -= ---=50Hz
60 60
Para dos pares de polos:
p · n 2 · 3000
f = - = --= 100 Hz
60 60
■■ 6.8.1. Acoplamiento de generadores
en paralelo
Cuando se necesita poder suministrar más potencia a u r:
carga o al sistema, o cuando se desea aumentar la fiabilida..
en caso de fallo de algún generador, se recurre a la conexió
de vari os generadores en pmalelo.
Carga
Generador 1
Generador 2
Figura 6.22. Acoplamiento de generadores en paralelo.

127. Y MANTENIMIENTO
El acoplamiento de alternadores tiene cierta compleji-
-puesto que se trata de corriente alterna donde interviene
-..ifámetro de la frecuencia. Para poder llevar a cabo esta
.ración deben de dar se una serie de condiciones:
•
La tensión de los alternadores debe ser igua l. Cada
una de l as tres fases debe tener la mis ma magnitud
de voltaje y ángulo de fase que el conductor al que
se conectará.
•
La frecuencia debe ser la misma.
•
La secuencia de fases debe ser la misma.
Para pod
er conseguir estas condiciones y realizar ad e­
Jam
ente la conexión en paralelo, se actúa sobre la ve-
. Jad de giro del rotor y sobre la corriente de excitación.
ualmente esta maniobra se lleva a
cabo mediante eq ui­:iutomáticos de sincronizació n.
■ 6.8.2. los sistemas de distribución
en trifásica
1en dos configuraciones para la distribución de la red
_,ica:
• Red trifásica con conductor de neutro distribuido
o distribución a
cuatro hilos. La red cuenta con cua­
t
ro conductor es (tres fases más el neutro) además del
conductor de protección. A partir de estas re des se
obtienen sistem
as monofásicos.
-~-..-------,----ll
.---+-~-----+----l2
---·-··-· ------l3
'----+--+--+-----+----N
ll L2 L3
6 ..3. Distribución trifá sica con neutro.
L N
Receptor
monofási
co
• Red trifásica sin conductor de neutro distribuido o
distribución a tr
es hilos. La red cuenta con tres con­
ductores (tres fases) además del conductor de pro­
tecció
n. Solo pueden alimentar a
cargas trifásicas.
,,--....,-, _________ Ll
1---+--.......------L2
L3
Ll L2 l3
6.24. Distribución trifá sica sin neutro.
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
■■ 6.8.3. [squemas en redes de distribución
Existen diferentes esquemas de distribución que se de finen
en función de l as conexiones a tierra del neutro de alimenta­
ción,
por un lado, y de las masas de la instalación receptora,
por otro.
La denominación de estos esquemas se realiza medi ante
un código de dos o tres letras (Tabla 6.2).
Tabla 6.2. Esquemas de distribución eléctrica
··············· ·············································································•·····
T ¡ Conexión directa de un punto de la ·
·········· ¡ ·· ::~~a:::~::nd:· ::;::· ·¡~~··~~rt~~·~~ti~~~······· ..... ¡
: de la alimentación con respecto a tierra o
! conexión de un punto a tierra a través de
.......... ¡ .. una. impedancia ...................................................... :
! Masas conectadas directamente a tierra, !
T ! independientemente de la eventual puesta a !
.......... i .. t_i_~~:.~.~.~ .. ~~.~.l_i.~~.n.~~~!.~.~: ...................................... i
! Masas conectadas directamente al punto de
N ! la alimentación puesto a tierra (en corriente !
: alterna, normalmente será el punto neutro). :
. ¡
i Las funciones de neutro y protección,
S : aseguradas por conductores separados
: (conductor N + conductor PE). .
i ;
Las funciones de neutro y de protección,
C
I combinadas en un solo conductor : (conductor CPN o PEN).
.......... : ...................................................................................... :
■■■ fsquema n (neutro conectado a tierra)
Es el esquema más utiliz ado en redes de distribución de
baja tensión. Un punto de la fuente de alimentación
seco­
ne
cta directamente a tierra y todas l as masas o partes con­
ductoras accesibles de la instalación el éctrica receptora se
conectan a una toma de tierra independie nte.
Neutro Partes conductoras accesibles
i i
Tierra Tierra
-~----------;r--Ll
r-------- --;--;¡---L2
1
1
1
1
1
1
1
1
··
-·r · ··-· -··-·· · L3
'---------..-+--t--11---N
~
Figura b.15. Esquema TT.
r-------,--
1
1
1
1
1
1
*
-
1
---------PE
121
..

128. 122
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA
■■■ fsquema 1T (neutro aislado o impedante)
No se reali za ninguna conexión entre el punto neutro de la
fue
nte de alimentación y tierra, o se establ ece una conexión
a través
de una impedancia. Las masas o part es conductoras
accesibl
es de la instalación cléct1ica receptora se conectan a
una toma de
tierra. En este tipo de di stribución se recom ien­
da no distribuir el
conductor de neutro.
Neutro
i
Aislado o conectado a
tierra a traves de u na
impedancia elevada
Partes conductoras accesibles
i
Tierra
_,----------,---Ll
>-~=-=-=--=--=----_-_-_-_- _--...-!---_- ~
-'--------,-++--+---N
-----PE
Carga
Fi!:ura 6.2fi. Esquema II
■ ■■ fsquema TN-S
Tienen el punto de neutro de la fuente de a limentación co­
nectado directa
mente a tierra y l as masas de la instalación
receptora
conectadas al mismo punto mediante conductores
de protecci ón. El conductor de neutro y el conduct or de
protección son distintos en todo el esquema.
_.,,-----------,---Ll
.,_ ___________ L2
--L3
X'--------.--+--+--+---N
: ''-------------1--- -----PE
1 1
1 1
: 1
1
1
~
Figura b.27. Esquema TN-5.
■■■ fsquema TN-C
Tienen el punto neutro de la fuente de ali mentación conec­
tado
directamente a tierra y las masas de la instalación re­
ceptora
conectadas al mismo punto mediante conductor es
de protecció n. Las funciones de neutro y protección están
combinadas en un solo conductor en todo el esqu ema.
Neutro Partes conductoras accesibles
i
~
Tierra Tierra
Figura &.211. Esquema TN-C.
INSTALACIÓN Y MANTE
■ ■■ f squema TN-C-S
Tienen el punto neutro de la fuente de a limentación cone-~
tado directamente a tierra y las masas de la instalación r.
ceptora conectadas al mismo punto mediante conductor.
de protección.
Las funciones de neutro y protección e
¡_
combina das en un solo conductor, pero solo en un trae:
del esquema.
_.,,---------,.-----~r-Ll
.------.--+---- --,.--+-L2
1
1
1
1
1
1
1
1 *
--F-
1
Carga
L3
,-----.--t--1--1-N
-
PE
Figura
b.29. Esquema TN-C-5.
■ 6.9. Medición en corriente alterna
trifásica
Sobre los sistemas trifásicos se pueden rea lizar las mism_
mediciones que se estudiaron en la unidad ante rior, pue ~
que trifásica y monofásica están relac ionadas.
■■ 6.9.1. Medición de la potencia
La medición de la potencia se realiza de idénti ca mane:-.
que con los sistemas monofásicos, pero en el sistema triL
sico, la corriente que circula por cada una de las fases n
t
iene por qué ser la misma.
Si el sistema
es trifásico, la medición puede rea lizar
..
de diferentes formas:
• Sistema equilibrado con neu tro. Solo es necesan
un vatí
rnetro. La potencia de la carga es tr es veces
:.
lectura.
L1 W1
L2 l1l
~
l1l
L3
u
N
Figura 6.30. Medición de la potencia en sistema equilibrado con neutro.
• Sist ema desequilibrado con neutro. Son necesari o.
tres vatímetros, uno para cada fase. La potencia de L
carga es la suma de las lecturas de los vatímetros.

129. N Y MANTENIMIENTO
ro
~
ro
u
a 6.31. Medición de la potencia en sistema desequilibrado con neutro.
• Sistema equilibrado y desequilibrado sin neutro.
Se unen los tres vatímetros por uno de sus bornes
(bobinas voltimétricas, que deben ser tod as iguales).
La potencia de la carga es la suma de las lecturas de
los vatímetros.
ra 6.32. Medición de la potencia en sistema sin neutro.
Existe un método por el cual mediante dos vatímetros se
ede conocer la potencia activa total de un sistema. Esta
-~nica se denomina método de Arón y se puede empl ear
mo con sistemas eq uilibrados como desequilibrados.
~
ro
u
a 6.33. Medición de la potencia aplicando el método de Arón.
Para e llo se conectan dos vatímetr os en dos fases cua­
qui
era y la potencia activa total será la suma de amb as
.turas:
Pr=P, +P2
Si el sistema es equilibrado, la potencia reactiva total
=ne determi nada por la expresión:
Qr=-V3·(P,-P2)
n sistema trifásico eq uilibrado al cual se le han conectado
1s vatímetros según el método deArón muestra las sig uien­
' lecturas: W
1
= 8500 W y tt = 6000 W. Calcula las poten-
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
cías activa, reactiva y aparente, el factor de potencia y el
consumo en la carga.
Solución:
La potencia activa la calculamos mediante Arón:
P = P
1 + P
2 = 8500 + 6000 = 14 500 W
La potencia reactiva es de:
QT = -V3 · (P 1 -P2) = ✓3 (8500 -6000) = 4330, 12 V AR
Y la potencia aparente:
S = .Jp
2
+ Q
2
= ✓14 500
2
+ 4330,12
2
= 15 132,7 VA
El desfase es de:
Q 4330,12
tan
(fJ = p =
14 500
= 0,298 -> <p = 16,627º
Con un factor
de potencia de:
COS(fJ = 0,958
El consumo en la
carga:
P 14 500
!= ----= -----=21,84A
✓3 ·U· COS((J ✓3 · 400 · 0,958
■■ 6.9.2. Medición de la energía
En los sistem as trifásicos cobra tanta impo rtancia la me­
dición de
la energía activa como la reactiva, contando con
aparatos para ambas.
• Contador de energía activa. Se encarga de registrar
la
energía en función de la potencia activa. Su lectu­
ra
es en kilovatios hora (kW · h).
kWh
L1----_J
L2 ____ __.J
N ------'
Red de suministro
eléctrico
'------L1
L-----L2
u
'-------N
Instalación de
abonado
Figura 6.34. Medición con contador de energía activa trifásico. 123

130. 124
•
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA
• Contador de energía reactiva. Se encarga de regis­
trar la e
nergía en función de la potencia reactiva. Su
lectura es en kilovoltiamperios reactivos (kVAr · h).
kVar h
~:====i!I
L3
N-----
Red de suministro
eléctrico
1 L 1
E .·-···---~~
~----N
Instalación de
abonado
Figura 6.3:i. Medición con contador de energía reactiva trifásico.
Existen contadores que tiene la capacidad de realizar
mediciones tanto de potencia activa como reactiva.
Figura
(i.3(,. Contador trifásico.
(
Cortesía de Circutor.)
Figura 6.17. Contador para cuadro.
(
Cortesía de Circutor.)
■■ 6.9.3.
las categorías de las aparatas
de medición
El mayor problema ocurre con los picos de tensión. Las
sobretensiones transitorias pueden s
er debidas a los equipos
eléctricos (motores, baterías de
condensadores, variadores
de frecuencia, etc.) o a factores climatológicos (caída de
rayos sobre las líneas eléctricas).
La norma EN 61 O I O establece una serie de categorías
para que los aparatos
de medición para baja tensión se en­
cuadren
en ellas. Estas categorías van desde la categoría I a
la IV y se abrevian de CAT I a C
AT IV. Es una clasificación
en función de la energía, siendo la CAT IV la de mayor
energ
ía y la CAT I la de menor energ ía .
INSTALACIÓN Y MANT
Tabla 6.3. Categorías de seguridad de aparatos de medición
Categoría! Descripción
¡ Ejemplos
CATIV
¡ Tres fases
l en la
)
conexión
i del servicio
l de energía
! eléctrica,
i cualquier
! conductor
¡ externo.
• Se refiere a «origen de la
instalación»; es decir, en dónde
se efectúa la conexión de baja
tensión a la alimentación del
servicio de energía eléctrica.
•
Medidores de consumo de
electricidad, equipos de
protección contra sobrecorrientes
• Exterior y entrada del servicio,
acometida del servicio desde el
poste al edificio, recorrido entre
E
medidor y el panel.
• Línea en altura a edificio
separado, línea subterránea a
bomba de pozo.
~ .................... ~-........................... ¡-................................................................ .
• Equipos en instalaciones
fijas, tales como equipos de
conmutación y distribución y
CATIII
Distribución
i trifásica,
j incluyendo
¡ iluminación
i comercial
! monofásica.
motores polifásicos.
• Bus y alimentador en plantas
industriales.
• Alimentadores y circuitos de
de
rivación corta, dispositivos de
paneles de distribución.
• Sistemas de iluminación en
edificios grandes.
•
Salidas para aparatos con
conexiones cortas a la entrada
dé
servicio.
, 1 r; :~:f :;i:::~:,~:
¡ Cargas domiciliarias y similares.
j conectadas • Tomacorrientes y circuitos de
CAT II a toma- derivación larga.
corrientes • SSalidas a más de 1 o metros (3C
monofásicos. j pies) de fuente CAT 111.
• SSalidas a más de 20 metros (6ú
pies) de fuente CAT IV.
: .................... ¡········· .. ·•············ .. ¡··· ............................................................. .
• Equipos electrónicos protegidos.
•
Equipos conectados a circuitos
(fuente) en los cuales se toman
mediciones para limitar las
sobretensiones transitorias a un
CAT
I
Electrónica. nivel adecuadamente bajo.
• Cualquier fuente de voltaje
alto y baja energía derivada
de un transformador de gran
resistencia de bobinado, tal com:
la sección de voltaje alto de una
fotocopiadora.
: ....................
L .......................... L .............................................................. .

131. Y MANTENIMIENTO
■ 6.9.4. Consideraciones prácticas
· necesar io que el operario encargado de realizar las medi­
ones eléctricas tenga en cuenta una serie de cons
ideracio­
s para poder realizar su trabajo con segurida
d:
• Siempre que sea posible, se debe trabajar sin tensión
y con los c ircuitos sin energía acumulada. Se debe
evitar el rearme bloqueando los elementos de mando
mediante candados, pasadores,
llaves, et cétera.
• Se debe utilizar los
EPI (equipos de protección indi­
vidual) tales como:
-Guantes aislados.
Además, no se deben llevar ob­
jetos m
etálicos (relojes, anillos, pul seras, etc.).
-Gafas de seguridad o
máscara<; de protección facial.
-Ropa de trabajo de seguridad ignífuga.
• Se debe utiliz
ar elementos aislantes tales como:
-Herra
mientas aisladas.
-Alfombras o banqu
etas aislantes.
• A la hora de rea
lizar las medicion es:
-Se debe reali
zar una medición de prueba previa
y conocida, para verifi car el correcto funciona­
miento del aparato de medida.
-
Con los terminales de medición, se debe hacer
contacto primero con el conductor de
tierra o neu­
tro
y luego con el conductor de fase. Y al retirar
los terminales de medición se procede de manera
inversa, retirando primero el terminal de
íase.
-El aparato de medida, si es posibl e, no debe es­
tar en contacto con el opera
rio, para ello se debe
apoyar o colgar. Esta es una medida de seguri­
dad
por si existe un choque el éctrico
(ciehido a
una fuerte sobretensión o fallo de aislamiento),
de esta manera se evita que el circuito eléctrico
se cie
rre a través del cuer po del operario.
• Se d
ebe mantener el aparato de medición en per­
fectas condiciones:
-Se debe revisar que los terminales de medición
y su cableado, así como la carcasa, no pres enten
desperfectos.
-
Los aparatos de medición llevan fusibl es como
medida de protección, en caso de sustitución, se
debe emplear los adecua
dos según el fab ricante.
-Se debe ver
ificar el estado de las baterías para así
obtener lecturas
fiables.

132. ....,.
6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA
Sistema trifásico
Estrella
Triángulo
Simple/ de tase
Compuesta / línea
[
Estrella
Triángulo
[
Equilibrados
Desequilibrados

133. Actividades de comprobación
------------------~-----~-~~-~~~--~~
3.1. Las ventajas de los sistemas trifásicos son:
a) Son sistemas de doble tensión.
b) La potencia sumi nistrada es más uniforme.
e) Hay una reducción del cableado frente a los siste­
mas monofásicos.
d) Todas las anteriores son ciertas.
.2. La tensión de fase es:
a) El voltaje que h
ay entre fase y neutro.
b) El voltaje que h ay entre dos fases cualesquier a.
e) El voltaje que h ay entre neutro y la toma de tierra.
d) El voltaje que hay entre las masas metálicas y la
toma de tierra.
6.3. La tensión compuesta es:
a) El voltaje que hay entre fase y neutro.
b) El voltaje que h ay entre dos fases cualesquiera.
e) El voltaje que h ay entre neutro y la toma de tierra.
d) El voltaje que hay entre las masas metálicas y la
toma de tierra.
~.4, La relación entre la tensión de fase y la tensión de lí­
nea es:
a) U¿= UF.
b) UF= U¡_ . ..f3.
e) U¿=UF•..f3.
~ UF
d) U¿= -,fj.
5. En un receptor trifásico conectado en triángulo, se ob­
serva la siguiente rel
ación:
6.
En un recept or trifásico conectado en estre lla, se ob­
serva
la siguiente relación:
a)
UF=U¿.
b) U¿=U¡:·../3.
~ uF
e) UL = -,fj.
d) U¿= 0.
6.7. Los condensadores que forman una batería trifásica
están someti
dos a una tensión de:
a) Si la conexión es en triángulo, entonces están so­
metidos a la mayor tensión de la red.
b) Si la conexión es en estrella, entonces están so­
metidos a la mayor tensión de la red.
e) La batería de condensadores solo se puede co­
nectar en monofásica.
d) Internamente, al estar conectados a neutro, la
ten­
sión entre todos sus bornes es cero.
6.8. ¿En qué esquema de distribución, un punto de ali­
mentación se conecta directamente a tierra y todas
las masas o partes conductoras accesibles de la ins­
talación eléctrica receptora se conectan a una toma
de tierra independiente?
a) TT.
b) IT.
e) TN-S.
d) TN-C.
6.9. El método de Arón consiste en:
a) Emplear un vatímetro (conectado a una fase y a
neutro) y su potencia activa
es el producto de su
lectura por tres.
b) Emplear dos vatímetros (conectados cada uno a
una fase
y el otro terminal a la fase restante) y su
potencia activa es la suma
de sus dos lecturas.
e) Emplear tres vatíme tros (cada u no a una fase y a
neutro) y su potencia activa es la suma
de sus tres
lecturas.
d) Emplear tres vatímetros (cada uno a una fase y el
otro terminal unido entre sí formando un neutro
fic­
ticio) y su potencia activa es la suma de sus tres
lecturas.
6.10. ¿Cuál debe ser la categoría del equipo de medición en
sistemas
de alumbrado en edificios comerciales?
a) Categoría l.
b) Categoría 11.
e) Categoría 111.
d) Categoría I V.

134. 6. LA CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
■ Actividades de aplicación
-----------------------------------
6.11. Un horno eléctrico trifási co está formado por tres resistenci as de 80 Q. Calcula la potencia que consume si se conecta=
una red trifásica de 400 V al conectarlo en estrella y en triángulo.
6.12. Un motor trifásico tiene las siguientes característica: tensión nominal 230 V/400 V, cos (f) = 0,87, rendimiento 0,80, pe·
tencia nominal 5 CV, y se conecta a una red trifásica de 400 V. Determina el tipo de conexión posible, las intensidad e,­
de fase y de línea y l as potencias.
6.13. Un motor trifási co tiene las siguien tes característica: tensión nominal 400 V/690 V, cos (f) = 0,88, rendimiento 0,85, pe
tencia nominal 7,5 kW, y se conecta a una red trifásica de 400 V. Determina el ti po de conexión posibl e, las intensi dadee.
de fase y de línea y l as potencias.
6.14. Un sistema trifásico a 400 V presenta los siguientes valores en l os conductores de fase:
lll = 25 A
la= 10 A
COS (f)LI = 0,6
cos rpL
2 = 0,74
Entre el conductor L3 y el neutro hay una carga de impedancia Z = 80 + j l O n.
Determina las potencias del sistema y el factor de potencia total, suponiendo que todas las cargas están conectad~
entre fase y neutro.
6.15. Un motor trifásico de 2,5 CV con un rendimiento de 0,86 y un factor de potencia de 0,75, está conectado a una red~
400 V. Determina la batería de condensadores a conectar en estrella para situar el factor de potencia a 0,98. Determi r;:.
además, la corriente antes y después de colocar la batería de condensadores.
6.16. Un motor trifásico de 10 CV con un rendimiento de 0,89 y un factor de potencia de 0,7, está conectado a una red c-
400 V. Determina la batería de condensadores a conectar en estrel la para situar el factor de potencia a 0,94. Determi r;:.
además, la corriente antes y después de colocar la batería de condensadores.
6.17. Los receptores de una instalación industri al se conectan a una red trifásica de 400 V, con las siguientes caracterís ticas
Receptor ¡ P (kW) ¡ Rendimiento ¡ cos C/· ¡ Conexión
. n . • .
Motor M1 15 0,86 . 0, 85 . A
¡ Motor M2 ; 10 : 0,82 ; 0,80 : Y ¡
¡···¿~¡~f~~~jó~··••··•····1········ .. ···s:;············r············ .................. ¡ ............................... r .......... ; ... ·······¡
:••·························· .. ····=·······························:·· ····························•:••·····························=························=
l .. Lámparas ............. : ....... º.:~.~ ... x.??. ...... i ............................... · ............. ?.'..~ ............. : ........... Y ........... '
Calcula para cada receptor:
• Corrientes y tensión
de fase y de línea.
• Potencias a
ctivas, reactivas y ap arentes.
Calcula para el conj
unto:
• Corrie
nte.
• Factor
de potencia.
• Batería
de condensadores para mejorar el fac tor de potencia a 0,95 tanto en conexión en e strella como en triángu
·
• Corrie nte con el f actor de potencia me jorado.

135. 18. Los receptores de una instalación industrial se conectan a una red trifásica de 400 V, con las siguientes caracter ísticas:
Receptor ¡ P. (kW) ¡ Rendimiento ¡ cos cp ¡ Conexión
Motor M1 5 0,91 0,82
: .......... , .................... ,,.: ............................... : ............................... : ............................... : ....................... .
! .. Motor. M2 ....... . ... ! ............. '..'.~ ............. ! ............ ?.'.~!. ........... : ........... ?.·.~·~··········)···········:.···········:
!. ~~le~.~C,C,i~~···········j··············~···············:··············~···············¡·······························i···········~···········:
l .. Lámparas ............. 1 ...... ?.•.~~ .. ~ .. ~~······¡·······························[············º·'.~~ ............ l ........... :. ......... .
Calcula para cada recept or:
• Cor
rientes y tensión de fase y de línea.
• Potencias activas, reactivas y aparentes.
Calcula para el conjunto:
• Corrient
e.
• Fact or de potencia.
• Batería
de condensadores para mejorar el factor de potencia a 0,90 tanto en conexión en estrella como en triángulo.
• Corriente
con el factor de potencia mejorado.
L
os receptores de una instalación industrial se conectan a una red trifási ca de 400 V, con las siguientes características:
Receptor
¡ P. ¡ Rendimiento ¡ cos qi ¡ Conexión
Calcula para el conjunto total de receptores:
• Corriente.
• Factor de potencia.
• Batería
de condensadores para mejorar el factor de potencia a 0,98 tanto en conexión en estrella como en triángulo.
•
Corriente con el factor de potencia mejorado.
Actividades de ampliación
Consul ta en internet páginas web de fabricantes de baterías de condensadores. Fíjate en sus catálogos comerciales.
Observa la gama y sus características. Por ejemplo, Circutor (www.cir cutor.es) o Cydesa ( www.cydesa. com).

136. Contenidos
Objetivos

137. ■ 7 .1. Proceso del cálculo de secciones
eléctricas
Cuando un técnico diseña una instalación el éctrica, parte
de su trabajo también consiste en seleccionar correctamente
las secciones del
cableado que intervienen en la misma.
El cálculo de las secciones del cabl eado eléctri co es im­
portante
por cuestiones de seguridad.
Una instalación infradimensionada,
es decir que incor­
pora una sección de cableado inferior a la que debería llevar,
trae consigo riesgos
de accidentes. Al circular más corriente
de la que soporta el cable, se produce un calentamiento por
efecto Joule, que provoca un deterioro del aisla nte dando
lu
gar a cortocircuitos y posiblemente genere un incendio.
Una instalación sobredimensiona, es decir que incorpo­
ra una sección muy superior a la que debería llevar, trae
consigo un aumento del coste de la misma de una manera
innecesaria.
Para el proceso del cálculo de secciones, se debe seguir
la normativa vigente
que en este caso se basa en las instruc­
ciones del
Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión
(REBT).
Hay tres criterios de cálculo:
• Criterio
de intensidad máxima admisible.
• Criterio
de caída máxima de tensión.
• Criterio de cortocircui
to.
Los criterios de intensidad máxima admisible y de caída
máxima de tensión están relacionados con la capacidad del
cableado de soportar las condiciones de trabajo en el caso
más extremo y desfavorahle.
Rl criterio ele cortocircuito
está relacionado con la capacidad de poder actuar los siste­
mas
de protección frente a una intensidad de cortocircuito.
Para determinar correctamente cuál es la sección a em­
plear, se debe realizar el cálculo bajo estos tres criterios.
Lo normal es que, al r ealizar estos cálculos, cada criterio
arroje
un valor diferente. Se tomará como resultado a adop­
tar aquella sección más desfavorable, es decir la sección de
mayor calibre.
Además, el REBT incorpora una serie de correcciones
en función del tipo
de receptor, tipo de instalación y con­
diciones físicas. Estas correcciones aportan una mayor se­
guridad ya que ajustan las desviaciones que se producen
respecto a las
condiciones ideales.
INSTALACIÓN Y MANT
■ 7 .2. Criterio
de caída de tensión
máxima admisible
Cuando circula la corriente eléctrica por un conductor
debido a que posee una resistencia eléctrica, se prod ...
una caída de tensión. El REBT en la ITC-19 fija uno·
mites.
Como regla general, en las instalaciones de interior
permite una caída de tensión (c. d. t.) máxima de:
• 3 % para alumbrado.
• 5
% para los demás usos.
Aunque en el caso de instalaciones industriales,
e;
se alimenten en alta tensión mediante un transformador
distribución propio,
se permite:
• 4,5
% para alumbrado.
• 6,5 % para los demás usos.
Si
se trata de derivaciones individuales en las insta.
cion
es de enlace, en la ITC-15 los límites son:
•
0,5 % para el caso de contadores concentrado
más de un lugar.
• l % para el caso de contadores totalmente
conce
tractos.
• 1,5
% para el caso de suministros individual es de
_
único usuario donde no existe línea general de a.
mentación (LGA).
Para la línea general de alimentación (LGA), la ca.
máxima de tensión permitida según REBT (ITC-14) será u..
• 0,5 % para el caso de contadores totalmente centr~
zados.
• l
% para el caso de contadores parcialmente
cenL.
!izados.
■■ 7 .2.1. fl cálculo de la caída de sección
Para obtener la sección mediante caída de tensión hay e
expresiones en función del número de fases.
En función
de la potencia:
Tabla 7.1. Sección según la potencia
2-P-L
S=--­
y-e· V
P-L
S=--­
y ·e· Vl
· ....................................................... ...... · .................................................... .

138. ANTENIMIENTO
----------------
Esquema para un único usuario
CPM
CD
Acometi da !]1------D_I __ _
1 15% .l. 3%V .1
CTde
compañía
3%Ay5% F
Esquema para una única centralización de contadores
CGP ce }--A_co_m_ e_ti_da__,EJf--L_GA_-E,-rl-----D_I ____; 1
CTde
compañía 0,5% 1% l. 3%V .1
3%Ay5%F
Esquema para v arias centralizac iones de contadores
CTde
compañía
CGP
ce
Acomelida LGA
1% 0,5% 3%V
3%Ay5%F
1. Caídas de tensión máximas admisibles en % según el REBT.
Si se desarrolla la potencia con el objeti vo de inc orporar
-Orriente en la expresión, se obtiene:
• a 7.2. Sección según la corriente
Monofásica ¡ Trifásica
2 · / · cos <p • L
S=-----­
y·e
S = -J3 · 11, • cos <p • L
y-e
····················································=·····························································!
Donde:
5: Sección (mm
2
).
·~ Conductividad (m/fl . mm
2
>.
/
1
: Corriente de la línea en amperios (A).
cos cp: FaeLor de p otencia.
L: Longitud en metros (m).
e: Caída de tensión en voltios (V).
\': Tensión en voltios (V).
t Recuerda:
La potencia en trifási ca se puede expresar en valor es de
·J\e o de línea:
P = -J3 · V L · I 1, • cos <p = 3 · V F · I F · cos <p
Esquema de la instalación industrial que se alimenta
directamente en alta tensión mediante un transformador
de distribución propio
CTpara aOOoodod~E
4,5%A 6,5% F
Leyenda:
A Cir
cuitos de alumbrado
F Circuitos
de fuerza
V
CPM
CGP
ce
LGA
DI
Cir
cuitos interiores de viviendas
Caja de protección
y medida
Caja general de protección
Centralización de contadores
Línea general de alimentación
D
erivación individual
Cuando la sección de los condu ctores es de gran tamaño,
es
conveniente tener en cuenta el efecto de la r eactancia
de los
cab.les, cuya expresión para trifásica es:
.,fS'. ¡. cosrp · L
S= 3 X
y • (e -1,732 • 10-•
11
• L • l · sen <p)
Donde:
11: Número de condu ctores por fase.
x: Reactancia de la línea, se suele tom ar el valor de
0,08 fl/km.
Estas expresiones se han desarrollado en función de la
conductividad (y), tenie ndo en c uenta que es la inversa de
la resistividad (p).
1
p=­
y
1
y= -
p
Tabla 7.3. Conductividad y resistividad para el cobre y el aluminio
a diferentes temperaturas
Conductividad ¡ Resistividad
(m/0 • mm
2
) ¡ (O • mm
2
/m)
Y20°c : Y lO'c Y oooe , P2ooe . P1ooe , Pgooe
L Cobrn ...... L .. ~-~·-··.i.. 48,47.J. 45,49 _ _¡__0,0172 Lo,0206 .. [..0,0220 .l
:_,Aluminio .. __ 35,71 . .J. 29,67.L_ 27,8 .. L.o,02a_J.o,0337 )._o,0359,_1

139. Para diferentes valores de temperatura se aplica la ex­
presión:
Po=P2oºC fl +a(0-20)]
Siendo el coeficiente a a 20 ºC:
• Cobre: a.= 0,00393.
• Aluminio: a= 0,00407.
Una v ez obtenido el valor de la sección mínima, se debe
re
dondear al valor comercial igual o superio r.
Tabla 7.4. Secciones comerciales
Secciones comerciales (mm
2
)
1 -1,5 -2,5 -4 -6 -1 O - 16 -25 -35 -50 -70 -95 -120
-
150 -185 -2 40 -300 -400 -500
= •••••••••••••...•••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••..•••••••• =
■■ 7 .2.2. fjemplo de aplicación
Para poder seleccionar qué expresión de cálculo hay que
aplicar, lo primero es fijarse si se parte de la corriente o de
la
potencia como paráme tro conocido, así como si se trata
de
una línea monofásica o trifási ca.
Los parámetros necesarios para poder aplicar la expre-
sión para el cálculo de la sección son los siguientes:
• C
oITiente o potencia.
•
Sistema eléctrico: monofási co o trifásico.
• T
ipo de conductor y su aislante. Estos datos s on ne­
cesarios para determinar el valor de la conductividad
a emplear. Se emple ará para la temperatura máxima
de trabajo, 70 ºC para termoplásticos (PVC) y 90 ºC
para le
rmoestables (XLPE y EPR).
•
Factor de potencia.
•
Longitud de la línea.
• Tens
ión, generalme nte 230 V en monofásica y 400 V
en trifásica.
• C
aída de tensión (e). El porcentaje se aplica sobre la
tensión
de la línea. Por ejemplo, un 5 % sobre 400 V
da una
caída de ten ión de:
5 · 400
e= 5 % (400 V) = --= 20 V
100
Este valor significa que se permite que como máximo
caigan 20 V a lo largo de esta línea.
400V e= 20 V 380V
e=5%
Figura 7 .2. Ejemplo de caída de tens ión en una línea.
INSTALACIÓN Y MANT
Calcula la sección me diante el criterio de caída de tensión
de una línea monofásica de
230 V de 25 metros de longit ud
de cobre con aislante de PVC que alimenta a un receptor
de alumbrado en int
erior de vivienda de 2000 W.
Solución:
Con los da tos del probl ema se obtienen l os parámetros de
partida:
• Parámetro
de partida: corriente.
• Tipo
de conductor: cobre.
• Sistema el
éctrico: monofásico
-2.
• Tipo de aislante: termoplástico -PVC .
• Conductiv
idad (PVC
_.. temperatura máxima para PVC:
70 ºC): 48,47 m/.0 · rnm
2
•
• Longitud: 25 m.
• Potencia:
2000 W.
• Caída de tensión (alumbrado en vivienda: 3 %): e= 3
q
(230 V)= 6,9 V.
Con estos datos se aplica la fórm ula correspondiente (co­
rriente, monofásica):
2 · P · L 2 · 2000 · 25 S = y · e · V = 48,47 · 6,9 · 230 =
1
'
3
mm
2
Con este val or se busca la sección comercial inmediata su­
perior, siendo de:
S= 1,5 mrn
2
■■ 7.2.3. Receptores iguales uniformemente
repartidos
En el c aso de receptor es iguales uniformeme nte repartido
como suelen ser las líneas de iluminación (Figura 7 .3).
emplean las expresiones:
L = L
1 + (N -1) Z
z
N receptores de igual potencia
Figura 7,3. Receptores uniformemente repartidos de iguales característic~

140. MANTENIMIENTO
bla 7.5. Sección para cargas iguales uniformemente repartidas. No se tiene en cuenta el efecto de la reactancia del cableado
Monofásica ¡ Trifásica
2-P·N· (~)
=
y· e· V
2 · / · cos <p · N · (-L-~_L_,)
S=----------
y-e
S= P·N· (9)
y· e· Vl
r,:, (L+L1)
S = v., · / L · cos <p · N · -2--
y -e
························································································································=·······························································································································=
Donde:
N: Número de cargas.
L: Longitud de la línea hasta el último receptor.
L
1
: Longitud de la línea hasta el primer receptor.
Como se ha explicado anteriorme nte, cuando la sección
Je los conductores es de gran tamaño, es conve niente te­
~er en cuenta el efecto de la reactancia de la lín ea.
La expresión de la Tabla 7.5, para trifásica teniendo en cuen­
ll la reactancia del cableado, la sección viene dada por:
'1J.¡. cos<p -N· (L~L')
5=--------------
y · ( e -1,732 · 1 O
3
• ~ • / • sen q., • N. (L; L,))
Donde:
n: Número de conductores por fase.
N: Número de car gas.
x: Reactancia de la línea, se suele tomar el valor de
0,08 illkm.
■■ 7.2.4. Receptores diferentes repartidos
a lo largo de una línea
. .mdo se tiene una línea en la cual hay cargas de diferente
:encia y separadas a distancias no uniformes, se produce
e en el primer tramo circula toda la corriente y va dismi­
_. endo en cada tramo.
L3
L2
L1
----
a b e d n
1, 12 /3
a -.-t Línea de sección uniforme con cargas repartidas a lo largo.
Si se toma que la sección del cable es uniforme en toda
su longitud, su valor viene determinado por las expresiones:
Tabla 7.6. Sección para cargas repartidas desigualmente
Monofásica ¡ Trifásica
2 · I:'-
1 L; · I; · cos <p 1 '13 · ¿¡'= 1 L; · I; · cos q.,
1
1
S= - ' :S= ---------,
y-e ¡ y·e ¡
· ............................................................. · ............................................................. ·
■ 7 .3. Criterio de intensidad máxima
admisible
Al circular la corriente el éctrica por un conductor, este ex­
perimenta un calentamiento progresivo por efecto Joule.
Este calentamiento es proporcional a dicha corriente, es
decir a mayor co1Tiente mayor calentamiento.
El calor generado por un elemento que se comporte
como resistencia eléctrica viene determinado por la expre­
sión:
Q = 0,24 · E
Q = 0,24 · R ·
¡2 · t
Donde:
Q: Cantidad de calor en calorías (cal).
R: Resistencia eléctrica en ohmios (U).
/: Intensidad eléctrica en a mperios (A) .
1: Tiempo que circula la corriente eléctri ca en segundos (s).
En un
conductor cilíndrico, su r esistencia depende de la
r
esistividad propia del conductor (p), de la longitud (L) y de
su
sección (S), según la ex presión:
Donde:
L
R=p -
s
R: Resistencia el éctrica en o hmios
(fl).
p: Resistividad (.Q • mm
2
/m).
L: Longitud en metros (m).
S:
Sección
(mm").

141. Por consig uiente, si se desea disminuir el efecto calorí­
fico, se pu
ede
aument;u· la sección del conductor.
Calcula el calor desprendido por un conductor eléctrico de
cobre de 100 m de longitud que alimenta un receptor que
consume 5 A que funciona durante 24 horas.
Conside
ra las seccion es en dos casos:
a) 1,5 mm
2
.
b) 2,5 mm
2
•
Solución:
El primer parám etro a determinar es la resistencia del con­
ducto
r. Al ser un conductor cilíndrico, se aplica la expre­
sió
n:
L
R=p­
S
Consultando la Tabla 7.3, la resistividad del cobre a tem­
peratu
ra ambiente es de p = 0,0172
ü • mm
2
/m.
Para una sección de
1,5 mm
2
:
L 100
R = p-= O O 172 -=
l 146 O
S ' 1,5 '
Para una sección de 2,5 mm
2
:
L 100
R = pS = 0,0172
2
,5 = 0,686 O
El tiempo de funcionamiento es de 24 horas pero se debe
ex
presar en segundos, por tanto:
r = 24 · 60 · 60 = 86 400 s
Una vez conocidos todos estos parámetros ya se puede
aplicm· la expresión de la cantidad de calor:
Para una sección de
1,5 mm
2
:
Q = 0,24 · R ·
¡2 · t = 0,24 · 1,1 46 · 5
2
·
86 400 =
= 594,4 kcal
Para una sección de 2,5
111111
2
:
Q = 0,24 · R ·
¡2 · t = 0,24 · 0,688 · 5
2
·
86 400 =
=
356,6 kcal
Se observa que al aumentar la sección, el calor generado
disminuye porque la r esistencia del conductor disminuye.
INSTALACIÓN Y MAN
El criterio de intensidad máxima admisible o criter
de
calentamiento, se basa en obtener la máxima corrier
que puede soportar un cable de una sección dada en
se·
vicio permanente sin deteriorar su aislante. Por tanto, ur
de l
os datos de partida más importante es definir el tipo
...
aislami ento.
Aislamiento
70
ºC PVC: Policloruro de vinilo
XLPE: Polietileno reticulado
90°G
EPR: Etileno propileno
Fi~ura i _j Principales tipos de aislantes.
Existen dos grandes grupos de aislantes:
• Termoplásticos. Son materiales aisl antes de tipo p. -
limérico que al aumentarles su temperatura se defo~­
man. Los más usuales en la fabri cación de aislante
p
ara cableados eléctricos son: policloruro de vinil
(PVC), polieti leno (PE), poliolefinas (Z l), poliure
tano (PU), etc. Su temperatura máxima de trabajo
e­
de 70 ºC.
• Termoestables. Al igual que los termoplásticos, lc­
termoestables son también aislantes de tipo polime­
rico pero sometidos a un pro ceso de vulcanización
rcticul
ación. Al
ser sometidos a una temperatura Sh­
perior a la que soportan se queman, pero no se defor­
man. Los más usuales en la fabricación de aislante
para cableado eléctricos son: polietileno reticulad
(XLPE), etileno propileno (EPR),
neopreno ( PCP
caucho natural (SBR), etc. Su temperatura máxim.
de trabajo es de 90 ºC.
Cuando ocurre un incen dio y se quema el aislante de
cable, se genera una serie de
g2ses que son tóxicos y co­
rrosivos (por ejemplo, ácido clorhídrico HCI). Esta situa­
ción ocurre debido a que está compuesto por halógeno,
Además, el aislante puede propagar el incendio y genera:
un humo opaco que dificulta la evacuación de l as persona.
Para solucionar esta problemática, el REBT fija qu t>
para determinadas instalaciones (lo cales de pública concu­
rrencia, derivaciones indivi duales, línea general de alimen­
tación, y
donde se requiera mejorar sus pr estaciones frente
al fu
ego), se empleen cables que sean «no propagadores de
in
cendio y con emisión de humos y opacidad reducida,
Est
os cables
se denominan de alta seguridad (AS y AS+

142. MANTENIMIENTO
Tabla 7.7. Tipos de cables recomendados según la instalación
Tipo de cable j Descripción
RZ1-K (AS)
uZ1-K (AS)
1 LGA (línea general de alimentación) ITC-14 j
¡ Cable de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento de polietileno reticulado ¡
¡ (R) y cubierta de compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos ¡
¡ (Z1), norma UNE 21123-4. ¡
j Cable de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento de etileno propileno (D) y j
¡ cubierta de compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos (Z1), ¡
l norma UNE 21123-5. l
•••••••••·••••···••·••••••••••••·:••••••••••••••••·••••••••••••·•······••••••••••••••••••••••••••v•••·•··•·•••••••••••••••••••••••••••• .. ••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••,...·•••••··•••••••••••••••••••••••:
¡ DI (derivaciones individuales) j ITC-15 j
·······················"··········:···¿~·~d~·~t~;·~~i'p~i~;·~¡~¡~d·~·d·~··1~·~;;¿~··;;;g~·;d~··4soi1·50·v.·~·~~d·~~t~·~·d~··~~b·~~··~·;;;;·s··¡~Ki'.'.~¡~¡~·~;~~·1~·d·~············¡
ES07Z1 -K (AS) ¡ compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos (Z1 ), norma UNE ¡
¡ 211002. j
................................... ¡···¿~·b¡;·d·~·t~·~;;¿~··;;;g~·~d~··o:6/1 ... kV,··~~~··¿~~d·~~t·~~·d·;·~~·;;~~··¿;~~~·s·,~Ki:·~¡~¡;~¡~·~t~··d;·p~Íi;ti'i~~~··~~ti~·~¡~d·~·······¡
i.21-K (AS) ¡ (R) y cubierta de compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos ¡
l (Z1 ), norma UNE 21123-4. ¡
.................................. ¡-.. ¿~·b¡~·d·~·t~·~;;¿~ .. ~;;g~·;d~ .. éi:611···kv,'·~~~ .. ~~~d·~~t~·~·d·~·~~·b~~··~¡;~~··5·¡~Ki:·~¡~¡;·~¡~·~·t~ .. d~·~1ii~~~··;;;~;;¡¡~·~~·¡oi'·;·· .. ·¡
DZ1 -K (AS) ¡ cubierta de compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos (Z1 ), ¡
¡ norma UNE 21123-5. ¡
¡ Contadores ; ITC-16 ¡
...................... , .... ,,,:••············· .. ·············· .. ··············· ... · .. ···························· .... · ............................................... · ............................................................................. :
HOlZ-R ¡ Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, conductor de cobre clase 2 (-R), aislamiento de ¡
............................... ).. compuesto.termoestable con. baja. emisión. de .humos y .gases .corrosivos. (Z), .norma. UNE. 21.027-9 ........................... ,..i
¡ Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, conductor de cobre clase 2 (-R), aislamiento de ¡
=S07Z1 -R (AS)
¡ compuesto termoplástico a base de poliolefina con baja emisión de humos y gases corrosivos (Z1). ¡
l Este tipo de cable solamente está normalizado para las secciones de 1,5 mm
2
con aislamiento de color rojo y ¡
¡ de 6, 1 O, 16 mm
2
.
Norma UNE 211002. ¡
······························.······· .. ·················· ...................................... , ............................. ,,,,, ......................................................... , ................................ , .. , ............. , .... .
Instalaciones interiores o receptoras : ITC-20 )
, .............................. : ....... ....................................................... , ................................ ·····••00 ................................. ........................ ~ ................................................... :
HO?V-K l Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 5 (-K) y aislamiento ¡
............................... ! .. de. PVC .(V) .............................................................................................................................................................................................. !
¡ Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento de ¡
=SO~.~~.~~ ... ~~ .~! .......... ! ... ~.?.~.~~~.~~?..~.~.~~.?.P.!~?.~!~? .. 3..~~·~·~·~·~ .. P.?!!?.1.~.~!~~ .. ~?~ .. ~~)~ .. e.~_i_~_i,?,~ .. ?.e..~.u.~.??.~.~.3.~.e.~.~?_~~.?.~!~?~ .. ~~~.!: ........................... !
-K j Cable de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento y cubierta de policloruro ¡
............................... ! .. de.vinilo. (VV) .......................................................................................................................................................................................... !
¡ Cable de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento de polietileno reticulado ¡
=-,-K
............................... ! .. (R) .Y .cubierta. de .policloruro de. vinilo. (V) ........................................................................................................................................ !
RZ1-K (AS)
¡ Cable de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento de polietileno reticulado ¡
¡ (R) y cubierta de compuesto termoplástico con baja emisión de humos y gases corrosivos (Z1). ¡
I ., ...... ,., • .,, •• ., .. .,_ ... .,, ••••• .,,. • ., .......... ...,.t ............. H ............. , ... ., ........................................................................................ .,.,.,.., ... ,. ...... ,.,. • .,,.., .. ,.••• ................. .
¡ Instalaciones interiores en viviendas ¡ ITC-26 ¡
••••••• .. n•• .. ••• .. •••••~•:••••••••••• .. ••••••••••••• .. •••••••"••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• .. •••••••••••••••••••"••••••••••••••••"••••••:•••• .. •••••••• .. •••••••••••••••••••••••••••••• .. •• .. ••• .. •••• .. •••••• .. ••••••=
¡ Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 1 (-U) y aislamiento ¡
¡ de policloruro de vinilo (V). ¡
?V-U
j Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 2 (-R) y aislamiento ¡
¡ de policloruro de vinilo (V). ¡
7V-K
j Conductor unipolar aisl ado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 5 (-K) y aislamiento i
¡ de policloruro de vinilo (V).
··········· .. ················ ................................................................... -............................................................................................................................................. ·
,

143. ------
INSTALACIÓN Y MA
Tipo de cable : Descripción . . .
¡ Instalaciones interiores en viviendas. Locales que contienen
¡ bañera o ducha
ITC-27
· ......................................... · ............................................... , ...................................................................................... · ...................................................................... .
¡ H0
7
V_U ¡ Conductor uni polar aislado de tensión asignada 450n5o V, con conductor de cobre clase 1 (-U) y aislamiento
i ......................................... i ... d.~·~·º·li·C.~?r.~.~? .. ?.~ .. v.i.~i~? .. 0'.!: ............................................................................................................................................................ .
¡ HO?V-R : Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 2 (-R) y aislamiento
: ......................................... ! ... ~.~.~.?. ~~C.l.?~.u.r?..?.~ .. ~.i.~~~?.~~1: ............................................................................................................................................................. .
j H07V-K : Conductor unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 5 (-K) y aislamiento
: ......................................... : .. de.policloruro .de. vinilo. (V) .............................................................................................................................................................. .
¡ HOSW-F ¡ Cable de tensión asignada 300/500 V, con conductor de cobre clase 5 apto para servicios móviles (-F),
! ! aislamiento de compuesto de PVC (V) y cubierta de compuesto de PVC (V).
:••••••••••••••••••••••••••••••••,•v•••••'.•••••••••••••••••••••••·•••·•••••••••••••••••••••••••••••••••·•••••~·•••••••••••••••••••·••••••••••••••••••••··••··• •. , .. , •• , •• ,,, ••••. ••••~•••••••••··••···••·••••••••••• .. •••• .. •••"••••••••••••••••••••••"
1 Industria ¡
: ......................................... ; ...................................................................................................................................... : ....................................................................... .
! RZ1 KZ1 -K (AS) j Cable AS para motores con variadores de frecuencia.
1··-i~vKv~·K·········· .. ······· ...... ! ... C~b·1~·Pvc··;;~~~·~·;t~i~~·~·~~·~~·~¡~;;·;~~·~··d~·f~~·~·~~~~·i~:···················· ..................................................................................... .
L RZ1 -K _(AS) ................. J. Cable AS .para. energía y .control .de. luminarias ....................................................................................................................... .
i .. "!Y..~.~···· .. ····· .. ·················i···c.~~.
1
.~.
~~~ .. ~~~.8..~?.~.~~.°.
1 .. Y..~.~~~.?: ................................................................................................................................................ .
i ... ~~:.~.~.\~~l ................... i ... C.~~.
1
.~.~.5..P..ª.r~ .. ~.°.~~.~?~.t.~.ª.~. ?.?: ................................................................................................................................................... .
i ... ~~.4.~:.~.~.i~~l .............. i ... C.~~.
1
.~.~.5..~?..a.~~.8.
1
.'.8.~?..~~~8..~?.~!~?
1
.Y. .. ':1~~.~?: ............................................................................................................................ .
¡ .. ZZ -F .............................. ¡ .. Cable. para. instalaciones .fotovoltaicas ....................................................................................................................................... .
i .. H01.N2-D ..................... ! .. Cable.de.goma. para.máquinas.de .soldar.············ .. ····· .............................................................................................................. .
: .. H07RN-F ...................... l .. Cable .de .goma. (obras.provisionales,. servicios .móviles,. etc.) .............................................................................................. ..
Otro punto importante en el cálculo de la intensidad
máxima admisible
es el relacionado con el método de la
instalación. Es
te punto es fácil de entender
si consideramos
el
caso de una instalación al aire frente a una instalación
enterrada. En
la instalaci ón al aire, existe una mayor facili-
Tabla 7.8. Modos de instalación
dad para evacuar el calor generado en el cableado frente
~
la instalación e nterrada, por ello en una instalación al air,
se permite una mayor c orriente.
Los métodos para realizar las instalaciones se clas ificar
según la Tabla 7.8.
¡ Modos de instalación {de cables no enterrados) ¡_· Ref.
• Conductores aislados o cables unipolares en conductos empotrados en paredes térmicamente aislantes.
¡ • Cable multiconductor empotrado directamente en una pared térmicamente aislante. i 3
j • Conductores aislados o cables unipolares en molduras. ¡ 12
:········· .. ······· .. ······································································ ............................................. ,, .. , ....................................................................................... :·········
j • Conductores aislados en conductos o cables unipolares o multipolares en arquitrabe. : 15
: ................................................................................................................................................................................................................................... ¡ ......... .
j • Conductores aislados en conductos o cables unipolares o multipolares en los cercos de ventana. i 16
¡···i.i···¡···~···¿~bi~·~~·,1¡~~~·;¡~·~i;~··~~·~;~d~·~t~~·~~·~~t;~;¡;~·~·~·~·~·~· ~~·~~d··té;~·i~·¡~~·~t~··~i~·,~~t~:·· .. ······· .. ··········· .. ································:······2 ..
i B1 j • ~;;~;~:;,;'.;·:I ,º,;;::,~;:~nd::~;:~~1i,r;;::.d'. :•d•~ .. º d•=•=PO~erí•: ºº.=P=íados.u ºª .... i ..... ~.
• Conductores aislados o cables unipolares en abrazaderas (canal protectora) fijadas sobre una pared de madera:
6
-
En recorrido horizontal.
· - En recorrido vertical. .
7
~ ........... : ................................................................................................................................................................................................................................... l ......... .

144. Y MANTENIMIENTO
' ¡ Modos de instalación (de cables no enterrados) ¡ Ref.
[ • Conductores aislados en abrazaderas (canal protectora) suspendidas. 10
: ................................................................................................................................................................................................................................... : ............. :
! .. • ... conductores .aislados.º. cables .unipolares .en .rodapiés .ranurados ...................................................................................................... 1 .... 13····!
¡ • Cables unipolares o multipolares en vacíos de construcción. 5 De ~ V < 50 De. ¡ 40 :
:••····························································································································· .. ·································································································•:••·········••:
l ... ~ ... ??.~.~~.~~?.r.e.~ .. ~i~~~ .~.?.~ .~.~ .. ~?~.~.~~~~~.~!~~.U.!~:.8.~.~.~ .. ~3.~í?.~ .. ~~ .. ~.?.°.~~:.~~~·i·ó·°.:.~ .. ~ .. ~.?. .. ~~--··································································¡····~·~·····i
j • Conductores aislados en conductos no circulares en vacíos de construcción. V ~ 20 De. j 43 j
¡ • Conductores aislados en conductos empotrados en la mampostería (ladrillo, hormigón, yeso, etc.) de resistividad ¡
45
¡
: ....... ,~r.mi~.~ .. n.() .. s.u.p~r.\9r..ª.~··K . .-.. mN!.,.~ .. P.~ .. f .. V..:-s.~.9..P~, ............................................................................................................................... ¡ ............. :
B1 L •.Cables.u ni polares. o .multipolares .en. los .vacíos .de techo.º. en .los. suelos. suspendidos .. 5. De. ~_v < .so .De .............................. .1.. .. 47 . .)
i • Conductores aislados o cable unipolar en canales empotrados en el suelo. f 50 f
1···~···c~·~·;¡~~t~;~·;·~¡~¡~d~~·~··~~bi~·~··~~·i~·~¡~;~¡·~~··~~~d·~~t~;·~~-;t¡¡~d~~·~;;~~t~~·d~~:···········································································1····s·2····1
¡···;···fori.~üdiir(is·a,sia"diis·o··¿ªtiiEi.üiiip.iiiares·en··¿oii"düdos."·eii··¿ª¡;ª"ffiadoiie·s·iio··.;eiihlaifas·e·ii·¡:ecorri&i.iiiiii"iiirifai·a············i····;·~····i
, vertical. V ~ 20 De. , ,
1 ... ~ ... ??.n.~~.~~°.~.~? .. ~!~!~.d.°.~.~.~ .. ~?~.?.U.~~°.S.:.~~ .. C.~~~·l·i·z·a.~!?~.~.~.3.~_i.e.~.~.~ .. ?..~~.~.!!!3..~.a.~.~.~ .. 8.1.~.u.8.l?.: ........................................................... l .... ~.~ .... I
] • Cables unipolares o multipolares en canalizaciones abiertas o ventiladas de recorrido horizontal o vertical. j 56 j
¡ • Cond~c!ores aislados o cables unipolares en conductos empotrados en una pared de mampostería (ladrillo, ¡
59
¡
.' ...... Mr.m
1g.9.n,,.Y.~.~.<?.,.~t_9J, ..................................................................................................................................................................................... : ............. :
¡ • Cable multiconductor en conducto sobre pared de madera o de mampostería (ladrillo, hormigón, yeso, etc.), no ¡
5
:
1 ...... espaciado una. distancia.inferior a.o,3.veces .el.diámetro .del. conducto de. ella ............................................................................... : ............. :
j • Cable multiconductor en abrazaderas (canal protectora) fijadas sobre una pared de madera: :
8
:
¡ -En recorrido horizontal. :
9
:
j ....... ::-.. ~D.rn~.o.rr.i.\JQ.11.~.rt.i.99.I., .................................................................................................................................................................................. ¡ ............. :
.. • .. Conductores .aislados. en .abrazaderas (canal .protectora). suspendidas .............................................................................................. !·····~·~·····!
! ... • ... ?3..~.1.8..~.U.!!.i~.°.°.~.~.~.t?:..~~ .. r?~.a.P.i~.~ .. r~.~.U.~.a.?.?~: .......................................................................................................................................... l ..... 1.4. .... l
i .. • .. Cables.unipolares o .multipolares .en. vacíos. de.construcción .. 1.5.De.~ V.<. 5.De ............................................................................ !.. .. 4º .... i
; ... ~ ... ??~.~~~~°.r.~.s .. 3.i ~I ~.~.°.~. ~.n .. ~?~.?. U. ~~.°.S..~! ~~.U. !~r.8.~. ~.~ .. ~~~ í ?.s .. ~~ .. ~.°.°. ~~.~~~~_i_~°.: .. ~ .'.~ .. ~~ .. ~. ~ .. ~ .. ~ ? .. ~.8.: ................................................ j .... 41 ..... !
) • Cables unipolares o multipolares en conductos circulares en vacíos de construcción. ! 42 j
m r··~···c~ ·~;¡~~t~ ;~·; ·~¡~ ¡~d ·~~ ·~~ ··~~~ ·d~~t·~; ·~~ ··~;~~ ·~·¡~;~; ·~~ ··~~~r~~ ··d~ ·~;~~t;~~~¡;; ·~:·1 ·:¿ ·º~ ·¡ ·v·~··20 ··□~·.········· ·············· ······· ·· ······ ·····¡·· ··:i"3 ····¡
• Cables unipolares o multipolares en conductos no circulares en vacíos de construcción. ¡ 44 ¡
;···;···fori.dücfore"ii·a,sia"diis·e·n··coiidücfos·emiiofoicfos·e·ri··¡a·¡;:;ªiii.iiost"erra·uaifríiio:·¡;úmiiio·n:·yesci.".efo·.¡·de··resfaHvida"d·············:····~·;····:
...... térmica.no.superior a.2.K. · .mtw .. 15De.~_v <.5.De ............................................................................................................................ ...: .......... )
'. .. • .. Cables unipolares o .multipolares. en conductos empotrados en .1ª. mampostería. de resistividad. térmica no .superior_a. 2 .K. ·. mtw-J ... 46 . ...!
i .. • .. Cables. unipolares. o .multipolares .en. los .vacíos .de. techo.º. en. los. suelos suspendidos .. 1,5. De.~ v.<. 5. De ............................. J. .. ~.'.. .... ¡
• ... ~ ... C.~.~.1.8..~.U.!ti~.~.°.~.~.~.!?r..8.~ .. C.~°.~.1.e.~ .. 8.~.P.?~~~.°.S..~~ .. 8.1.~~.8..1.?.: ................................................................................................................... ! .... 51·····!
'. • Cable multiconductor en conductos perfilados empotrados. ! 52 ¡
···;··taii·aüaiire·s·a,siacfos·o·c"atiies·"ün,p·o¡a¡:é·s·en··¿ºriciücfo"s".".en··¿ªriªffiadiiries·iio·v·eiiüiaéias·e·n··¡:eciir·r1dii··¡;ori"iiirifai"o············:····;·~····:
.······ vertical..1 ~5. De. ~.v < .20 _De ......................................................................................................................................................................... : ............. :
• Cables multiconductores en conductos empotrados en una pared de mampostería. ¡ 60 ¡
···;··tab"ies·ü·¡.¡¡¡,ºiares·o··m"üiHi,oiares·t¡¡a¡fos·soiire·ü¡.¡á·¡;ái-ii"ii."de·iii·ade"rii·a·esiiadados··me·n·os·cie·o·.·3·;¡eces·ei·c1fi'iiiiefro···:····;·~····:
.. del.cable. de.la.pared ...................................................................................................................................................................................... : ............. :
C ; ... ~ ... ?~~.1.8.~.~.~_i_P.?!~.~~~.? .. ~.u·l·t!P..~.1.a.~~.s .. !!!~~.?.5..~3.!.~.~.~ .. !~.~.~.?..~.e .. ~.a.~~r.~: ................................................................................................... l .... ~.~ ..... i
. • Cables unipolares o multipolares separados del techo. : 22
··································································································································································································································: ............ .

145. INSTALACIÓN Y MANT
¡ Modos de instalación (de cables no enterrados) ¡ Ref.
¡ • Cables unipolares o multipolares sobre bandejas no perforadas. 30
:••·································································································································································································································=·······
: • Cables unipolares o multipolares empotrados directamente en las paredes de mampostería (ladrillo, hormigón, yeso, :
57
e i ....... ~.t?.:) .. ct.~.:.~~i~t!~.i·d·~? .. i.~!~:.~?.~ .. ~.~ .. ~ .. · .. ~~.?i.n..P..~?.~.~.?.?.~~~ .. c.?.~~~~ .. 1.?.8..?~.~.?.~.~.~~~.~.(?.?.~.?.?.n.1P..1.~.~~. n.!~.~!~: .................................... , ...... .
• Cables unipolares o multipolares empotrados directamente en las paredes de mampostería (ladrillo, hormigón, yeso, ¡
58
, ¡ etc.) de resistividad inferior a 2 K · m/W con protección contra los daños mecánicos complementaria. ¡
r .. ········¡···~···c~¡;·¡~~·~~iti~~i~~~~·~~¡;·~~··b~·~d~i~~··~~·rt~;~~i'~~:································································································································¡····i1
¡··~··c~¡;-;~~·~·~¡tip·~¡~;~~·~~¡;·;~·;;;~;~·~d~;~~·~··~~i;ii;~:··········•··· .. ··················································································································:····32·
E ¡··~···c~¡;·;~;·~·~¡t¡p·~¡~~·~·;·~~p·~~~d·~~·d·~··¡~·p·~~~·;;·~·~~·d~·º:":;·~~~·~·~··~¡·di~~~·t~~··d~i··~·~bi~·.····································································¡····33
~ ................................................................................................................................................................................................................................... : ........ .
• Cables multipolares sobre escaleras de cables. 34
1···~···c~¡;·¡~·~·~¡t;p·~¡;~··~·~~~·~·~did·~·d~··~~··~·;;;¡~··~~rt;d~·;·~··;~t~~~rt~~t~:· ................................................................................................... ¡····3s
¡-··········j···~···c~¡;·¡~;·~·~¡~~¡~;~~·~~¡;;~··b~·~d~i~~··~~·rt~;~;¡-~~:····································································································································¡····i1
. 1
··~···c~¡;-;~;·~~·i~~¡~·;~~·~~·;;~~··~b;~;;d·~;~~··~·;~ji'1i~~·.························•·············································································································¡····32 } F 1···~··c~b·¡~;·~~·i~~¡~;~~·~~·~~i~d~~··;;~·¡~··~~;~d··~á~·d~·¡;·,-3·~~·~~~·~'i"·;;;á~·~t~~·d·~·¡·~~¡;·¡~:···························· .. ·········································r···33
¡··~···c~¡;·;~;·~~·i~~¡~-;~~·~~·;;~~··~~~·~¡~·;~·;·d~··~~¡;·1~·;.········································································ ................................................................. ¡ .... 34
=············ .. ············· ........................................................................................................................................................................................................ ; ........ .
1 • Cable unipolar suspendido de un cable portador o autoportante. l 35
1 G 1 • Conductores desnudos o aislados sobre aisladores. ¡ 36
: ............ : ................................................................................................................................................................................................................................... : ........ .
Esta tabla se puede resumir en función de los tipos:
Tabla 7.9. Modos de instalación (genéricos)
Ref. ¡ Tipo de instalación
: Conductores aislados en
A 1 j un conducto en una pared
! térmicamente aislante.
~ ............ : ............................................. ~--.......................................................... --:
1 ~. ~ 1 Cable multiconductor en ¡
: A2 : ,O])! ¡ un conducto en una pared :
¡ ............ ¡ ............................................. ¡ .. ~.~.~~.i?.~.~~~.~~·~·i·~·l·a·~t.~.· .................. ¡
· ' n .. ~ 1 Q · ¡ Conductores aislados en un ¡
B1 t~ ~ . 1 : conducto sobre una pared o ¡
rr- • ¡ empotrados en obra. ·
j············(•·················· ··········· .. ·············j····· ... · ............. ........................................ )
' : ~ f j : Cable multiconductor en un
B2 j ~ @ j conducto sobre una pared o
¡ . ¡ empotrados en obra.
: :
:
............ : ............................................. : .............................................................. :
' ! : Cables unipolares o [
' 1 co ~ 1 : multipolares sob~e una j
, ............ , ................................... , ......... 1 .. ;.;~;r;~~~~ .~.3.~.~~l .3. .~.~··· ······· ······►
Ref. ¡ Tipo de instalación
D1
tE
[ Cable multiconductor en
! conductos enterrados.
:••··········=·············································=···············--···························· ........... .
' 1 r;, 1 Cables con cubierta
!.~2 .. i ................... ~.·•·················l··:~;;~;;":~:~~~7 ... .
! ,.!
1
. ' Cable multiconductor al
¡ aire libre (distancia al muro
E \,. ®
1
®
1
! no inferior a 0,3 veces el L ___ J
: diámetro del cable) o en
¡ bandeja perforada.
i ..•..•...... ¡ ................. ' ........................... ~ ........................................................ .
: Cables unipolares al aire
F
1 c:o· 1 [ libre (distancia al muro no
L ___ J : inferior al diámetro del cable)
: o en bandeja perforada.
: ............ : ............................................. : ........................................................ .

146. Y MANTENIMIENTO
la 7.10. Intensidades máximas admisibles. UNE-HD 60364-5-52:2014. Tabla C-52-1 bis
(UNE-HD 60364-5-52:2014)
Intensidades admisibles en am erios. Tem eratura ambiente 40 ºC en el aire.
llét
odo
de¡
Número de conductores cargados y tipos de aislamiento
~.!~~.i.~~ .. : ............................................................ ··················· ........................................................... ············ ................................................................................... :
A
1 1
-1 PVC 3
1 PVC
2
1 -1 -1 -1 X~E 1 -¡x~E 1 -1 -1 -l -i -1 -1 -! -1 -1
A2 IPvc 31Pvc 21 -1 -1 X~El - 1 XL:EI -
1 -1 -1 -1 -1 -j -l -1 -l -1 -1
.. ;~ .......... l ..... ~ .... r .. ··~ .... r .... ~ ..... ,~;~ .. ;r"·•~ooT~;~ .. ;r· .. ·~--.. , ..... ~ .... l" ... ~ .... , ..... ~ .... pc~Er ... ~ ... r ... ~ ... l .... ~ .... rx~Er ... ~ .... r .. ··~ .... , ..... ~ .... ,
.. ;; .......... , .... ·~· .. •1"·"~" .. r~;~··;1~;~ .. ;r .... ~ .. T-···~ .... l" ... ~ ... r ... ~ ... -rx~El .... ~ ..... rx~El .... ~ .... r .... ~ .. T"''~" .. r· ... ~ .... r .... ~ .... , ..... ~ .... I" ... ~ .... ,
... ~ ........... r .... ~ .... ¡--.. -~ .... T .... ~ .... r .... ~ .... T° ... ~ .... ,~;~ .. ;, ..... ~ .... f ... ~ ..... !" ... ~ ..... ,~~~) ..... ~ .... , ..... ~ .... rxL:( ..... ~ ..... , ..... ~ .... ¡-x~( ..... ~ .... r-... ~ .... ,
E 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -IPVC
3
1 -1 -1 -IPVC ~ -1 -1 X~E 1 -¡x~E 1 -1
F 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -IPVC i, -1 -1 -1 PVC 2
1 -l X~E 1 -1 X~E 1
1 1 2 1 3 1 4 1 5a 1 5b 1 6a 1 6b 1 7 a 1 7b 1 8a 1 8b ! 9a 1 9b 1 10a 1 10b 1 11 1 12 ! 13 1
Sección : ~
mm2 , Cobre ¡
.. 1,5 ........ .:.. .. 11 .. J.11_.5 .\__12,5 .1.,13,5 .: .... 14 .J.14,5 J.15,5 .1.. .. 16 .. J.16,5 .1. ... 17 .. .1..17,5 .1.. .. 19 . ..1. ... 20 . ..1. ... 20 .. .:.. .. 20 .. .1. ... 21 .. J ... 23 . ..:. .... -._,j
2 5 i 15 ! 15 5 1 17 ! 18 ! 19 ! 20 ! 20 ! 21 1 22 ! 23 ! 24 ! 26 i 27 ! 26 ! 28 ' 30 ! 32 ! -!
4
Sección '. ¡
mm2 : Aluminio ¡
. 2,5 ........ J.11.!5 { .. 12 .J ... 13 . ..:, ... 14 .. ,:.. .. 15 .. .. 16 .. {16,5 t .. 17 ... ) 7 ,5 / ... 18 .) .... 19 . ..!, ... 20 . ..!, ... 20 . ..!, ... 20 .) .... 21 . .) .... 23 .) .... 25 ...: .... -.. )
4 ¡ 15 ¡ 16 ¡ 17 ¡ 19 : 20 ¡ 21 ¡ 22 ¡ 22 ¡ 23 ¡ 24 ¡ 25 ¡ 26 ¡ 28 ¡ 27 ! 29 : 31 , 34 ¡ -¡
~ ! ~ i ~ !lf ! ~f j ;f l]f 1if l if l !i i!f i if i!i iJf !1li1f i1f lli 1iii
50 1 -! -1 -1 90 1 94 1 95 l 1 oo l 101 ¡ 106 l 1 08 1 113 1 118 l 123 : 127 l 132 l 140 ¡ 149 ! 167 1
···10······· ... ¡ ..... ::_ ..... ¡ ..... ~ .... r .... ::_ ..... r .. 1.1s··¡···1·¿-1 ... i ... fi1···¡···1·ii··¡···1·30··¡···1i6··:···1·ág··¡· .. 1·i¡-5··¡· .. 1·s·1···¡···1·ss .. :···1·¡¡2··:···1·10··¡···;·¡fo··¡···1·g·2··¡· ··21·5 .. ¡
95 ¡ -¡ - 1 -¡ 140 ! 146 ¡ 147 ¡ 154 ¡ 159 1 166 1 169 1 177 ¡ 183 ¡ 192 ¡ 197 1 206 l 219 ¡ 233 ¡ 262 !
120 ! -¡ - 1 -1 161 1 169 ¡ 171 1 179 1 184 1 192 1 196 l 205 1 213 1 222 ¡ 228 1 239 ¡ 254 1 273 ¡ 306 1
.. ~.~º ....... ..1. ... -.. J ... -.. ..1. .... -.. J ... -.. J ... -.. J .. 1.96 ..: .. 205J. 213J. 222 ..1.. 227 ..1.. 237 ..: .. 246 ..:.. 257 ..1.. 264 ..:.. 276 ..1.. 294..:.. 314 ..:.. 353 .. :
185 ¡ -1 -1 -1 - l -:222¡232!2431254)2591271128112931301 \315:337:361 \406
.. ?~º ....... ..:. .... -.. ..1. ... -.. ..1. .... -.. ..1. ... -.. ..1. ... -.. ..: .. 261.J. 273 ..:.. 287 ..:.. 300 J. 306 J. 320 J. 332 ..:.. 34 7.J. 355 ..:.. 372 ..:.. 399 ..:.. 427 ..!.. 482 .. :

147. La normativa actual del REBT en su ITC -19 y según
UN
E-HD 60.364-5-52, r ecoge todos estos parámetros en
unas tablas según el
conductor eléctrico (una para el cobre
y otra para el alumi
nio). La Tabla 7 .1 O indica la densid ad de
corriente,
es decir cuál es la corriente máxima en am perios
por milímetro cuadrado para una temperatura ambi ente de
40 ºC.
En estas tablas se hace referencia al número de condu c­
tores activos:
• Trifásica. El número 3X indica que hay tres conduc­
tores
activos, que son normalmente l as tres fases. El
neutro y el
conductor de prot ección no se consideran
activos.
No obstante, hay una consideración especial
para neutros cargados por influencia de l as corrien­
t
es armóni cas. Se tratará en el Apartado 7 .5. 7.
• Monofásica. El número 2X indica que hay dos con­
ductores activos, que son norma lmente la fase y el
neutro en
instalacion es monofásicas. El conductor
de protección no se considera activo.
■ ■ 7 .3.1.
f jemplo de aplicación
El parámetro inici al de cálculo es la c orriente en a mperios.
Si en lugar
de la corriente se conoce la potencia, a pa rtir de
aquí se puede o btener la corriente.
INSTALACIÓN Y MAN
En sistemas monofásicos:
p
i=
V· cos
<p
En siste mas trifásicos, la corriente de línea viene defini­
da por la expresión:
p
h=
J3 · Vi· cos <p
Como el criterio de corriente máxima se basa en deter­
minar el conductor media nte la Tabla 7.1 O, el primer pas
es determinar las condiciones de la instalación, qui.:: sun:
• Tipo de conductor: cobre o aluminio.
•
Modo de llevar a cabo la instalación: montaje
empo­
trado, superficial, et cétera.
• Siste
ma eléctrico: monofásico o t rifásico.
•
Tipo de aislante: termopl ástico (PVC) o termoest
..
ble (XLPE, EPR).
Con estos datos de partida, se entra en la tabla a trave
del m
étodo de ins talación hasta en contrar la columna
de
tipo de aislante según el sistema el éctrico (monofási co 2
trifási
co 3). En esta columna y en el ár ea del tipo de
cor;­
ductor (cobre o aluminio), se busca el valor igual o superic
a la
corriente buscada y se lee a qué val or de sección corre -
ponde, sie
ndo este el dato deseado.
Calcula la sección del cable que alimenta
un equipo monofásico que consume 50 A. La instalación es bajo n1bo en montaje
super ficial mediante un cable multi conductor con aislante de PVC.
Solución:
Con los datos del problema se obtienen los parámetros de partida:
• Tipo de conductor: cobre.
•
Instalación: montaje s uperficial bajo tubo en multi conductor .-B2.
•
Sistema eléc trico: monofásico .-2.
• Tipo de aisla
nte: tcrmoplástico -PVC.
Estos datos de partida s
irven para poder consultar la Tabla 7 .1 O y moverse entre sus filas y colu mnas.
El dato del tipo de
conductor sirve para discriminar sobre qué tabla se va a trabajar ya que dicha tabla se divide en dos par­
tes: para conductor de cobre y para conductor de a
luminio. En este caso solo emplearemos la .referente al cobre.
El dato del ti
po de instalación, en este caso es en montaje supe rficial en tubo y empleando multico nductor. Este tipo de ins­
talación está cod ificado como método de instalación B2.

148. ANTENIMIENTO
El dato del sist ema eléctrico y el tipo de aislante se emplean conjuntamente. Si el sistema es monofásico se usa el número 2
_. si es trifásico se emplea el núm ero 3. Resp ecto al aislante, los termoplásticos e mplean el código PVC y si son Lermoesta-
1-iles emplean el código XLPE. Así, en este caso el código a emplear es PVC2.
Ahora se pasa a emplear la Tabla 7.10. Se consulta en la parte superior empleando l os datos B2 y PVC2.
o
bre la columna del método de instalación se entra por B2 (este es nuestro caso para este ejercici o), desplazándonos hasta
encontrar la
casilla que coJTesponde al aislante y sistema el éctrico (PCV2). Sobre esta columna nos desplazamos hasta en­
·rar en la p arte de la tabla que corresponde al tipo de conductor (cobre). Esta columna va codificada como Sa.
En esta parte del conductor (cobre) nos vamos desplazando hasta encontrar un v alor igual o superior al val or de corriente a
~alcular. Como se desea obtener el cable para 50 amperios, se observa que de 43 A pasa a 59 A, por tanto se toma el valor de
~9 amperios y nos desplazarnos para ver a qué sección corresponde siendo de 16 mm
2
•
Tabla 7.11. Intensidades máximas admisibles y ejemplo de empleo
, (UNE-HD 60364-5-52:2014)
Intensidades ·admisibles en am erios. Tem eratura ambiente 40 ºC en el aire.
-tanto, el cable a empl ear es el de 16 mm
2
que soporta una corriente de 59 A.

149. ■■ 7.3.2. las instalaciones enterradas
Para las instal aciones subterráneas inte riores o receptoras
se emplea la Tabla 7.12.
Esta tabla presenta los resultados para una profundidad
de 0,70 metros, una temperatura del terreno de 25 ºC y una
resistividad térmica del terreno de 2,5 K · m/W.
La sección mínima para instalaciones enterradas seg ún JTC­
BT-07 es de 6 mm
2
para cobre y I O mm
2
para aluminio.
INSTALACIÓN Y MAN
La instalación puede r ealizarse con conductores direcL
mente enterrados o bajo tubo.
En
este caso solo se instal a:
un circuito por tubo.
■■ 7.3.3. fjemplo de aplicación
para instalaciones enterradas
El proceso de trabajar con la Tabla 7. 12 para obtener
sección de instalacion es enterradas es similar a la de 1
otros tipos de montaje. En este caso se entra por el tir
de conductor (cobre o aluminio) y el tipo de aislante (1e­
moplástico PYC y tcrmoestable XLPE) en función de
corrien
te (monofásico 2 y trifásico 3).
Tabla 7.12. Intensidades máximas admisibles para instalaciones enterradas D1/D2. UNE 60364-5-52:2014. Tabla C-52-2 bis
Sección
i 1 5 ! 2 5 i 4 i 6 i 1 O ! 16 i 25 i 35 1 50 1 70 l 95 l 120 i 150 i 185 1 240 l 300
mm
2
¡ ' ¡ ' ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ j ¡
..........................
: ... '..~.~~·········.J·20,s . .!..21,5 .!.. .. ~~ .... :, ... ~~·••-: .... ~: ........ .'..~ .... ;. ... ?.~ .... : ... 1.18.J.1.40.J .. 1.13.J. 205.J. 233.J. 264.J. 296.J. 342.J. 387
Cobre l ... '..~.?.~ ........... ! ....
1
.!. .... ! .. ~?:~ .. l .... 2.: .... l .... ~!. .... ! .... ~: .... ! .... ~? ... i ... ~~ .... ! ... .?.!. .... 1 ...
1
.
1
..
5. .. ! ... ~.~? .. l ...
1
.
:..
0
... l ... ~.~? .. ! .. ?~.~ ...
i .. ?~.5. .. ! ... 2.~.2. .. : ... 3.~
9
l ... ~~:..~~·········¡··~·~:~ .. i .. ~?:~ .. ! .... ~~ ... .! .... ~~ .... i .... :.~ .... l .... ?.~ .... ! ... ~.
1
.. ~ .. ! ...
1
.~.? ... i ... ~.~.~ .. i ... 2.~.~ .. i ... 2.~.~ ... l ... 2.:..~ ... : ... 3.~.~ ... : ... 3.~.~ .. ! ... ~~.2. .. ! ... ~~
5
:, ..... ,., ............. L XLPE3 ....... t .. 21 .. J.27,5 J. .. 35 . .J .. 44 .. J. .. 58 . ..l. ... 75 .. J.. 96 .. .1..1.17 .J. 1_38.J..1.70 .J. 202 .J. 230 .J. 260 .J. 291 . ..:.. 336 .J. 380
1 j XLPE2 j -j -j -j -j -1 70 j 89 j 107 i 126 i 156 j 185 1 211 i 239 i 267 i 309 i 349
! ... Aluminio ... r·xLPE3········1·····~·····r···:····1·····~·····1·····:····1·····~··"l'··sa····1····74····1····90 ... l ... 1.o?··r .. 1·32··1···1Ú··1···1·73 .. , ... 20·1···1···;26··1···;¡;·1···1···;95
j Resistividad del terreno: 2,5 K · m/W.
j Temperatura del terreno: 25 ºC.
! Profundidad de la instalación: 0,70 m.
························································································································--··--··--·--·············--········----·········----·······--······················--·····--··--·································--··
Calcula la sección del
cable de una línea general de alimentación trifásica de un edificio con una potencia de 115 kW que
circula enterrada bajo tubos. Considera un factor de potencia de cos
<p = 0,9.
Solución:
En primer lugar, se debe conocer la co rriente. Por ser trifásica se aplica la ecuación:
P 115 000
I = -=---= --=---= 184,43 A
✓3 · V· cos <p ✓3 · 400 · 0,9
Con los datos del problema se obtienen los parámetros de partida:
• Corriente:
1 84,43 A.
• Tipo de conductor: cobre.
• Sistema el
éctrico: trifásico
~ 3.
• Tipo de aislante: las LGA se instalan de tipo XLPE.
Se entra por el tipo de conductor el éctrico, en este caso cobre. En la fila del aislante y para trifásica (XLPE3) se busca el va­
lor de corriente igual o superior al de cálculo ( 184,43 A) encontrándose el valor de 202 A que corresponde con una secc ión
de95 mm
2
•

150. Y MANTENIMIENTO
Tabla 7.13. Ejemplo de empleo de la intensidad máxima admisible para líneas enterradas (01/02)
Sección l 1 5 l 2 5 l 4 ! 6 l 1 o l 16 l 25 l 35 l 50 l 70 l 95 i 120 i 150 i 185 l 240 l 300
mm
2
; ' ¡ ' ; ¡ ; ; ¡ ¡ ! ; ; ! ! ; ; ;
. . . . . . . . . . . . . . . .
■ 7. 4. Criterio de cortocircuito
_ cálculo de la corriente de cortocircuito está más relacio­
.:.do con la capacidad de a ctuar los sistemas de pro tección
-.me a un cortocircuito, de tal ma nera que se asegure la
·egridad del ca bleado. Por tanto, los si stemas de protec­
,n deben cum plir que:
• El poder
de corte sea superior a la corriente de corto­
circuito.
• El
tiempo de corte sea inferior al necesario para da­
ñar la instalaci ón.
En el cá
lculo de la corriente de cortocircuito aparecen
_ -minos tales como impedancia del transformador, red de
tribución
y acometida, que s on datos de difícil obten­
,
n. Por ello se admite la ecuación simpli ficada:
Donde:
0,8 · U
1cc= --­
R
Ice: Intens idad máxima de cor tocircuito en el punto
dado.
U: Tensión.
R: Resistencia de l os conductor es desde el punto con-
siderado hasta
la alimentación.
Para el
cálculo se considera que la te mperatura es de
ºC para así ob tener el m áximo valo r.
Este cálculo s implificado es válido para secciones de
,ta 95 rnm
2
•
En secciones superiores se puede corregir
-~ún la Tabla 7.14.
Tabla 7.14. Corrección de la impedancia
Sección del conductor ¡ Impedancia total a
(mm
2
) ¡ considerar
120 R + 10 %
: : :
150 R + 15 %
¡ 185 : R + 20 % ¡
: 240 : R + 25 % :
¡ ........................... ~~.?. ........................... l ...................... ~.::. .. ~~ .. '..º ...................... i
Se tiene la instalación para un edi ficio de viviendas con las
siguientes características:
CGP
C2
CGMP
,-1 -2-,s-m_m_2 - DJ
LGA
DI
10 mm
2
12 m
ce
70 mm
2
15 m
14 m
Fi~ura ,b, Instalación en vivienda con circuito C2.
La LGA se ha realizado empleando conductor es termoes­
tabl
es y la DI y el circuito C2 se han realizado empl eando
conductor es termoplásticos.
Veri
fica que las protecciones funcionarán corre ctamente.
..

151. Solución:
La corriente de cortocircuito viene definida en su forma
simp
lificada como:
0,8 ·
U
1
cc= -­
R
Se obtiene la resistencia de la línea general de alimenta­
ción y
de la derivación individua l. Al ser monofásica, la
longitud contempla ida y vuelta.
R
_p·LLGA 0,0172-(15-2)
LGA -SwA =
70
= 0,00737 l1
p·LDI 0,0172·(12·2)
RDI= -- = -----=0,041280
S01 10
Y sustituyendo se obtiene el cortocircuito de valor máxi­
mo:
0,8 · U 0,8
· 230
lec= -R-= 0,00737 + 0,04128 =
3782
A
lec= 3782A < 4500 A
Se observa que la corrien te de cortoci rcuito es m enor de
4500 A, valor de poder de corte que fija el REBT (ITC­
BT-17) como mínino para el IGA.
El
siguiente paso es verificar que con un cortocircuito de
val
or mínimo (en el punto más alejado y a la t emperatu­
ra máxima del cable) el in terruptor automático es capaz
de detectarlo para actuar rápidamente. Para ello se pro­
cede
de similar manera, pero teniendo en cuenta las re­
sistividades
(p
70
ºC = 0,0206 l1 • mm
2
/in para la DI y C2
y p
90
ºC = 0,022 Q · rrun
2
/m para la LGA) según la Ta­
bla 7.3.
R
_p·LLGA 0,022-(15-2)
LGA
----= -----= o 0094 n
Sw11. 70 '
p · LDI 0,0206 · (12 · 2)
R
01
= --= -----= O 04944 n
SDI lO ,
p · Le2 0,0206 · (14 · 2)
Rc
2 = --= -----= 0.23072 D
Se2 2,5 ·
R = RLGA + 1?01 + Rc2 = 0,289 Q
Sustituyendo se obtiene el cortocircuito de valor mínimo:
0,8 · U 0,8 · 2 30
lec= --= ---=528A
R 0,289
El interruptor automático magnetotérmico que protege al
circuito
C2 es de 16 A con cu rva de tipo C. Este disposi-
INSTALACIÓN Y MAN
tivo necesita una intensidad de cortocircuito superior a I O
veces su corriente nominal para actuar, es decir 1 60 A.
lec= 528 A> 160 A
Por tanto, la instalación está correctamente dimensionada.
Para las corrientes de cortocir cuito en sistemas trifásico
el
estudio se complica puesto que existen varios tipos de
cortocircuitos (entre tres fases, entre dos fases, entre fa
,
y tierra), saliéndose del objeto de estudio de esta unidad.
■ 7 .5. Correcciones de cálculo
Los datos que proporcionan las tablas para el cálculo d~
secciones se han determinado bajo una serie de condicio­
nes, tal es como tem peratura ambiente, número de circuito
que circulan por la misma canalización, etc. Cu ando esta:
condiciones varían, se debe realizar un aju ste para tener e·
cuenta todas estas consideraciones y así asegurar que el ca­
bleado eléctrico trabaje con seguridad.
■■ 7.5.1. Corrección según el tipo de receptor
El REBT fija una serie de coefici entes de corrección que
analizan a continuaci ón:
■■■ lámparas de descarga
Según la ITC-BT-09, las lámparas de descarga se sobre
dimen
sionarán. La potencia aparente m ínima se
conside:-.
1,8 veces la potencia en vatios de las lámparas o tubos c.;.
descarga.
Calcula la potencia total de un conjunto de 60 lámpara,
fluorescentes de 50 W cada una, con un factor de potencia
unitario de 0,9.
Solución:
Como se debe aplicar un sobredimensionamiento, la po­
tencia aparente total (S.
1
.)
será de:
S
= k · (Número de lámparas· Potencia)
S = 1,8 · (60 · 50) = 5400 VA
Y la potencia activa total es ele:
P = S · cos <fJ = 5400 · 0,9 = 4860 W

152. ,~ANTENIMIENTO
■■■ Motores
En la ITC-BT-47 se fijan las correcciones respecto al e mpleo
:.i: motores el éctricos, considerando los sig uientes casos:
• Un solo motor. Se aplica un dimensionamien to del
125 % de la corriente del motor a plena carga.
• Varios motores. Los conductores de conexión que
a
limentan a varios motores deben estar dimensio­
na
dos para una intensidad no inferior a la s uma del
125 % de la intensidad del motor de mayor potencia,
más
la intensidad a plena carga de lod os los demás.
• Carga combinada. Los conductores de conexión
que alimentan a motores y
otros receptores deben es­
tar dimensionados según el ca so de varios motores
más la intensidad total del resto de receptores.
Calcula la cor
riente de una línea que alime nta a los si­
;uientes receptores trifásicos a 400 V:
-Un único motor de I kW.
"' Un equipo de tr es motores de I kW, 1,5 kW y 2,5 kW.
T >dos ellos con un factor de potencia de 0,82.
Solución:
::-)1110 la corriente se puede expresar de la sig uiente ma­
-~ra:
p
l=----­
-,/3 ·U· COS<p
_J intensidad que cons ume cada motor es de:
P 1000
l1kw= -----= -----= 1,76A
-,/3 · U · cos <p -,/3 · 400 · 0,82
p 1500
11.s.w = -----= -----= 2,64 A
-./3 ·U· COS(f) .,fj · 400 · 0,82
P 2500
l~.5kW = -=----= -=----= 4,40 A
-./3 · U · cos rp -,/3 · 400 · 0,82
Para
un único motor de 1 kW:
I
= 1,25 · T
N -1,25 · 1 ,76 = 2,20 A
Para un g rupo de motores, siendo el mayor de 2,5 kW:
f = 1 ,25 · Í Mayor + íJl/es/0 1110/ores
I = (1,25 · 4,40) + 1,76 + 2,64 = 9,9 A
■■■ Motores de elevación y transporte
Conforme a la TTC-BT-47, en el caso de ascen sores, grúas
y aparatos de elevación
todos los motores se dimensiona­
rán apl icando un coeficiente de 1,3 a la corriente nominal
a plena carga a la velocidad
de régimen una vez pas ado el
período de arranque.
/
Cl,/culo = l ,3 · ÍN
■■■ locales con riesgo de incendio
Conforme a la lTC-BT-29, la intensidad m áxima admisible
en l
os conductores d eberá disminuirse en un 15 % respecto
al val
or correspondiente de una instalación convenciona l.
■■■ Instalaciones generadoras de
baja tensión
Conforme a la ITC-BT-40, los cables de conexión debe­
rán
estar dimensionado para una intensidad no inferior al
125
% de la intensidad máxima del generador y la citada
tensión en
tre el generador y el punto de inter conexión no
será superior al I ,5 % para la i ntensidad n ominal.
■■ 7 .5.2. Corrección por agrupación
de circuitos
Los conductores eléctricos cuando están trabajando gene­
ran calor. Cuando por una canali zación circulan varios cir­
cuitos, enlre e
llos se influyen térmi camenlc. Esta
influencia
mutua debe tenerse en cuenta y corregirse.
Pueden darse varios casos de agrupamiento, tal y como
se estudiará a continuación.
■■■ Instalaciones no enterradas
Se utiliza la Tabla 7.15 ele la ITC-BT-19, en la cual se pro­
porci
ona el faclor de corrección, según el número de circui­
to y el tipo de instalación.
Esta agrup
ación de circuitos, además, puede disponerse
en una o va
rias capas.
Circuitos
Figura 1.i, Capas de circuitos.

153. a.---...... INSTALACIÓN Y MANT
Tabla 7.15. Coeficientes de corrección por agrupación de circuitos. UNE 60364-5-52. Tabla C-52-3
............... :·•··········•·:••··········••:••··········••:••····~······.············••:• .. ···········l············•·:••···2º
: .......... : ... ~~.~?!'..~~~.~ .. ?..~.~~~ .~~~~~ ............................................................. ! .... 1_.o .... ! ... 0.80 .. : ... 0,10 .. ! ... 0.10 .. l ... o.55 .. ! ... o.5o .. 1 ... o.45···¡···º·4º .. ! ... o.4c
j
2
j Capa única sobre los muros o suelos o bandejas no ¡
1 00
:
0 85
:
0 80
:
0 75
j
O 70
j
O 70
j o ?O j o 70 j o 7C
, : perforadas : ' , ' : ' ; ' : ' : ' : ' : ' ; '
j 3 j Capa única en el techo j 0,95 j 0,80 : 0,70 j 0,70 j 0,65 j 0,60 j 0,60 j 0,60 j 0,6C
¡
4
¡ Cap~ única sobre bandejas perforadas horizontales o i
1 0 i
O 90 i
O 80 i
O 75 ¡
0 75 i
O 70 i
O 70 i
O 70 i
O 7
c
, , verticales , ' , ' , ' , ' , ' , ' , ' , ' , '
: .......... = ................••................................................................................•.......... : •.•........... = .............. = .............. = •••••••••••••• = •••••••••••••• = •••.••..••••.. = ....••••..••.. = ......•...•.•• = ••.......
1 5 l Capa única sobre escaleras de cables, abrazaderas, etc. ! 1,0 ! 0,85 i 0,80 l 0,80 j 0,80 : 0,80 : 0,80 1 0,80 1 0,8C
· .......... · ............................................................................................................. · .............. · .............. ·, ............. · .............. · .............. · .............. · .............. · .............. · ....... ..
Tabla 7.16. Coeficientes de corrección por agrupación de circuitos
en capas
Número j 2 [ 3 ¡ 4 o 5 1 6 a 8 ¡ 9 o más
de capas ¡ ¡ ¡ ¡ ¡
Factor 0,8 0,73 0,7 0,68 0,66
· ........................ · ............... · .................. · .................... · .................... · .................... ·
El coeficiente total de corrección será el producto ele 1
factores por el número de circuitos por el coeficie nte dL
número de capas.
KAgmpamie11to = Kcircuitos . Kcapa.,
Obtén el factor de corrección por agrupamiento para una instalación eléctrica que discurre en bandeja perforada con dos capas
de seis circuitos.
Solución:
Con los datos del número de circuitos y la disposición o tipo de instalación se busca el valor del cruce.
Tabla 7.17. Ejemplo de aplicación de coeficientes de corrección por agrupación de circuitos
Número de circuitos o cables,multiconductores
Disposición
. .
.. ••••••••• .. >•• .. •• ...... : .. .,,.,,.,..-:,.,••h••"":•• ,,.. • : • ; .;::
, .......... , ............................................................................................................. i .... ~.: ? ... .i ... ?.: ~.?. . .: ... ?. : !..?. .. L.?.:!..?. .. : ... ?.: .. ~ .. i ... ?. : ~.?. .. i ... ?. : ~? .. i ... ?. : ~.?. .. i ... ?.: ~.?. .. i
¡
2 i Capa única sobre los muros o suelos o bandejas no i
1 00 i
O 85
i
O 80 i
O 75
j
O O i
O 70 i
O 70 i
O 70 ¡
0 70 i
: : perforadas : ' : ' : ' : ' ¡ ' : ' : ' : ' : ' :
•••••••• .. ••••••••••••••• .. ••••••••••••••• .. • .. ••••••u•••••••••••••••O•••••••••••••OOOH••--•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••"""'•••••••••••••••••••••,.•••••••.,••••,. .. o•o,•••••••• .. ••••••••••"••0,••••••••••••••oo••• .. ••"••••••••
i .... ~ .... ¡ ... C.~~3.. ~.n. i.~3.. ~~ .. ~
1
• ~~~~ ? ................................................................. i ... ?. '. ~.~ .. i ... ?. '. ~.°.. j ... ?.: !..?. .. i ... ?. '. !..?. .. :_..?.' . ? .. i .. ?. '. ?.?. .. i ... ?. '. ?.?. .. i ... ?.: ?.?. .. i ... ?. '. ?.?. . j
11 , 11 1 • 1 11 -·
: .... ~ .... ; .. ~=rt~~1:~~.~~.~r.~ .. ~~~ .~.~:~~ ····~~~~ .~.~~~ .. ~.~~.i.~.~.~~~.l.~.s .. ~ ......... : ............. : ............. : ............. : ............ ~ .. °.·~.°. .. l ... °.·~.°. .. l ... °.·~.°. .. l ... °.·~.°. .. I
t ... ~ .... : ... C.~P..3..~.~_i,~~.~?.~r~ .. ~~~~!~ .~~~ .. ~.~.~~ .~~~~: .~.~.~~.:.~.~~~ .3.~ :.~~.~ ...... ! .... ~.:? .... t ... ?.:~.~ . .: ... ?.:~.?. .. l ... ?.:~.?. .. : ... ?.:~.?. .. ! ... ?.:~.?. .. : ... ?.:~.?. .. ! ... ?.:~.?. .. ! ... ?.:~.?. . .i
Por ello, el factor de corrección por agrupamiento de circuitos en estas condiciones es:
Kcirc11itos = 0,75

154. N Y MANTENIMIENTO
Y para dos capas:
Tabla 7.18. Ejemplo de aplicación de coeficientes de corrección por capas
• 1
0,66
.... • ••••••••••••••.•.. · ...••••••••••....... = ••••••••............ · .................... :
Kcapas = 0,8
-endo el factor de con-ección total:
KAgm¡,amie1110 = Kci,rnitos · Kcapas = 0,75 · 0,8 = 0,6
Hay que tener en cuenta que no se considerarán l os fac­
e de agrupamiento cuan do la distancia en la que dis­
T.ln paralelos los circuitos sea inferior a 2 metros, por
-".Ilplo en la salida de varios circuitos de un cuadro de
1do y prot ección o cuando la distancia h orizontal sea
:x-rior al doble de su diámetro extetior.
Cuando la agrupaci
ón
sea de tubos no enterrados se
:a la Tabla 7.19.
■■ Instalaciones enterradas
n tubos enterrados se aplica la Tabla 7.20 para la co­
-~ión por agrupamiento, y en funci ón de la separación
-e ellos se aplica la corrección de la Tabla 7.21.
Obtén el factor de corrección para una instalación con
agrupamiento
de tubos no enterrados de tres capas y cuatro
circuitos por capa.
Solución:
Número de capas en vertical: 3.
Número de tubos en horizontal: 4.
Dando
un coeficiente de 0,76.
Tabla 7.19. Coeficientes de corrección por agrupación de tubos no enterrados
0,92
0,85
0,82
0,80
0,79
0,87
0,81
0,78
0,76
0,75
0,84
0,78
0,74
0,72
0,71
0,81
0,76
0,73
0,71
0,70
0,80
0,75
0,72
0,70
0,69
0,79
0,74
0,
72
0,70
0,68

155. Tabla 7.21. Coeficientes de corrección por distancia de tubos en­
terrados
0,50m
: :
10 0,49 0,72 0,76 0,86
i :: i :::: : :::: i :::: ; :::: ;
i .......... ~? ....... J ....... °.'.~.~········:········°-'.?~ ........ '. ........ °.'..'.? ........ i ....... ?.·.~~ ........ :
i 14 i 0,42 ' 0,68 : 0,72 0,84 ¡
i .......... ~.~··········:········°-'.~~ ......... i ........ °.'.~.'.. ........ i ........ °.'..
7
.~ .....
...
1
....... ?.'.~~ ........ i
16 0,39 0,66 0,71 0,83
! ¡¡ ! I!; 1 II ¡ ¡:¡¡¡ II i
......................... : ........................ : ....................... ·¡ ........................ : ....................... ~
Resistividad del terreno: 2,5 K · m/W.
l Temperatura del terreno: 25 ºC.
¡ Profundidad de la instalación: 0,70 m.
....................................... ··································=················································:
INSTALACIÓN Y MA
■■ 7 .5.3. Corrección por temperatura
para cables no enterrados
La temperatura af ecta al dimensionado de los conductor.
eléctricos.
La Tabla 7 .1 O muestra la densidad de
corrier:
cuando la temperatura ambiente es de 40 ºC. Cuando e
temperatura
es diferente, se debe corregir aplicando los
e­
eficientes de la Tabla 7.22.
Calcula la corriente máxima que circula por
un cable mul­
ticonductor trifásico de cobre de
I O mm
2
con aislante
d.:
XLPE que está instalado en montaje superficial grapad
a la pared junto a otros dos circuitos.
La temperatura am­
biente
es de 50 ºC.
Solución:
Con los datos del problema se obtienen los parámetros
d,
partida:
• Tipo de conductor: cobre.
• Sección: 10
111111
2
.
• Instalación: montaje superficial en multiconductor -<> C
• Sistema eléctrico: Trifá sico
-<> 3.
• Tipo de aislante: termoestable-<> XLPE.
• Agrupamiento:
-<> 3 circuitos.
• Temperatura ambiente: 50 ºC.
Figura 7.11. Montaje C.
Con estos datos se consulta la tabla de intensidad es
máxi­
mas admisibl es .
Tabla 7.22. Coeficientes de corrección por temperaturas
. . . . . .
i .. ~~~················J· 1_,40 .. i .. 1_,34 J.1_,29 .J.1 _,22 .J.1 _, 15 J.1_,os .J.1 _,00 J. o,91.J. 0,82 .J.0,10 .J. o,57 j
: .. ~~:..~.~ .. ~:.~ ... i ... ~: .~~ ... : ... ~ ... ~~ ... : ... ~:.~.~ ... : ... ~ ... ~.~ ... : ... ~ ... ~.? ... l ... ~:.~: .. .l ... ~ ... ~? ... : ... ?:.~~ ... : ... ?:.~? ... : .. ?:.~.3. .. 1 .. ?:.7.~ ... :

156. MANTENIMIENTO
Tabla 7.23. Ejemplo de aplicación de la tabla de intensidades máximas admisibles
(UNE-HD 60364-5-52:2014)
Intensidades admisibles en am erios. Temperatura ambiente 40 ºC en el aire.
obtiene que e te cable soporta una corriente máxima de 63 A.
mo la temperatura ambiente es de 50 ºC y la tabla está preparada para la temperatura de 40 ºC, se debe p or tanto coJTegir.
.:onsulta la tabla de corrección de temperatura ambiente (Tabla 7.22) y donde se cruza la temperatura (50 ºC) con el tipo
Jislante
(XLPE) se obtiene el coeficiente.
Tabla 7.24. Ejemplo de aplicación de coeficientes de corrección por temperatura
L_~vc .. ' 10 J. o,57 j
: .. ~LP_E._~--~ >-+~-;----:i~:-;-+.+lf-;--+.-t-4--i---'1-;-'H:H;---+-;lfu-+-+~ -H:~~ .. !~.~ ... :.._~:?_~ .. !
-ello, el factor de corrección por temperatura en estas condiciones es:
KTemp = 0,90

157. ..
INSTALACIÓN Y MANT
Pero, además, hay que ten er en cuenta la influencia por agrupa miento para tres circuitos en montaje dir ecto sobre pared.
Tabla 7.25. Ejemplo de aplicación de coeficientes de corrección por agrupación de circuitos
•••=•••••••••••••;•••••••••••••:•••••••••••••••••••••••••••:•••••••••••••=•••••••H•o••
j Empotrados o embutidos : 1,0 ! 0,80 : O, O [ 0,70 [ 0,55 [ 0,50 [ 0,45 [ 0,40 [ 0,40 •
'.····;···r¿~··;··ú~·i~·;·~~b·~~··1~·;·~·~~~; .. ~·~~~'i'~~·~··b~~d·~:~~·~·~·········· .. ('· ........ l" ........... ; .. ~··
8
~··r~··;~··r~··;;·r~··;~··r~··;;··¡-·~ .. ;~···¡--;·;~···:
¡ ¡ perforadas . , : ' , ' ' ' j ' j ' i '
: 3 l Capa única en el techo : 0,95 l 0,80 l 0,70 ! 0,70 l 0,65 ! 0,60 l 0,60 ! 0,60 l 0,60 ·
j
4
j Cap~ única sobre bandejas perforadas horizontales o j
1 0
j
O 90
j
O 80
j
O 75
j
O 75
j
O 70 l
O 70 l
O 70 l
O 70
= = verticales = ' = ' = ' = ' = ' = ' ' ' = ' = '
i 5 i Capa única sobre escaleras de cables, abrazaderas, etc. l 1,0 l 0,85 i 0,80 i 0,80 i 0,80 i 0,80 i 0,80 i 0,80 i 0,80
· .......... · ............................................................................................................. · ............. · ............. · ............. · ............. · ............. · ............. · ............. · ............. · ............ .
Obteniendo un fact
or de corrección por agrupamiento de:
KAgr¡, = 0,80
Aplicando todos los factores de corrección, el conductor puede soport ar con seguridad una corriente m áxima de:
l = l · K,¡,
111
¡, · KAgrp = 63 · 0,9 · 0.8 = 45,36 A
Se ha pasado de 63 A en condiciones estándar a 45,63 A en las condiciones adversas de trabajo (mayor temperatura y agru­
pa
miento con otros circuitos).
■■ 7 .5.4. Corrección por temperatura para cables enterrados
Cuando la temperatura del terreno es distinta de 25 ºC, esta se debe corregir.
Tabla 7.26. Coeficientes de corrección por temperaturas del terreno
■■ 7.5.5. Corrección de la profundidad
en instalaciones enterradas
Cuando la profundidad a la cual
está enterrada la instala­
ci
ón es diferente de 0,70 metros, se debe corregir apli can­
do los coeficient es de la Tabla 7.27. Esta tabla indica el
factor
de corrección según la profundidad para los casos
de canalizaciones ente rradas y conductores directamente
enterrados .
Tabla 7.27. Factores de corrección para diferentes
profundidad~
UNE 211435
··········· .. ·············"················· .. ,, ..................... .
1,04 1,03
1······································· ...... l ............... 1.:a2··············1··············1·:a·1··········
L. ............... ?...7.? ................... i.. ................................... : ............................... ..

158. N Y MANTENIMIENTO
0,80 i 0,99 i 0,99 j
; :~: ! :::: : :::: i
............ 1.'.?.º ................... l ............... ?.?? .............. i .............. o,95 .............. i
1,75 0,92 . 0,94
: : :
2,00 0,91 0,93
······························•······················································ ·················•·· ••·--····
2,50 ) 0, 89 0,91
3,
00 1 0,88
: 0,90 ¡
...................................... · ..................................... ·....................... . ---•:
¡ @ p PrnfüadWad
Obtén el fact or de conección de una red de distribución
mediante tubo enterrado a
una profundidad de 1 metro.
~olución:
Con el val or de la profundidad y siendo bajo tubo se bus­
:a el valor del cruce.
... abla 7.28. Ejemplo de aplicación de coeficientes de corrección
Jara profundidad
Por ello, el factor de corrección por profundidad en estas
.ondiciones es:
■ ■ 7 .5.6. Corrección de la resistividad
del terreno en instalaciones
enterradas
El tipo de terreno es impo1tante a ni vel térmico. La Tabla 7.12
está referida a una resistividad té nnica de 2,5 K · m/W .
Tabla 7.29. Resistividad térmica del terreno en función de su natu­
raleza y grado de humedad
Resisdtivlitdad térmica ¡ Naturaleza del terreno
e erreno ,
(K . m/W) ¡ y grado de humedad
1 Inundado 0,4
¡ 0,5 i Muy húmedo ¡
: 0,7 ¡ Húmedo ¡
= •.•.......•.•••••••••.••••••........••......•.••••••.••... = .........•..•••••••••••.••••••••••..••••........••............. =
i 0,85 i Poco húmedo :
· .......................................................... · ............................................................... ·
' ¡ Seco !
1,2 j Arcilloso muy seco j
j 1,5 j Arenoso muy seco j
: 2 j De piedra arenisca ¡
[ 2,5 i De piedra caliza · j
¡ 3 [ De piedra granítica j
: .......................................................... : ............................................................... :
Para corregir la resistividad del terreno se aplica la Ta­
bla 7.30.
Tabla 7.30. Factores de corrección para resistividad térmica del
terreno. UNE
60364-5-52
Resistividad ! l ! ! i i !
térmica ¡ 0,5 ! 0,7 ! 1 ¡ 1,5 ! 2 l 2,5 ! 3
(K · m/W) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡
l En conductos = · '
¡ enterrados 11,28: 1,20 ¡ 1,18 ¡ 1,10 ¡ 1,051 : 0,96:
i :~~:~~nte j 1,88 i 1,62 i 1,5 i 1,28 i 1, 12 i 1 i 0,90 i
· ................................. · ............ · ............ · ............ · ............ · ............ · ............ · ............ ·
■ ■ 7 .5.7. Corrección por corrientes armónicas
Si se observa mediante un osciloscopio la señal eléctrica
de la red, esta presenta una onda senoidal con muchas dis­
torsiones. Esta onda distorsionada se compone de la onda
fundamental (50
Hz o 60 Hz según el sistema eléctrico) más

159. la suma de otras ondas alternas que son múltiplo de la o nda
fundamental o de base llamadas armónicos.
___.,,-Fundamental
Onda deformada
(fundamental+ tercer armónico)
Figura -. Onda fundamental con tercer armónico.
Así, para una onda de 50 Hz, la frecuencia del segundo
armónico
es de 100 Hz, ter cer armónico de 1 50 Hz, cuarto
armóni
co de 200 Hz y así sucesivamente.
Estos armónicos
se originan en los equipos el éctricos y
ele
ctrónicos que consumen e nergía de una forma no lineal
con el
tiempo y de una manera brusca, como por ejemplo:
rectifi
cadores, variadores de velocidad, invers ores, balas­
tros el
ectrónicos, fuentes de alimentación conmutadas, sis­
temas de alimentación ininterrumpidas, etcétera.
Las c
onsecuencias de la presencia de armónicos origi­
nan una
serie de inconvenien tes, entre ellas, un aumento del
calen
tamiento en las líneas, disparos de los dispositivos de
protección (interrupt ores automáticos, fusibles, diferencia­
l
es), calentamiento en las máquinas el éctricas ( motores y
transfo
rmadores), mal funcionamiento de motores el éctri­
cos, mal funcionamiento en equipos electró
nicos, etcétera.
Estos arm
ónicos se definen norma lmente mediante dos
parámetros:
• Amplitud. Hace referencia al valor de la tensión o la
corriente.
• Orden. Hace referencia a la frecuencia base; así, un
armónico de terc
er orden tie ne una frecuencia tres ve­
ces la
fundamental, por ejemplo: 3 x 50 Hz= 150 Hz.
L
os armónicos que más afectan a la calidad de la c o­
rriente el éctrica son los de orden impar y múl tiplos de tr es;
así, el armónico más significativo es el de tercer orde
n.
Para ave riguar la calidad de la red el éctrica y determi­
nar los armónicos
se emplean los analizadores de red es.
Estos eq uipos proporcionan diversa información, e ntre ella
el
factor de distorsión armónica total (THD %), que es
el valor porcentual de todos los armónicos en relación a la
fr
ecuencia fund amental.
INSTALACIÓN Y M
Figura i.10. Analizador de redes. (Cortesía de F/uke.)
Para compensar los armónicos se emplean filtros q
están compuestos de elementos a ba
se de bobinas y conde
sadores, y los
más modernos y complej os a base de ele ctr
ni
ca que inyectan señales para neutr alizar estos
armónicc,
En sistemas equilibrados trif ásicos, el neutro pueu.:
presentar corrientes s uperiores a las de fase debido a L
corrientes armónicas, que no se anulan en el neutro. P
todo ello, el
conductor de neutro debe ser tenido en
cuen­
a la hora de dimensionar una instal ación.
Según
el REBT (lTC-BT-19), en las instalaciones
ink
rieres, la sección del neutro será como mínimo la secci,
de fas
e:
S11e111ro 2: S¡au
Si la corriente en el conductor de neutro se espera qu.
sea más elevada que la intensi dad de fase, ent onces convic
ne que la sección del cable se elija ba sándose en la corrien~.
de neutro.
Para ap
licar este coeficie nte de redu cción nos basaremc
en
la Tabla 7.3 1.
Tabla 7.31. Corrección por armónicos
en la intensidad
de fase
en la intensidad
de neutro
:····························· ............. ~ .................................. .
:••·············?.~.~.~ ............... ! .................. 1.o .................. ! .................................... .
j 15-33 ' 0,86
i 33-45 : :
0,86
r·············;··;;s···············:··········································:··················1·:o·············
· ...................................... · .......................................... · .................................... .

160. MANTENIMIENTO
E' REBT, en la JTC-BT-07, permite en las redes de dis­
ribución reducir la sección del neutro siempre y cuando
• sistema esté bien equilibrado y no presente armónicos.
~ondiciones
cada vez
1mís difíciles de cumpli r, principal-
ente
por los armónicos.
-~rrige la corriente para un circuito ttifásico con una carga
.: 39 A que presenta armóni cos en los siguientes casos:
Presencia de un 20 %
del tercer armónico en fase.
Presencia
de un 40 % del ter cer armóni co en neutro.
Presencia
de un 50 % del tercer armónico en neutro.
'<>lución:
n armó nicos, la c orriente es de 39 A. Si hay armónicos,
• consulta la Tabla 7.31 para determinar el coeficiente
.
•rrector (K) que posteriormente se aplica a la corrie nte.
Presencia
de un 20 % del ter cer armónico. Selección
\egún corriente de fase.
/
39
lmtix = Factor de corrección = 0,86 =
45
A
-Presencia de un 40 % del t ercer armónico. Selección
egún corriente de ne utro.
I 39 · O 4 · 3
1
""ix = Factor de corrección = 0,~6 =
54
,
4
A
Presencia de un 50 % del t ercer armó nico. Selección
~egún corriente de neutro.
I 39 · O 5 · 3
I ., = =
1
' = 58,5 A
""L. Factor de correcci ón
7 .6. f I conductor de protección
conductor de protección conecta la instalación con el
·..:uito de puesta a tierra. Este circuito tiene por objetivo
itar la tensión de l as partes metálicas respecto a tierra,
~ndo por tanto un elemento de protección.
La sección del conductor de protección está relacionada
-:t la sección de l os conductores de fase, tal y como se
erva en la Tabla 7.32, y según la ITC- BT-19.
Tabla 7.32. Valores del conductor de protección
Sección conductor j Sección conductor
de fase S de protección SP
(mm
2
) ¡ (mm
2
)
S
s; 16 SP=S
1 1•;;3,535 j ~~:~;/', !
Con un mínimo ele:
•
Si los conductores de prot ección no
forman parte de
la instalación, serán de cobre y además:
-2,5 mm
2
si tienen una protección mecánica.
-4 mm
2
si no tienen una protección mecánica.
• Si el
conductor de protección es común a varios cir­
cuitos,
se dimensionará en función de la m ayor sec­
ción de los conductores de fase .
Además, no se podrá utilizar un conductor común
para
instalaciones de varias tensiones nominales diferentes.
■ 7.7. Cálculo de la canalización
por tubos
En el REBT, en la instrucción TTC-BT-21, se fijan las di­
mension
es de las canalizaciones en funci ón de su modo de
instalación.
Para determinar el diámetro a emplear, se considera el
número total de conductores que irán en su interior, inclu­
yendo a l os conductores de fase, neutro y prot ección.
L
os tubos deberán tener un diámetro tal que permita un
fácil
alojamiento y extra cción de los cables o conductores
aislados.
■■■ Instalaciones
fijas en superficie
En las canalizaciones superficia les, los tubos deberán ser
preferentemente rígidos y en casos especiales podrán usar­
se tubos curvables.
Para más de cinco conductores por tubo o para conduc­
tores aislados o cables de diferentes secciones, su sección
int
erior será, como mínimo, igual a 2,5 veces la sección
ocupada por los conductores.

161. Tabla 7.33. Diámetros exteriores mínimos de tubos en canalizacio­
nes en superticie
............... ~ ............... ; ............... : ............... :. ··············:
i .................. : :.5. .................. i ..... : .2. ..... i ..... : .2. ..... 1 ..... : .6. ..... 1 ......
1
.6. ..... : ..... : .6. .... .1
i .................. ~ ... 5. .................. : ..... : .2. ..... i ..... : .2. ..... i ..... : .6. ..... i ...... ~ .6. ..... ¡ ..... ~.?. ..... ¡
; .................... ~ .................... i ..... :.2. ..... : ..... : .6. ..... i ..... ~.?. .... .l ..... ~-?. ..... : ..... ~.?. ..... ¡
, .................... 6. .................... i ......
1
.2. ..... : ..... : .6. .....
1
..... ~.?. ..... i ..... ~-?. ..... l ..... ~.5. .... .l
: ................... ~. ? ................... : ..... :.6. ..... ! ..... ~.?. ..... : ..... ~.5. ..... : ..... ~-2. ..... ! ..... ~.2. ..... j
, ................... ~. 6. ................... i ..... : .6. ..... i ..... ~.5. ..... : ..... ~.2. ..... l ..... ~.2. ..... l ..... ~.2. ..... l
i ................... 2.: ................... : ..... ~.?. ..... i ..... ~? ..... i ..... ~.2. ..... i ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... :
i .................. ?: ................... l ..... ~.5. ..... l ..... ~.2. ..... l ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... :
; ................... 5.? ................... : ..... ~.5. ..... l ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... :
! ................... :. ? ................... : ..... ?2. ..... : ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... : ..... 6.? ..... l ..... 6..3. ..... l
¡ ................... 9.~ ................... : ..... ~.2. ..... : ..... ~.?. ..... : ..... 6..3. ..... ¡ ..... 6..3. ..... ¡ ..... 7..5. ..... ¡
l ..................
1
. 2. ? .................. l ..... ~·°-..... l ..... ~·°-..... l ..... 6..3. ..... i ..... 7..5. ..... l ..... 7..5. ..... l
i ..................
1
. 5.? ... · ...... · · · · .. · · i · · · · · ~.?. · · · · · i · · · · · 6..3. · · · · · i · · · · · 7.5. · · · .. i · · · · · 7..5. · · · · · i · · · · · · · · · · · · · · ·:
1
,: .................. !.~~-·· ............... l ..... ~.?. ..... : ..... 6..3. ..... l ..... 7..5. ..... ¡ ............... ¡ ............... :
: .................. 2.~? .................. ¡ ..... ~.?. ..... : ..... 7..5. ..... ¡ ...... ::: ...... : ...... ::: ...... : ............... :
■■■ Instalaciones empotradas
Las canalizaciones empotra das podrán ser rígidas o flexi­
bles
con los sig uientes diámetros exteriores mínimos en
función del número de conductor es (Tabla 7.34).
Tabla 7.34. Diámetros exteriores mínimos de tubos en canalizacio­
nes empotradas
. .
................ : ...............
: .... , .......... : ............... : ............... :
................... ::.5. ................ j ..... :.2. .... .i.. ... :.2. ..... i ..... :.6. ..... :.. ... :.6. ... ..: .... ??. .. ...i
, .................. ~ :.5. .................. 1 ..... : .2. ..... 1 ..... : .6. ..... 1 ..... ~.?. ..... 1 ..... ~·°-..... i ..... ~.?. ..... 1
:· ................... ~ .................... : ..... : .2. ..... : ..... : .6. ..... ¡ ..... ~.?. ..... : ..... ~.?. ..... i ..... ~.5. ..... i
' 6 : 12 j 16 i 25 : 25 25 j
1············· .. ····1·0····· .. ·· .. ········:·····1·6·····¡·····iis··· .. :·····;;-s·····¡·····i2·····:· .. ··i2 ······►
: .......................................... : ............... : ............... : ............... : ............... : .............. .
INSTALACIÓN Y MAN
. .
, ................... ~. 6. ................... 1 ..... ~.?. ..... i ..... ~.5. ..... i ..... ~.2. ..... i ..... ~.2. ..... 1 ..... ~º
' 25 j 25 ; 32 j 40 40 j 5C
· .......................................... · ............... · ............... · ............... · ............... · ...... .
: ................... 3.~ ................... i ..... ~.5. ..... i ..... ~.?. ..... l ..... ~.?. ..... I ..... ~·°-·····¡·····~º
: ................... 5.? ................... : ..... ~.2. ..... ¡ ..... ~.?. ..... i ..... ~.?. ..... : ..... ?.?. ..... : ..... 6.3
i · · · · · · .. · .... · · · · · .:.?. · · · · · · · · · · · · · · · .. · i · · · · · ~.2. · · · · · i .. · · · ~.?. · · · .. : ..... 6..3. ..... : ..... 6..3. ..... i ..... 6.
3
1 ................... 9.~ ................... i ..... ~.?. ..... i ..... ~.?. ..... : ..... 6..3. ..... ¡ ..... 7..5. ..... ¡ ..... 7.
5
: .................. ~. ~ ? .................. i ..... ~.?. ..... i ..... 6.? ..... i ..... 7..5. ..... i ..... 7..5. ..... i ...... .
1 ;:: 1 ;: 1 :; l '' I ~ 1 <
' 240 i 63 75 ; . '
l .......................................... : ............... : ...................................... ~ ...... l ...... ~
Para más de cinco conductores por tubo o para conde
tores aislados o cables de di ferentes secciones, su secci
interi
or será, como mínimo, igual a tres veces la seccir
ocupada por los conductores.
■■■ Instalaciones
aéreas o con tubos al aire
En las cana lizacion es al aire, destinadas a la alimentaci
de máquinas o elementos
con movilidad r estringida,
los;
bos serán flexibles.
Tabla 7.35. Diámetros exteriores mínimos de tubos en canaliz¡
ciones al aire
Óiámétro exterior'cie fos
0
tubos (mmt
Sección nominal L ..................................................................... .
de los conductores [_ ~2:;1,:~iñi~:Cte~on!(~hl~es
(mm
2
)
................ : ............. •.
~ ............... j ............... : ..... .
, .................. : :.5. .................. : ...... ~.2. ..... i ...... ~.2. ..... l ..... ~.6. ..... i ......
1
.6. ..... : ..... ~c
l .................. ~:.5. .................. i ......
1
.2. ..... i ......
1
.
6.
..... i ..... ~.?. ..... : ......
2
.?. ..... i ..... ~e
! ................ ····~········· ........... i ...... ~.2. ..... i ...... 1.6. ..... : ..... ~.?. ..... ! ...... 2.?. ..... i ..... ~5
! .................... ? ....... · ........... .: ...... ~.2. ..... i ...... ~.6. ..... i ..... ~.5. ..... i ..... ~.5. .....
1
..... ~
5
!., ................. 1.~ ................ ) ..... 16 ..... : ..... 25 .. ...: ..... 25 ..... ! ..... 32 ..... ! ..... 32
¡ ................... 1. 6. ................... : ..... ~.?. ..... : ..... ~.5. ..... : ..... ~.2. ..... ¡ ..... ~.2. ..... : ..... ~e
Para más de cinco conductores por tubo o para condu,
tores aislados o cables de di íerentes secciones, su secci
interior será,
como mínimo, ig ual a cuatro veces la secci
ocupada por los conductores.

162. Y MANTENIMIENTO
■■■ Instalaciones enterradas
ra las instalaciones enterradas, l as dimensiones ext erio­
de los tubos senfo según confo rme a la Tabla 7.36.
a 7.36. D iámetros exteriores míni mos de tubos en canalizacio-
~ enterradas
Sección
nominal de los
conductores
111ipolares (mm
2
)
Diámetro exterior de los tubos (mm)
t················N·ü~~;~·d~·~~~d·~~.~;~~················
: : .
1.5 .·····2i···r .. ii ... 'T .... 3.2····r···i2·····¡·····i2·· .. ·¡
':' 1:~!!~!;!T::1::1
.............................. = .••..••.••••••. = ••••••••••••••• • •••.•..•••••••• • ............... = ............... :
;: i :ti::T:LTiLi ;¿¡
....... ?~ .................. l ..... ?°. ..... : .... ?°. ..... :·•··?°-..... l .... 11.0 .... ! .... 11.o .... !
....... ?~ .................. ; .... ?°. ..... ! .... 11.º . ...l .... 11.º . ...l .... 11.º . ...! .... 125 . ...!
········~·°-··················¡····:·
1
·°-····¡····:·~·°-····i····:.2.?. .... l .... :.
2
.?. .... i .... ~ .. ~.? .... l
....... :.°. .................. i .... :.~.~····¡····:?~ .... i .... :.4.? .... i .... :.~°-····i····:~.? .... l
..... ?~ ................ ..!. ... 140 . ...! .... 140 .. ..:. ... 160 . ...! .... 160 .. J ... 1 ªº . ...1
....... :.2.? ................. i .... :.~.? .... l .... :.~? .... i .... :.~? .... l .... :~? .... i .... 2..
0
.? .... i
....... :.~.? ................. l .... :.~.? .... l .... :.~? .... i .... 2..a.a. .... i .... 2..
0
.a. .... : .... 2..2.~ .... l
..... :.~?. ................. ! .... 1 so .... ! .... 200 .... ! .... 22s .... ! .... 22s .... ! .... 2so .... !
.... 2.~? ................. i .... 22s .... : .... 22s .... : .... 2so .... : .... 2so .... : ............... :
Para más de 10 conductores por tubo o para conductores
-dos o cables de diferentes secciones, su s ección interior
~ como mínimo, igual a cuatro veces la sección ocupa­
'.)()f los conductores.
uáles son los diámetros de los tubos a emplear en los
;uientes casos?
Instalación
fija en superficie. Tres cables de 16 mm
2
.
Instalación empotrada. Mono fásica de 6 111111
2
con toma
de tierr
a.
Instalación al aire con cinco ca bles de 2,5 mm
2
.
Instalación enterrada. Tres fases con neutro y protec­
.:ión de 25 mm 2.
Solució n:
Los diámetros ext eriores de los tubos son los sig uientes:
a) Tabla 7.33. Diámet
ro de tubo de 32 m m.
b) Tabla 7.34. Con tres cables (fase, neutro y protección)
de 6
mm
2
, necesita un tubo de 25 mm.
e) Tabla 7.3
5. Diámetro de tubo de 20 mm.
d) Tabla 7.3 6. Diámetro de tubo de 90 mm.
■ 7 .8. Cálculo
de la canalización
por bandejas
Aparte de las canali zaciones por tubos, también pueden
empl
earse las bandejas. Estas últimas se emplean más en el
ár
ea industrial, donde es más importante la funcionalid ad
que la esté tica .
Exi
sten tres tipos de bande jas:
• Bande
jas no perforadas (Figura 9.16).
• Bandejas perforadas (Figura 9.1
7) .
• Bande
jas de escalera y tipo rejilla (Figura 9.18) .
Están fabric
adas en materiales metálicos, aunque tam-
bién las hay de tipo plástico de alta resistencia. Entre sus
ventajas destacan su
facilidad de mantenimiento y amplia­
ción, así como que
ofrecen una buena ventilaci ón, sobre
todo las de tipo es
calera y rejilla .
t Recuerda:
Si las cana lizaciones son de tipo metálico, estas deben
estar conectadas a la red de tie
rra.
Resp
ecto al cableado, se recomienda emplear cables
unipol ares o multipolar es con conductor aislado bajo cu­
bierta
con una tens ión asignada de 0,6/1 k Y.
Uno de los datos a tener en cuenta respecto al diseño es
el peso que debe soportar tanto el conjunto actual como las
posibl
es ampliaciones.
P
ara su dimensionamiento se empl ea la expresión:
K · (100 + a)
S= 100 í:n

163. INSTALACIÓN Y MAN
Donde: n: Sección exterior del cable. Sección del cable con __
aislante.
S: Sección mínima de la bandeja (rnrn
2
).
K: Coeficiente de re lleno (l,2 para cables de pequeña
sec
ción y 1,4 para cables de potencia).
a: Porcentaje de ampliación (entre 30 % y 50 %).
Para calcular la canalización se necesita obtener una.
ríe
de datos respecto a los cables (diámetro exterior,
pes
etc.), estos datos los proporcionan los fabric antes en ~
catálogos.
Calcula la sección mínima de una bandeja tipo r ejilla que portará los siguientes conductores con sus característica s, según e'.
fabricante (Tabla 7 .37).
Tabla 7.37. Datos del catálogo Prysmian Afumex Easy (AS)
N
. d ¡ Características ¡ ¡ ¡ ·
umero e ' P . Af ' o· . t t . ' P (k /k ) ' s . . t .
d t ¡ rysm1an umex ! 1ame ro ex enor ! eso g m ¡ ecc1on ex ermr
con uc ores ¡ Easy (AS) ¡ ¡ ¡
. . . . . . . .
RZ1 0,6/1 kV.
1 · 10 mm
2
5 8,4mm 140 55,41 mm
2
;, ............................................... ; ................................................ ;.,, ............................................. ; ................................................ :.,, ......... , ................................. .
. . .
¡ 4 i RZ1 0,6/1 kV. '
5
,7 mm
! 1 1 · 1,5 mm
2
.
42 25,51 mm
2
: ................................................ : .............................................. .. : ................................................ ; ........... .............. ....................... : ............................................. .
Solución:
El sumatorio de secciones es:
In = (5 · 55,41) + (4 · 25,51)
In = 379,09 mm2
Si se cons idera un porcent,ue de ampliación del 40 % y un coeficiente de relleno para todos los cables de 1,4 (se podría co n­
siderar el coeficiente de 1,2 para los cables del ,5 mm
2
), la sección mínima de la bandeja es:
Y respecto al peso:
K-(]00+a)
S= lO0 In
l ,4 · ( l 00 + 40) .
2
S =
100
379,09 = 743,02 mm
S = 743,02 mm
2 = 7,43 cm
2
I P =(5-140)+(4-42)
I P = 868 kg = 0,868 kg
km m
Si se tiene en cuenta la capacidad de ampliación del 40 %:
P = 0,868 · 1,4 = 1,22 kg/m
Con estos datos, se busca en algún fabricante de bandejas de tipo rejilla, que cumpla con los requisitos de sección
y peso.

164. N Y MANTENIMIENTO
■ 7 .9. fjemplo de cálculo
_ra comprender m ejor el pr oceso de cálculo de secciones
,a a desarrollar una serie de eje mplos prác ticos.
Para obtener el cálculo de la sección de un cableado de
-'llinistro eléctrico a un r eceptor, se debe seguir los si-
-
_,entes
pasos:
•
Obtener la c orriente total. Hay que tener en cue nta
l
os coeficientes correctores según el tipo de receptor.
•
Obtener la sección por caída máxima de tensión. Este
cálculo es importante en líneas de cierta l ongitud.
•
Obtener la s ección por corriente máxima admisible
por el cable. Se debe tener en cuenta todos los facto­
r
es de corrección en función de l as condiciones del
montaje.
• De l
as dos secciones que se han obte nido se selec­
ciona la m ás desfavorable, es decir la sección mayor,
ya que de esta mane ra se cumple con ambos crite­
rios.
Calcula la línea (trifás ico con neutro y protección) para el suministro el éctrico a un monta cargas con l as siguientes caracte-
ticas:
• Potencia de 27
kW.
• Tensión t rifásica de 400 V.
• Factor de potencia de 0,88.
• Longitud de la línea
de 70 metros.
•
Montaje superficial bajo tubo.
• Temperatura a
mbiente de 30 ºC.
• Junto a esta canalización irán ot ras tres más, c on sus respectivos circuitos. Se desea realizarla en cable unipolar con aislamiento en XLPE.
Calcula:
• Intensidad que c
ircula por el conductor.
• Factores de correcci
ón.
•
Sección por criterio de caída máxima de tensión y por intensidad.
• S
ección del c ableado a empi car.
• Diám
etro de la canalización.
Solución:
El primer paso
es obtener la corriente que circula por el conductor:
P 27 000
I = ----= ----- = 44,28 A
{3 · V· cos <p ..ff · 400 · 0, 88
.\1 ser un motor pa ra elevación, se le debe apli car un coeficiente de 1,3 (lTC-BT-47):
I = 1,3 · 44,28 = 57,57 A
Cálculo por criterio de caída máxima de tensión:
Donde:
{3 · I · cos p · L
S=-----­
y-e
· Conductividad 45,49 m/0 • mm
2
para cobre en aislamiento XLPE a 90 ºC.
Caída de tensión de 5 % (4 00 V)= 20 V.

165. INSTALACIÓN Y MANT
-/3 · 57,57 · 0,88 · 70
7
S = --------= 6 75 mnr
45,49 · 20 '
Se selecciona la sección comercial inmediata superior a la calculada, siendo de:
S= 10 mm
2
Cálculo por intensidad máxima admisible:
Se obtienen los coeficientes de corrección:
a) Temperatura. La temperatura ambiente es de 30 ºC, pero la tabla está referida a 40 ºC, por tanto necesita ser corregida
mediante su factor de corrección.
Tabla 7.38. Corrección para temperatura de 30 ºC y XLPE
10
~ 15 ! 20 25 ' 30 55 60
. Pvc r-·1-;;io··t<ii·-:-·i2i·t1j·2· :"'1, 5···¡ .. ·1-:iJa'·:-··üio .. r··a:9·1· .. 1 ··a:s2· (o>a··¡ ·a:si·:
g1;PE o E~: ::~:;~:~::::::1:;~?.::::::~:;~~::::::~:;~~:@,:::~::~i::::::1:;~:a.::::::a.:~:6.::::::0.;~:o.::1::9.;~:3.::::::o.;t~:::
KTemp = 1, 10
b) Agrupamiento. El circuito de alimentación del motor discurre en montaje superficial bajo tubo y además junto a otro,
tres circuitos (se tiene un total
de cuatro circuitos).
Tabla 7.39. Corrección por agrupamiento
: :
.•. : ............. · ............. · ............. = ............. = .......... .
i .......... , ............................................................................................................. 1 .... ~.: ? .... ! .. ·°-: ~·°-.. ! ... ?.: 1..a. .. : ... °.: ·°-.. ! .. ·°-: ~? .. i ... °.: ~·°-.. i ... º.:~.s. .. 1 .. ·°-: ~·°-· .i .. ·°-: ~·°-
:
2
: Ca a única sobre los muros o suelos o bande·as no ' ' ' :
0 75
:
0 70
!
0 70
!
0 70
[
0 7
o ! o
7
o
[ .......... [..?..e.~°.r.ª.~3.~ ....................................................................................... , ............. , ............. , ............. j ..... : ....... , ..... : ....... : ..... : ....... [ .... .' ........ [ ..... : ...... i ..... '. .... .
! .... ~ .. ..!. .. ?.3.?..a..~~i~.3..~.~ .. ~1 .~~.~~? ................................................................. : ... °.'.~.5. .. : ... °.'.~.°. .. ! ... ?.:7..°. .. : ... °.:7..°. .. :. .. °.'.~.5. .. : ... °.'.~.°. .. ! ... °.:~.°. .. : ... °.'.~.°. . .: ... °.:~.°.
1 4
1 ;:~~~
1
~iia sobre bandejas perforadas horizontales o 11,0
1 o,go 1 0,80
1 0,75
1 0,75
1 0,70
1 0,?0 1 0,70 ¡ 0,70
:
.......... : ............................................................................................................. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ......... .
[ 5 [ Capa única sobre escaleras de cables, abrazaderas, etc. ! 1,0 : 0,85 ! 0,80 ! 0,80 ! 0,80 ! 0,80 ! 0,80 i 0,80 i 0,80
: .......... : ............................................................................................................. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ............. : ......... ..
K,1 = 0,75
El factor de corrección total es el producto de todos los coeficientes:
K=KTemp ·KA = 1,l0·0,75=0,825
Por tanto,
la corriente corregida es de:
l 57,57
fe= K = 0,
825
= 69,78 A
Esto signifi
ca que, aunque por el cableado circularán 44,28 A, el cableado debe estar preparado para soportar el paso
dL
69,78 A.
Con este valor de corriente (69,78 A) nos dirigimos a la tabla para buscar la sección considerando que el cableado es de
cobre, trifásico con aislamiento (XLPE-3), en conductores unipolares bajo tubo en montaje sobre pared (Bl).

166. MANTENIMIENTO
Con-esponde a la columna 8b, y se busca el inmediato superior que es de 77 A y que correspo nde a una sección de 16 mm
2
•
Tabla 7.40. Intensidades máximas admisibles para conductores de cobre
(UNE-HD 60364-5-52:2014)
Intensidades admisibles en am erios. Tem eratura ambiente 40 ºC en el aire.
Número de conductores cargados y tipos de aislamiento
Tenemos las si guientes secciones:
• Por
caída de tensión máxima: S = 1 O mm 2.
• Por intensidad máxima admisible: S = 16 mm
2
.
:>or tanto, se debe sel eccionar la sección que cumpla con ambos criterios, que se corresponde con la mayor:
S = 16 mm
2
Sta es la sección de los conductor es de fases: 3 cabl es de 1 x 16 mm
2
•
:>ara el conductor de neutro no se esperan armónicos de importancia y el sist ema está equilibrado. Se toma l x 16 111111
2
.

167. l,.í....-__... INSTALACIÓN Y MANTE
El conductor de protección, seg ún la Tabla 7.40, será de 16 mm
2
.
Cálculo de la canalización:
El cableado estará compuesto de cinco conductores unipolares de 16 mm
2
en monta je superficial bajo tubo. Para obtener la
canali
zación bajo estas condiciones se emplea la Tabla 7.41.
Tabla 7.41. Diámetro de canalización para instalación fija en superficie
. .
..............
--~·-·········· ... 1 ............... : ... ··········· .: .............. :
'·················································..!.···· 12···..!.···· 12 ... ..!. .... 16 ... J .... 16 ... J .... 1 ..... ..!
: ....................... ~'.~ .................... ...! ..... 1 .2 ..... L. .. 1.2 ..... ! ..... 16 ..... ! ..... 16 ..... L. ........... !
! ........................ ~ ........................ ! ..... 12 ..... L. .. 16 .. ...! ..... 2º ..... ! ..... 2º ..... L ..... ·······:
: ......................... ~ ...................... .J .... 12·····L.·· 16 ... .J .... 20 ... .J .... 20 ..... L. ........... !
[ 1 O : 16 : 20 : 25 [ 32 j '.
l .................. 9J.? .................. L. ... ~.~·····¡·····~·:.····.l..···~·~····.l..···~·~···-.¡~ .1
¡ ...................... ?5-....................... l ..... 20 ..... ! ..... 32····· ¡ ..... 32 ..... ! ..... 40 ..... ! ..... 40 ..... ¡
¡ ....................... ~.5. ...................... _¡ ..... ~.5. ..... ¡ ..... ~.~ ..... ¡ ..... ~.?. ..... ¡ ..... ~.?. ..... ¡ ..... ~.?. ..... ¡
! ....................... ~.?. ....................... ! ..... 25 ..... : ..... 40 ..... l ..... 50 ..... : ..... 50 ..... ! ..... 50 ..... l
! ....................... !.?. ....................... ! ..... ~.~·····¡·····~·?.·····¡·····~·?.·····¡·····~? ..... l ..... ~? ..... :
! ...................... ?5-..................... .J .... 32 .... J. ... 5º ..... L ... 63·····!..···63 ..... L. .. 75·····!
; ...................... ~??. ...................... ! ..... 40 ..... : ..... 50 ..... : ..... 63 ..... ! ..... 75 ..... : ..... 75 ..... :
! ...................... ~.5.?. ...................... ! ..... 40 ..... ! ..... 63 ..... ! ..... 75 ..... ! ..... 75 ..... : ............... !
, ...................... ~ .. ~5-.................... .J .... ~.?. ..... i ..... ~.3. ..... L .. .!.5. .. ! : ............. ..:
) 240 ( 50 [ 75 ( (
= ...................................•......•.......• = •.............. = ............... = ............... = ............. ,.· ............... ·
Por tanto, se empleará una canalización de 32 mm de diámetro.

168. 1
Cálculo de secciones
Métodos
Factores de corrección
Tubo
Bandeja
Intensidad máxima
admisible
Caída de tensión
máxima
Tipo de receptor
Agrupamiento
Temperatura
ambiente
Profundidad
Resistividad
del terreno
Corrientes
armónicas

169. ..
7. CÁLCULO DE SECCIONES ·
■ Actividades de comprobación
~~---~-------------------------~
7.1. El criterio de la intensidad máxima admisible se basa
en:
a) El efecto Joule.
b) El cálculo de la resistencia del conductor por la ley
de Ohm.
e) Determinar la diferencia de potencial que se pierde
por la
línea.
d) Determinar la intensi dad que se necesita para el
receptor.
7.2. El calor gener ado en un conductor eléctr ico depende
de:
a) La resistencia.
b) La tensión.
e) El tipo de aislante (PVC o XLPE/EPR).
d) El número de hilos que forman el conductor.
7.3. La temperatura máxima de trabajo de los aislan tes de
tipo termoplásticos es de:
a) 25 ºC.
b) 40 ºC.
e) 70 ºC.
d) 90 ºC.
7.4. La temperatura máxima de trabajo de los aislantes de
tipo termoest ables es de:
a) 25ºC.
b) 40ºC.
e) 70 ºC.
d) 90 ºC.
7.5. ¿Cuál de los siguientes tipos de instalación es el co­
rrecto?
a) A1 -Cable mul tipolar empotrado en paredes ais­
lantes.
b) A2 -Cable unipolar e mpotrado en paredes aislan­
tes.
e) C -Cable en tubo en instalación enterrada.
d) F -Cable unipol ar en bandeja perforada.
7.6. La tabla para el cálculo de la intensidad máxi ma
adr­
sible está determinada para la temperatura de:
a) 20 ºC.
b) 25 ºC.
e) 40 ºC.
d) 50 ºC.
7.7. El criterio de la caída de tensión máxima admisible s=
basa en:
a) Determinar cuál es el voltaje m áximo al cual puec=
conectarse el receptor.
b) Determinar el porcentaje de tensión que puec::
perderse en la línea por efecto de la ley de Ohm.
e) Determinar el porcentaje de tensión necesaria pa~
el correcto funcionamiento de los equipos cone c­
tados a la línea eléctrica.
d) Determinar la diferencia de tensiones en la línea.
7.8. ¿Qué caída de tensión máxima admisible se emple=.
para las líneas de alumbrado en instalaciones indus­
triales con transformador propio?
a) 1 %.
b) 3%.
e) 4,5 %.
d) 5%.
7.9. El criterio de cortocircuito se emplea para:
a) Asegurar que los elementos de protección se ac:­
van antes de que se dañe el cableado.
b) Determinar que el cableado aguante de modo cor­
tinuo una corriente máxima igual a la corrienteº=
cortocircuito.
e) Determinar el porcentaje de la caída de tensió­
máxima en caso de cortocircuito.
d) Determinar l as característi cas del tipo de aislan;=
que se emplea y que pueda soportar durante L­
breve intervalo de tiempo las corrientes de cortc­
c
ircuito.
7.10. ¿Cuál de l os siguientes receptores es el mayor
gene­
rador de armónicos?
a) Lámparas led.
b) Lámparas de incandescencia.
e) Hornos basados en resistenci as.
d) Motores.

170. Actividades de aRlicación
---~~----------~-~------~~----~---~~---
11. Calcula la sección para para una instalación que alimenta a un equipo eléctrico de 4,5 kW en monofásica, con un factor
de potencia de 0,82. La instalación se realiza mediante cables unipolares de cobre con aislamiento en PVC que discu­
rren bajo
tubo empotrado en una pared aislante térmicamente. La longitud de la línea es de 42 m. Considera una caída
de tensión de 2%.
12. Calcula la sección de una instalación realizada en cable multiconductor en conducto empotrado en una pared térmica
que alimenta a un equipo
de iluminación media nte lámparas de descarga de 1800 W con un factor de potencia de 0,68.
La longitud
de la línea es de 24 m. Considera una caída de tensión máxima del 3 %.
13. Calcula la sección para alimentar a un aparato de elevación con un motor trifásico de 12 kW y un factor de potencia de
0,85. La instalación discurre bajo tubo en montaje superficial sobre pared, con una longitud de 100 m. El conductor es
de tipo unipolar, de cobre con un aislamiento de XLPE. Junto a la canalización discurren un total de 9 canalizaciones,
también bajo tubo.
La temperatura ambiente se fija en 40 ºC.
14. Calcula la sección para una línea de derivación individual (DI) que se va a realizar bajo tubo corrugado y situado en el inte­
rior de un hueco
de la construcción. Esta línea alimentará a una vivienda con una electrificación de 5750 W en monofásica
con una longitud
de 20 m. Junto a esta canalización discurre un total de seis derivaciones individuales. El edificio cuenta
con una única centralización de contadores. Observaciones:
• Las derivaciones individuales (DI) son líneas monofásicas que se realizan con conductores unipolares con aislante de
tipo PVC.
• Considera un factor de potencia de 0,9.
• Si no se indica la temperatura, se considera que es de 40 ºC.
5. Calcula la sección
de la LGA (línea general de alimentación) de un edificio con una única centralización de contadores
para una
potencia de 100 kW. Esta línea tiene una longitud de 30 m que discurre enterrada bajo tubo. Ten en cuenta
que:
• Las LGA son líneas trifásicas que se realizan con
conductores con aislante de tipo XLPE.
• Para las LG
A, y si no se indica lo contra rio, se consideran con un factor de potencia de 0,9.
• Si no se indica nada, se toman las condiciones estándar (temperatura del terreno
de 25 ºC, resistividad del terreno de
2,5 k • m/W, etc.) .
.,. Calcula la sección que alimenta a un equi po trifásico de 40 kW a 400 V con un factor de potencia de 0,9. La instalación
se realiza enterrada ba
jo tubo con una longitud de 28 m empleando cables de cobre con aislamiento en poli etileno re­
ticulado. Para la instalación se admite una
caída de tensión máxima del 5 %. La canalización discurre enterrada a una
profundidad
de
1 metro, en terreno con una resistividad térmica de 3 K · m/W y con una temperatura de 30 ºC.
-Calcula la sección de una línea monofásica (230 V¡ destinada a la alimentación de un circuito de iluminación. La línea ali­
menta a 25 lámparas led
de 100 W cada una, repartidas uniformemente y separadas 5 metros y una separación desde el
cuadro a la primera lámpara
de 20 metros. La línea será mediante cable multiconductor con aislante de PVC que discu­
rre en bandeja perforada. La caída
de tensión máxima es del 3 %. La canalización porta en su interior un total de cuatro
circuitos. La temperatura ambiente es de 45 ºC.
Actividades de ampliación
ó. Consulta en internet páginas web de fabricantes de cables, por ejemplo, Prysmian, General Cable, Pirelli, etc. Fíjate en
sus catálogos comerciales. Observa la gama
y sus características.

171. Contenidos
■
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Objetivos

172. 168
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
■ 8.1. la normalización
Los esquemas eléctricos se rigen por una serie de normas,
con el objetivo de que todos los element os que intervienen
en un plano
sean realizados e interpretados de la misma
forma, sin que pue dan dar lugar a confusiones e interpreta­
ciones incorrectas.
Estas norm
as las dictan una s erie de organismos, que
bien pueden
ser nacionales o bien intern acionales. Entre los
organismos m ás importantes tenemos:
• DIN (Instituto alemán de normalización). La in­
dustria alemana fue la pionera en el c ampo de la
n
ormalización creando este or ganismo en 1917. Mu­
ch
os otros países adoptaron n ormas DIN.
• ISO (Organización internacional para la norma­
lización).
Debido al intercambio comercial entre
países, se crea en 1926 este organismo con el objeto
de establecer una serie de n ormas de uso común.
•
En España, las normas se llaman UNE (Una nor­
ma española),
y son creadas por AENOR que es la
Asociación Española de Normalización.
• En América, se establecen las normas ANSII (Insti­
tuto nacional americano de normalización).
Las normas se establecen en una serie de comités. Los
comités
son áreas de expertos en campos concretos. Hay
que recordar que las n ormas, por ejemplo UNE, no solo se
limitan al c ampo eléctrico, sino que abarcan todos los cam­
pos (mecánica, el ectrodomésticos, etc.). Entre los comités
más important
es destacamos:
• CIE: Comité electrotécnico intern acional.
• CENELEC: Comité europeo de la normalización
electrotécnica.
• IEEE: Instituto de inge nieros eléctricos y electróni­
cos (de origen estadounidense).
Act
ualmente, hay dos grandes áreas de influencia en el
campo de la normalización eléctrica: las normas europeas
y l
as normas ame ricanas. Por tanto, a la hora de interpretar
un pl
ano eléctrico hay que saber bajo qué no rmas se rige. Si
el
área de trabajo se
fija en Europa y su zona de influencia,
las nor
mas a apli car son las eu ropeas.
Desde el
punto de vista de la r epresentación de esque­
mas, estos
se rigen por la n orma UNE-200002-1. Otras nor­
mas importantes son la
IEC 1082 y la EN 81246.
INSTALACIÓN Y MAN
Tabla 8.1. Comparativa de símbolos
S
.
b
1
¡ Normas ¡ Normas
tm oo , = .
j europeas j americanas

Contacto abierto
_L
T
¡ .......................................................... :·············c;········· .. ··1···· .. ···· .. ~··· ..
j Contacto cerrado ( T
. . .
1 Bobina i 9 e)
· .......................................................... · ............................... · ....................... .
t Recuerda:
La normalización consigue utilizar la misma simbologL
bajo unos mismos c
riterios, pero no todos los países
usa.­
las mismas normas; por ejemplo, Est ados Unidos respec­
to a Europa.
■ 8.2. Símbolos
Todo símbolo se compone principalmente de una serie
partes:
• Contactos. Dependiendo del ti po de elemento ..
símbolo contará con una serie de contactos
princip~
les y con otros auxiliares.
Numeración
/
lnfonnación
adicional
Figura 8.'. Partes del símbolo eléctrico.
Contactos principales
Contactos auxiliares
• Numeración. Estos contactos eléc tricos deben ir
r
merados.
Los contactos principales se numeran del l al 6
son tripolares y del l al 8 si son tetr apolarcs. Co
cando l
os números impares en la parte superi or
y;

173. MANTENIMIENTO
pares en la parle inferior. En sentido descendente y
de izquie rda a derecha.
Los contactos auxiliares se numeran mediante dos
dígitos. El primer dígito hace referencia al número
de contacto dentro del elemento y el segundo dígi­
to
hace referencia a la función que realiza de la si­
g
uiente manera:
-1
-2: para los contactos normalmente cerrados.
-
3-4: para los eonlaclos normal mente abiertos.
-5-6: para contactos normalmente cerrados de
función especial, como contactos temporizados,
té
nnicos, et cétera.
-7-8: para contactos n ormalmente abiert os de fun­
ci
ón especial, como contactos temporizados, tér­
micos, et
cétera.
-
9: para los contactos auxiliares de los relés de
protección contra so brecargas (relé té rmico), se­
guido de los pares 5-6 (cerrado) y 7-8 (abierto).
Las bobinas de los relés se numeran por los pares
AI-A2. Si son bobinas ele doble bobinado, Al-A2 y
81-82.
Las líneas de alimentación se numeran, para las fa­
ses: L I-L2-L3, para el neutro N, y para la línea de
protección de puesta a tie rra PE.
t Recuerda:
La numeración de los contactos es importante para r eali­
,ar el montaje y que el cableado se realice correctamente
libre
ele errores.
Identificador. Es el nombre del s ímbolo que pernú­
te di
ferenciarlo de cualquier otro. La designación del
di
spositivo el éctrico se compone ele un conjunto de
letras y números. Así, por ejemplo, el primer fusible
de un circuito recibe el identificador -FI. Hay oca­
sion
es en las cuales es posible incluir una segunda
le
tra para indicar una función. Por eje mplo, un pri­
m
er relé recibe la identificación -K l, pero un segun­
do relé temporizador r ecibiría la identifi cación -KT2
(T de temporizador).
-\ctualmeot e, la codificación de la identificación de los dis­
'.Xlsitivos se rige por la norma EN 81346, aunque todavía es
,uy común seguir viéndolas según la non na IEC 750.
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
Contactor principal:
Relé auxiliar:
Temporizador:
~F ~~:~;n=i-,
! ! t Orden -h !
-KM 1 - Q 11
-KA2 -K2
-K T 3
-K 3 T
IEC 750 EN 81346
Tabla 8.2. Comparativa de normas de identificación
Norma !
e·
1 1
• • ¡ Norma
IEC
750
¡ ¡emp o para aparatos e ectncos ¡ EN
81346
A Conjuntos de objetos A
· .................. : .................................... , ........................................... : ...................... :
1 ••••••• t •• 1 •• :::::::d:,:: señal······································ 1 •••••••••• : ••••••• 1
:••······~········!··Dispositivos.de. memoria································!··········~··········;
; ........ ~ ........ ! .. Filtros.electrostáticos ...................................... '. ......... ? ......... !
: F Disparadores bimetálicos F
¡········F--······¡···p~~·;~~i~t~~························································1·· ········s··········¡
j j Fusibles (para corrientes débiles, HH, de j F j
F j señales) i
i ........ ~ ........ ! .. Convertidores. de frecuencia··························!··········T·········'
G ¡ Generadores : G :
i G ! Arrancadores suaves 1 T i
! ........ ~ ...... ..!.. SAl·················································· .. ··················.J·········~··········i
H j Lámparas E
¡ j Aparatos de señalización ópticos Y 1,. p . ·1,.
H i acústicos
¡ H i Columnas de señalización ¡ P ¡
i K i Relés auxiliares ¡ K =
: ........ ~ ........ ! .. Contactar auxi'.iar·············································:··········~··········'
: K : Contactor semiconductor : T :
¡ K ¡ Contactar de potencia : Q j
j K j Relés temporizadores j K j
r·······¡:········¡···s~·b·i~~;·d~·¡~·d~~t~~~·i~···································:··········R··········:
! ........ ~ ....... ! .. Motores .............................................................. ; .......... ~ .......... !
: Amplificadores de aislamiento,
N T
:••················!··amplificadores.de inversión···························!······················:
! ........ ~ ........ l .. Interruptores-seccionadores ......................... ! .......... ~ .......... ! 169

174. 170
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
Norma ¡ E.
1 1
• . ¡ Norma
IEC
750
¡ Jemp o para aparatos e ectncos ¡ EN
81346
0
Interruptores automáticos para
0
· ....
..............
: .. protección .......................................................... :••···· ... · ... ·.·······
Q [ Interruptores protectores de motor Q
'. ........ ? ........ ! .. Conmutadores.estrella-triángulo .................. '. .......... ? .......... :
; ........ ? ........ ! .. Seccionadores .................................................. ! .......... ? .......... !
! ........ ~ ........ ! .. Resistencia de. ajuste ...................................... ! .......... ~ .......... :
1 ........ : .. · .. ···l ·· :::::::~:i:· :::::f:~~Íó~ ............................. ; .......... :··········1
¡····· I·······I··::;::,:• .mando ·········································i·······{i
· .................. · ................................................................................ · ...................... ·
l ........ ~ ........ 1 .. Interruptores. de .posición ................................ ¡ .......... ~ .......... !
; ........ :. ........ ! .. Transformadores .de.tensión .......................... : .......... !. .......... :
: ........ :. ........ ! .. Transformadores de. intensidad .................... ¡ .......... :. .......... ,
¡ ........ : ........ ¡ .. ~~:~:::~::::~:: ·d~.t~~~·~~~~·i;················ .... i .......... ~ .......... :
· .................. · .................................. ..................... ................................................ ·
f V ¡ Diodos R :
¡ V l Rectificadores ! T j
1 •
111 1·1· 1· ,11
1·,111,11· 1,
Un elemento eléctri co (según norma EN 81346-1) se
define por var ios campos ( dispositivo, lu gar y fun­
ción). En los esquemas simples (de un único
nivel)
basta con
colocar el tipo de producto, pero en instala­
ciones de cierta envergadura (de varios
niveles o mul­
tinivel) es necesa
rio indic ar el resto de identificadores:
Campo
Producto
Ubicación
Función
Signo
+
Obligado
Opcional
Opcional
En la Figura 8.2(a), se mu estra, a modo de ejemplo,
la d
esignación de un elemento, en este caso la bobina
de un relé, la cual
consta del tipo de producto (K 1) y
su lugar de instal ación (Al). En la Figura 8. 2(b), se
indica que el
esquema perten ece al lugar Al y el dis­
positivo K
1, al no llev ar más identificación, perten ece
por def ecto a este lugar.
INSTALACIÓN Y MANTE
• Accionamiento. Los símbolos, seg ún el caso, i r.­
dican el modo de accionamiento. Existen accion
...
mientos de tipo automático (dispa ro por sobrecarg­
etc.) y otros accionamientos de tipo manual (pul ~·
dor, interruptor, tirador, etc.).
• Información adicional. Pueden incorporar otra i r.­
formación, tal como la función que realizan (p e·
ejemplo, interruptor general) o los datos t écnicc
(
por ejemplo, la corriente nominal o la sección
d.
los cables, etc.).
Esquema
9
+A1-K1
+A1-R2 o
(a)
Cajetín
Esquema
9
-K1
-R2
o
(b) Cajetín -A1
Figura 8.2. Referencia de eleme ntos en esquema eléctrico.
Un símbolo no tiene p or qué llevar t odas esas partes.
adaptará seg
ún el tipo de símbolo, esquema o in formac i, -
que sea neces aria transmitir.
■ 8.3. los
esquemas eléctricos
Los esquemas el éctricos son la re presentación grá fica .....
una instalación el éctrica en la cual quedan perfec tamen _
indicados los elementos eléct ricos que la integran y la reL­
ción entre todos ellos.
Cuando un esquema eléctrico
se plasma sobre
pape
este debe cumplir con una se rie de normas.
L
as dimensiones de los planos deben estar norrnali z..
das y existen varias clas es de formatos. Los formatos
hacl -
r
eferencia las dimensiones (largo x alt o). Las clases
m_
utilizadas vienen de las normas alemanas DIN, existien ...
básicame nte tres tipos: clases A, By C.
La más utiliz a.da es la clase A, la cual parte de una _
perficie de 1 m
2
,
con dimensiones de 841 mm x 1189
rnr:-

175. Y MANTENIMIENTO
e formato recibe el nombre de DIN-A0. Las siguientes
-xlivision es son la mitad de la anterior, así un formato
'-:-AO está formado por dos DIN-A I y un DIN-A I está
....,,ado por dos DTN-A2 y así sucesivamente.
AO
-
1
1189 mm
a a.3. Dimensiones de los formatos DIN-A.
.1
E
E
~
Las otras clases más utilizadas son la clase B (J 000 mm
-+14 mm) y la clase C (917 mm x 1297 mm). Además
,ten versiones alargadas que se emplean para esquemas
e no son muy altos pero sí muy anchos.
Todos los esquemas eléctricos llevan un cajetín en el cual
:>roporciona información de índole administrativa (título
plan
o, cliente, autor, fecha, número de planos, etc.).
Alre
dedor del plano y limítrofe con sus már genes, se
ele incluir unas coordenadas de tipo cartesiano. El eje de
-cisas se ordena por números de izquierda a derecha y en
eje de ordenadas por letras sigui endo un orden de arriba
bajo. El motivo de emplear este sistema de coordenadas
para p
oder localizar cualquier elemento con facilidad.
En la
Figura 8.6, se representa un plano eléctrico el cual
:á rodeado de un sistema de ej es cartesianos. Por ejempl o,
motor está situado en las coordenadas Cl y el pulsador de
:-o -S 1 (cerrado) está en las coordenadas A2.
t Recuerda:
.\unque el formato más utili zado es el DTN-A4, existen
:nuchos más que se emplean cuando son necesarios. En
Nos casos se tiene la serie B (B0 de 1000 x 1414 mm) y la
erie C (CO de 917 x 1297 mm). Excepcionalmente la nor-
:na permite utili zar formatos especiales y excepcionales
"ara la representación de piezas alargadas. Estos formatos
-.e obtienen multiplicando por 2, 3, 4, etc., e incluso hasta
'-J veces l as dimensi ones del la do corto de un formato.
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
■■ 8.3.1. lipos de representación
Existen dos tipos o formas de representación de los esque­
m
as eléctricos, en función del n úmero de hilos a dibujar.
• Representación unifilar. En este tipo de esquemas,
solo se representa un úni co hilo conector entre todos
los eleme ntos. Se emplea en esquemas muy senci­
llos y la idea es transmitir s implicidad y claridad en
el
diseño.
Figura 8.4. Representación unifilar.
• Rep1·esentación multifilar. En este tipo de esque­
mas, se representan todos y cada uno de los con­
ductores eléctricos. Es un tipo de representación
completa y el objetivo es no dejar lugar a ninguna
duda sobre su implantación.
L1
L2
L3
-Q1 - M ,n
Figura 8.C,. Representación multifilar. 171
..

176. 172
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
En los esqu emas de automatismos eléctricos se emplea
mayoritariamente el tipo
de representación multifilar.
Cuando
un proyecto eléctrico es de gran envergadura, se
divide el esquema en varios planos. Norma
lmente, el crite-,
rio de la división se
basa en bloques de funciones: circuito
de alimentación, c ircuito de seguridad, circuito del autó­
mata programable, funciones que r
ealizan los diferentes
motores, etcétera.
D
ividir un es quema en varios planos tiene otra ventaja,
el mantenimiento de ese proyecto. Si
en un futuro se debe
volver a utilizar este proyecto pero hay modificaciones
en
una parte, solo se debe modificar esa parte en concreto, lo
que se traduce en rapidez de diseño y en seguridad, puesto
que se ha comprobado previamente que el sistema funciona
correctamente.
■■ 8.3.2.
f I esquema de conjunto
El esquema de conjunto representa en un único plano todos
los elementos que componen el circuito de manera multi­
fi lar.
L1
L2
A
L3
N
-Q1
~ ..., "'
B
-Q11
e -M1
figura 11.h. Esquema de conjunto.
-S1 ;:¡
E--
i:J.__ __ _
-S2::? -Q11 ;;:
E--
Este tipo de esquema se empica en aquellas ocasiones
en las cual
es intervienen muy pocos el ementos. Cuando la
complejidad aumenta, este ti po de esquemas no son muy
útiles, siendo ne
cesario para cl arificar la visión, el dividir
el esqu
ema en dos partes dependiendo de la función
que
realizan: parte de fuerza y parte de mando o maniobra.
INSTALACIÓN Y MAN
■■ 8.3.3. fl esquema de fuerza y de maniobra
Cuando el esquema aumenta en tamaño y complejidad e
más útil dividir ese esquema de conjunto en dos partes: _
esquema de fuerza y el esquema de maniobra.
El esquema
de fuerza representa a todos los elemem
que requieren una alta demanda energética (como son 1
motores eléctricos),
sus elementos de conmutación (c or
tactores) y de seguridad (disyuntores, relés térmicos). Est
elementos
son el motivo principal del circuito eléctrico.
El esquema
de maniobra, también llamado de
esqm·­
ma de mando, es el que contiene el resto de elementos qi;..
son necesarios para pod er gobernar correctamente el circu
to
de fuerza. Este esquema también contiene los diferente
aparatos
de medida junto con los elementos de señalizacic
de maniobras.
La alimentación eléctrica de los dispositivos del
esquc
ma de maniobra es de pequeña potencia. La tensión se pu.
de tomar de la misma r ed de alimentación de fuerza o bic
puede ser de menor valor empleando un transformador
una
fuente de alimentación.
Cuando el
esquema eléctrico es de reducidas dimen si
nes se puede empl ear un mismo plano (hoja) en el cual e
tán los esquemas de fuer za y de maniobra. Sin embargo.
e
ocasiones y cuando la comple jidad del circuito eléctrico e
grande, es no rmal que se emplee más de un plano que ir:..
en hojas diferentes.
Con objeto de clarificar los esquemas y siempre que
pueda, cada tipo de elemento
tiene una posición en los pi
nos.
L1
L2
L3
-Q1
~ "" <O
Figur,1 tl.i. Esquema de fuerza.
L 1
N
-S1
;;¡
E--
-S2 ~ -Q11 ;!:
E--
-011 <
Figura B.tl Esquema de maniobra

177. Y MANTENIMIENTO
Las líneas de alimentación el éctrica del plano de manio­
e sitúan tanlo en la parte sup
erior (conductor de fase
itivo)
como en la parte infe rior (conduct or de neutro
gativo).
Los
elementos de protección el éctrica se sitúan en la
-e superior del plano e inmedialamente por debajo de la
.a de alimentación el éctrica.
continuación, se c olocan los elementos de los dispo­
os de protección (contactos aux iliares de los rel és tér­
_ry , disyunlores, etc.).
l1
Alimentación
-F1 "'
"'
.,,_ Elementos de protección
l!l
-S1
N
(J-g_
Elementos de maniobra
N
N
cerrados (NC)
-
S2
¡;¡
E--
N
N
-S3 ~ -Q11 ~ Elementos de maniobra
E-- abiertos (NO)
~ ~
-Q11 <
Receptores
N
Alimentación
9. Orden en los esquemas de maniobra.
Luego van los elementos de mani obra, tales corno los
adores de paro, m archa, realimentaciones, etc. Y con
. ·erencia
de colocar en la parte superior de esa zona a los 'llentos de corte (contactos cerra dos).
L1
-S1
;;; ~
o---------------
N
~ N
-S2
¡;¡
E--
N
N
-S3 ~ -Q11 ~
E--
;!: ~
-Q11
< x
-P1
N
N
X
Los recept ores eléctricos (bobinas, pi lotos de señaliza­
ción, ele.) se colo
can en la posición inferior del plano antes
de la línea de alimentación de neutro o negativo en función
del tipo de corriente el éctrica.
Es posible tener un el emento que, a su vez, conste de
varias partes. En la Figura 8 .1 O, los pulsadores SI y S4 son
un paro de emer
gencia de lipo seta, los cuales constan de
dos cámaras de contactos, una cerrada y la
otra abierta. En
S
1, para indicar que ambas se accionan a la vez, se dibujan
con una lín ea discontinua uniendo ambas. En S4, ambas
comparten el mis mo identificador, pero el accionamiento
se coloca en solo
una de ellas.
--
• Recuerda:
Si intercambias el orden, el circuito eléclricamente fun­
ciona, pero no se considera correcto su
diseño.
L1
N
-S6
~
E--
N
N
,gura 8.11 Mal diseñado.
l1
-S4
¡;¡
(J-g_
N
N
-S5
N
E--
~
-S6 ~ -Q12 ~
E--
;!: ~
-Q12
<
N
-011 ~ x
-S4
~
~
x
-P2
N
X
1 igura 8.1 U. Dispositivos compuestos de varios elementos (S1 y S4).
_ ..

178. 1 174
e
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
■ 8.4. Numeración de conductores
A la hora de realizar el montaje y el mantenimiento de una
instalación de automatis mos eléctricos es impo1tante el po­
der identificar correctame nte y ele una manera rápida los
di
ferentes conductores que lo componen.
Existen varias téc
nicas ele realizar esa numeración. La
numeración única de hilos es más sencilla y consiste en
asignar un número a c ada conductor (Figura 8.12).
L1
-S5
"
[--
~
N
5
-S6
~
-011
~
[--
;;: ;!:
6
-011 =i:
Figura 8.12. Numeración única de conductor.
Una simplificación de este mét odo es la numeración
por potencial
que consiste en asignar el mismo número a
los cabl
es que concurren en un mis mo punto ele conexión
(Figura 8.13).
L1
-S5
"
[--
N
N
N 2
-S6
~
-011
~
[--
;;: ;;:
3
-011 <
N
..,.
Figura 8.1 l. Numeración por conexión.
l ¡
•
Una unión de cables se puede representar de varias fo:
mas ele conexión (Figura. 8.14). En este ejemplo tenemc
tres puntos unid os por dos cables, pero no se sabe cómo .
ha realizado dicha unión, ¿A-B y A-C; o A-B y B-C; o A-:
y B-C? Se puede indicar gráficamente la forma de realiz...
dicha unión simpl emente girando el cable hacia la dir eccié
correcta, como se indica en la Figu ra 8.15.
A A
t-
e
~
e
B B
a) b)
Figura U.14. Uniones.
A A A
~
e
~
e
~
e
B B B
A-B A -C A-B
A-C B -C B-C
a) b) e)
Figura 8.1 ,. Uniones con dirección.
Una unión no solo se indica por un punto, s ino que put
de indkarse también la dirección del cable (Figura 8.16)
-011 -Q11
-011
-012 -P1 -Q12 -P1
-012 :· ·
-P1
-011 -011
-011
-012 .P1 -012 -P1
-012
:··:
-P1
Fi~ur,1 !l.1 b. Uniones y su numeración de cables.

179. MANTENIMIENTO
-Q11 -011
::::1 -011 ..
-012 -P1 -012 -P1
-012 ;"
-P1
L.16. Uniones y su numeración de cables (continuación).
'\o existe una única forma de numerar. La numeración
Je ser consecutiva o no. Y puede seguir un patrón, por
• :nplo: «hoja . núm ero de condu ctor», siendo 2.41 (hoja
-.onductor 41 ). Y puede emplear una serie de dígitos fijos:
.:. 1-+ 1 (2 y 3 dígitos).
Físicamente, la numeración se
realiza con una serie de
'.las o etiquetas. Estas anillas pueden incorporar ya la
_-..,eración y permiten que se puedan colocar varias anillas
·a formar el número deseado o bien permiten aña dir la
c1eración mediante una etiqueta que se imprime desde
_ impresora.
Esta numeración
se aplica en los ex tremos de los con­
..:tores.
Conductor Puntera
8.1, Numeración de conductores con anillas.
Existe otra forma de marcfü los cables que consiste en
_ car a dónde se conectará el conductor. Por ejemplo, en
Figura
8.18, ese extremo del conductor se conectará en "'Orne 13 del relé KJ.
Anillas
~✓~
Conductor Puntera
8. Numeración de conductores mediante destino.
El inconveniente de e te sistema es que un conductor
riosee un número, cada extremo tiene su etiqueta, sie ndo
.rente en cada extremo. Pero la gran ventaja es que no
·ecesario tener a mano los esquemas para po der realizar
nontaje o el mantenimiento.
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
Existe otro método que es una m ezcla de ambos, es de­
cir cada cable Liene su núm ero, pero además se añade el
d
estino, por ejemplo 3-1 S2, que indica que el cable es el
número 3 y
que
se conecta al borne I del pul sador S2.
t Recuerda:
Al realizar un montaje eléc trico, se deben numerar todos
los extremos
de los cables y añadir punteras. Para e llo se
pueden utiliz
ar las
anillas de numeración. Estas anillas
ya vienen impresas con diicrentes sig
nos. Existen anillas
seg
ún el diámelro d el conductor.
■ 8.5.
Referencias cruzadas
Las referencias cruzadas es un m étodo de locali zación de
element
os dentro de un esqu ema o conjunto de es quemas
el
éctricos.
Un símbolo eléctrico se puede compones de varias par­
t
es y cada una de esas
pMtes se puede colocar en diferentes
lugares del plano.
Por ejemplo, un contactor se compone de
un
os contactos de fuerza (que se colocarán en el esquema
de fuerza) y de vari os contactos auxiliar es (que se colocarán
seg
ún las necesidades, separados por el plano de maniobra).
Para
poder localizar t odas estas partes, se recurre a las r efe­
rencias cruzadas. Se denominan c ruzadas porque cada parte
indica dónde está situada la otra.
Existen
dos formas de representar las referencias cru­
zadas:
• En formato gráfico. Las referencias cruzadas se in­
di
can debajo de las bobinas de los relés y contacto­
r
es mediante el s ímbolo de los contactos junto con
las coordenadas de situación.
.l: -Q11 T
N------~---
1.C3
1.C3
1.C3
C2
D2
A4
1 2
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5 : 7
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13 : 14
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33 : 34
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~
Fí~ura n. f
1
). Referencias en formato gráfico.
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l
1
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¡
-r
175
lb

180. 176
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
• En formato tabla. Las referencias cru zadas se indi­
can deba
jo de las bobinas de los relés y contactores
mediante una tabla en la cual se indican l os tipos de
contactos (abiertos y cerrados) junto con las coorde­
nadas de posició
n.
Al indicar las referencias cruzadas, ta nto en formato
gráfico como en formato tab
la, se pueden indi car solamen­
te
los contactos empleados o bien indi car todos e llos. Los
que no se emplean no tienen su cotTcspondiente referencia
cruzada.
e
Hoja-2
Coordenadas. D2
-011 -M ~
12 02 --
-F1
-M1
Fecha Nombre U O
r°'='-""jado=--t-~º'='
7
=·2=º
1
~
7
r'=
"'~•Mc,igu=~=C.cc'="'--J paraninfo . 7
Comprobado
Figura
8.21. Hoja 1. Esquema de fuerza.
Práctica:
INSTALACIÓN Y MAN
N--Q11_52~-
MA
1.C3
NO
C2
A4
Figura 0.20. Referencias en formato tabla.
-013 .-I")...,
r.?.05 --
-F2
-M2
HoJ~: 2
Coordenadas· AS
Referenci as cruzadas. Esquema de fuerza.
NC
02
Coordenadas
HoJas totales 2
HoJa número· 1

181. Y MANTENIMIENTO 8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
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11 C3 5-}--¡f /1.C4?~
/1 C3 i:f-},¡-
11.~;I!:~
C2-~
D2~ 02M
53 '54
M~ M~
Compos1oón del contactar KM1
3 Contactos de fuerza
2 Contaclos auxiliares ab1ert~
2 Contados auxiliares cerrados
-F1:;; -011 Cl
/1.CJ.,,i 02
!l :1
-012:,
02 '
"
-P1 ;¡ -P2
;¡
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1
Contactos de
fUOíZfl
Contact os de
maniobra
a 8.21. Hoja 2. Esquema de maniobra.
8.6. Bornero
-012 Cl
02
;J,
-P3 x
o
ll
llo¡a: 1
En la
m1::.rna
hoja
Práctica
ft bornero o reglctcro es el elemento de unión entre los
.:mentos
internos del cuadro y los elementos externos.
istes dispositivos (pulsadores, pilotos de señalización,
tores, cte.) que no van situa dos en la placa de montaje
cuadro el
éctrico. Por tanto, es necesario ubicar el punto
unión.
Físi
camente, un bornero es un conjunto de bornes o ter-
11ales de conexión. La conexión del cableado pue de ser
, apriete a tornillo o a presión (Figu ra 8.24).
Existe una gran variedad de modelos tanto en la
forma
ca
como en los colores. Los colores van acorde al tipo
cableado: fase, neutro, toma
de tierra, positivo, negati­
Los bornes, con el
objeto de reducir su tamaño, por un
eral van abiertos, por lo que es necesario añadir una tapa
-F2 !l
/1C5 JI.
8
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;;
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54
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-F2:;; -013~ -014 ~
Ho¡a: 1
11.CSA 05 00
Coord: A5
11! :,; ;J,
Hoja: 2
Coord
D6
-S8"
-014 >!
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Coordonnda. C6
Coordenada: C6
Coordenada:
05
Coordenada· A
7
Contacto sm emplear
o
t1
N ,J_1A2 .J
Ho¡as lou!les 2
Ho¡a número. 2
Referencias cruzadas. Esquema de maniobra.
n2TotH1.2
Atehivo: Referencias
L
u
final que se encargue de aislar eléctricamente el último ter­
minal de la fila (Figura 8.25).
Además, los bornes est
án preparados para poder añadir
una se
rie de etiquetas para ten er petfectamentc identi ficado
cada borne. Así mismo, cuentan con unos p untos de cone­
xi
ón para poder incorporar unos peines de conexión. Los
peines de conexión son unos element os que permiten la co­
nexión entre varios bornes
directamente en lugar de cablear
(Figura 8.26) .
Estos bornes
van montados sobre un carril normaJizado.
Los borneros
se dividen en función del cometido, es de­
cir que un montaje no consta de un único bornero. S e suele
p
oner al men os dos borneros, uno para l os eleme ntos de
fuerza (entrada de alimentación eléctrica, motores, etc.) y
otro para los elementos de maniobra (pulsadores, pilotos de
seña
Jización, etc.). 177

182. INSTALACIÓN Y MA
Soporte final Etiquetas Tapa final
Cooe,ióo del ~bisado . j :::.:_:_-:,:-:..,s=,J':%..\;m~~ . . .• 11.
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■ 1 2 ••• I 12 1J l◄ 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ■
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:r~•' ■~I •~i ~¡:•f ;.!J~~•• .
-C .. li ¡-· I "l ,•,¡ .i,;¡ 1!
.. I••••,
Peine de conexión Bm!, deoe"tro I Borne de toma de ,L,,
Conexión del cableado Borne de fase Soporte final
Figura IL:H. Ejemplo de un bornero. (Cortesía de Siemens.)
Figura H.'..14. Conexión a presión. (Cortesía de Siemens.) Figura 8.2S. Borne (vista lateral). (Cortesía de Siemens.)
figura 11.ló. Conexión de peines. (Cortesía de Siemens.)
r

183. MANTENIMIENTO
■■ 8.6.1. Simbología eléctrica
:....1 simbología eléctrica que representa al bornero es como
-mostrada en la Tabla 8.3.
Los bornes se identifican con la letra identificativa X
-,ás el número del bornero, junto a ella se añade otro nú­
ero
que es la posición en el bornero.
N
q
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C...-, V
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q ~
S 9
9-, s
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
Tabla 8.3. Representación gráfica de los bornes
Elemento ¡ Símbolo
Borne
: ............................................................. : ............................................................. :
o
D
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1
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179

184. 180
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA INSTALACIÓN Y MANT
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Figura 8.28. Esquema de maniobra. Representación con sus bo rnes.
■■ 8.6.2. los esquemas de borneros
El esquema del bornero o regletero es una forma gráfica
en la cual se
muestra cómo deben ser las conexiones de los
elementos extern
os con el cuadro eléct rico.
Estos esquemas facilitan el correcto montaje ya que s or
muy visu ales. Su aspecto físi co depend erá del
program~
CAD que se emplee. Se proporciona información sobre L
cantidad de borneros (X 1, X2, etc.); el número de borne
los destinos del
cableado tanto a nivel interno del cuadr
como externo; las manguera y su
composición; etc. (Fi­
gura 8.29).

185. Y MANTENIMIENTO
~
g
g_
E
o
(J
Figura ll.29. Esquema del bornero.
■■ 8.6.3. la lista ~e bornero
__ lista de bornero es otra fo rma de proporcionar informa­
n sobre el bornero, en este caso en
forma de tabla. Se
· porciona casi la misma información que en los esque­
de bornero, incluso en algunos casos pu ede ser más
iaustiva (Figura 8.30).
ZW·
1-
g t-
o'-
4-
c
CM
~
ro
o..,_
, __ _
En los proyectos eléctricos siempre se proporciona infor­
mación sobre la composición del
bornero, que puede ser
en
forma de esquema y/o en forma de lista.
No est
án estandarizadas las formas de llevar a cabo
es­
ta tarea, pero la información a re flejar es la explicada y es
decisión del proyectista eléctrico el cómo plas1mu-la.

186. 1 2 ,
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1 01.07,2017 1 LLU M!Quel Cerd.1
Comprobado I
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1
2 . ,
1
4
figura 8. O. Lista del bornero.
■ 8.7. Mangueras
Una manguera es un co njunto de cables elé ctricos que
g
uardan una relación entre todos ellos, por ejemplo llevar
aliment
ación eléctrica a un motor. Este conjunto de cables,
norma
lmente, van físi camente bajo una misma cubie rta pro­
tectora aunque puede darse el caso de ir unid os bajo algún
e
lemento de fijación como b1idas o espirales de fijación.
El mar
cado para la identificación de una mangu era se
realiza
sobre la propia manguera, pero a su vez también se
d
ebe identificar cada uno de los cables que la componen.
W5
Hgurn 8 .. ll. Etiquetaje de ma nguera.
INSTALACIÓN Y MA
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1 1
La lista de bornes
lttoia. 1 1 Tolal. 1
1 Arct-.v0 Lista boMGs
' "
1
7
L • ....
Las mangueras se identi fican con la letra W seguida d,
un número de orden y junto a ella se indican los cable
Gráfic
amente, se pu eden representar de varias maneras (F -
g
ura 8.32).
-"'
..,
-X1 -X1 -X1
i! .s ..,
-W1
-W1
-
W1
:::, > 3: :::, > 3: :::, > 3:
-M1 -M1 - M1
Fi~ura ! ' •. Ejemplos de representación de mangueras.
En la Figura 8. 32 se han r epresentado las diferente
formas de señali zar una manguera. En este e jemplo ser
conectado un motor trifási co (M 1) a un borne ro (X 1) mt'

187. ANTENIMIENTO 8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
.mte una manguera (W 1 ). Los cables de la manguera se
eden identificar por números (en este caso, 1, 2 y 3) o por
. ras (por ejemplo, bk, bn y gy, que hacen referencia a los
ores
de estos).
El
número ele cables que componen una manguera se
~he ajustar a las necesidades present es o futuras, aunque
~ casos en los cual es aJ recurrir a una manguera comer­
_, no existen de esa cantidad exacta, en est os casos que­
-.rán cables sin utilizar.
■ 8.8. Materiales en los esquemas
eléctricos
■■ 8.8.1. lista de materiales
La lista de materiales es una relación de tocios l os mate­
riales que se necesitarán. Es importante que se detalle con
l
os códigos del proveedor de tal manera que no dé lugar a
interpretac
iones erróneas.
En la lista de materiales, aparte
de los mat eriales que se
empican, se debe incluir información sobre cómo localizar
su posición en l
os planos (hojas y coor denadas), así como
en qué lu
gar de la instalación se ubicarán (datos de lugar).
En la Figura 8.33 se ha representado un ejemplo de una
lista
de material es de un proyecto.
■■ 8.8.2.
lista de pedidos
..ra llevar a cabo el di seño y posteri or montaje de una ins­
ación de autom atismos, se debe especificar en los planos
é material es el que se va emplear. Existen dos tip os de
,as relacionadas con el mate rial: la lista de mate riales y
lista de pedidos.
De cara al
departamento encargado de compras, es impor­
tante la lista de pe
didos, la cu al se confecciona
partiendo de
la lista de materiales. En esta lista, los pedidos se encuen­
tran
agrupados por fabricante y por la cantidad necesaria de
r --, 1 1 1 1 1 1
Lista de materiales _
-
Nº Componente Comentario Lugar Situación Fabricante Descripción Articulo
~ -A 1 Subrack +C1 /4.B2 _ :;JEME~S:--_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_ -_t-¡..f'6E°'§,'"'7 .. _3"'90,._---.. ---_ -_ -_-_-_-_-_-+,::¡s"'J._t=-_.;t"""'!!I_O~-~~-=--=--=--=-~ A
_3 :~ -~~entación :gi-~a~-_ -~:~~fü~t========:: __ -_--li--i:~,et~º~\-:~:f.,f2~3~4-v_o_c_,_ ,_o_A ____ ~:M~~:gg: _ --
-4 -A3 -CPU +c1_: /4.B4'---+'SIEMENS . CPU 312C SIE°)98-001 ----·
-i ::~ -=:~It~digi_tal !2]-~:~---~:~~~~~ -=¡ ~~';~1
95AH ----,--~:gr,,.'i
1
7"!o'\c-~'"e,-----l--l
--,--~---
_ Salida digital +C1 /4.B6 SIEME~S =--1 SM 322 SIE 322-001
-~- -B1>-----o-;Paro lzquie«lL +EX1 /6.8_3 SIEME~S 1NO~SN=60 ... 300MM ·-SJCSONAR-001 _
10 ::~,-..---o-:~~~~r=ierga :rxi ::~ _ ~:~~~~~ r ¡~gJ~:j~-~~ ~:gg~:~~c
8
__j1_ -B4___ Posición ·oerecha +E:2(1_ _/6.B5__ _ _-SIEME!§_ ___ : 1NO,SN=60 ... 300MM___ SIE_SONAR-001_
--f~- ...::~1 lluminaciónarmario +C1 /1.04 _ i3IITAL PS4144 RIT_PS41-Q0_1 __
--+3 -F1 Iluminación armario +C1 /1.B3 ___ -t-:~l~D~ER 16A _ LIN.161\..-00.!---
14--:j:i--] Iluminación armario +C1 /1.B3 ___ ,_LINDNER 16A -c-H
1
NN_~_1
1
6A
6A3>0-002
3
_ -15--:F1
Iluminación armª-..rio_ ,..! C1 /1.B3 ___ LINDNER max. 16A I L"
1__6 ...::~2 Alimentación 24V OC +C1 /1.B6 SIEMENS 5SX9_100,-.--------+-<:SIE~5SX9-001
--l?- -F3~---hControl (!;lrada de emero. +C1 /2.A2 _ SIEMEN§, __ 5SX9_100 SIE.5SX9--001
7~ · · :~ - 1}~entaci6n 24V OC ;gj ¡}~ ---~:~~~~~ ~~~
1
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8.ll Ejemplo de lista de materiales de un proyecto. 183
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188. INSTALACIÓN Y MAN
Lista de edido de materiales
o
Figura ll.J.t. Ejemplo de lista de pedidos de un proyecto para un proveedor.
cada uno de ellos. En la Figura 8. 34 se muestra un ejemplo
de
una lista de pedidos de un proyecto p ara un proveedor.
Esta lista no solo es necesaria para realizar el aprovisio­
namiento de materiales, sino que sirve de punto de partida
para realizar los presupuestos que se presentarán al cliente.
■ 8.9. Plano de mecanizado
El plano de mecanizado, que consta de esquemas acotados
y rea
lizados a escala, se emplea para m ecanizar los elemen­
tos
fijos que intervienen en la instalació n. Serán objeto de
mecanizado tan to la placa de montaje para fijar las canale­
tas y los carril
es como el armario eléctri co. Normalmente,
en el arma
rio se mecanizará la tapa para ubicar la pulsan­
tería así como l
os elementos de seña lización y las pantallas
de diálogo (HMI). También se su ele mecanizar (en función
de las necesi dades) un lateral para ubicar las rejillas de ven­
tilación y las tapas para in
corporar los prensaestopas que
facilitan la ent
rada y salida de cableado.
La
lista de pedido
Subtotal 0.00
0.00
€
t-----+---- -<
Total 0.00 0.00 €
Hofa· 1 Tot31: 1
Atch!YO l..ist;i pedldc>
■ 8.1 O. Distribución de materiales
en el armario eléctrico
En los proyectos de autom atismos eléctricos, existe otr
tipo de plano que
se corresponde con la distribución de
lo
material es en el a rmario eléctrico. Es importan te que desd.
la oficina t
écnica se especi fique cómo será esta distribució
pa
ra que el téc nico encarg ado del montaje ten ga bien ciar
cómo debe realizarlo.
Este plano no
solo es importante en la fase de montaje
sino que
también es importante de cara al mantenimientc
Es
decisivo en la solución ele problemas eléctricos la ra
pidez, y parte de e
lla consiste en localizar e ficientemem.
algún elemento
en concreto.
En la Figura 8.35 se muestra un ejemplo de una
distf'
bución en un armario de un proyecto.

189. MANTENIMIENTO 8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
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..«IJldo 01.07.2017 LM't,tigue!Cordt
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Distribución armario
Escala: 1:10
Unidades : mm
a 8. !" Ejemplo de distribución de materiales en el armario eléctrico de un proyecto.
■ 8.11. Proyecto eléctrico
proyecto el éctrico es la recopilación de to da la informa­
n en un d
ocumento respecto a un montaje desde el punto Yista eléctrico.
El proyecto eléctrico es importante en cada una de sus
---es:
• Planteamiento. Fija qué es lo que se pretende reali­
zar y
cómo se debe llevar a cabo.
• Montaje. Fija las normas o los procedimientos de
cómo se debe llevar a cabo el montaje de cada una
de las partes. De tal manera que el técnico de monta­
je no deba tomar ninguna d ecisión pu esto que están
previame
nte defini das.
• Pedidos de materiales. Al definirse los mate riales em­
pleados en to
do el monta je, se puede obtener una lista
de e
llos para el depa1 tamento de almacén y compras.
• Presupuestos. Teniendo los materiales
es fácil com­
ple
tar el presupuesto. Si la empresa encargada de
r
ealizar el diseño hace este trabajo para u na terce­
ra, esta in formación pasa al depart amento comercial,
que lo tratará con el cliente.
• Subcontratación. En el caso de que se subcontra­
te alguna parte
del montaje, se debe proporcionar la
documentación rel acionada con dicho trabajo.
• Mantenimiento. Para reali zar un mantenimiento,
tanto correctivo como preventivo, los técnicos en­
cargados de dicha
tarea deben tener toda esta infor­
mación. Aparte de ello, todo armario eléctrico debe
llevar en su interior los planos relaciona dos.
• Ingeniería. Los proyectos de una empresa son parte
importa
nte de sus conocimientos téc nicos. Esos pro­
yectos pu
eden ser la base de partida de otros tra ba­
jos, con la certeza de que están probados .
185
..

190. 186
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
Básicamente, un proyecto eléctrico se compone de los
siguientes planos o esquemas:
• Portada. Indica principalmente el cli ente, el título,
la fecha, etcétera.
• Índice. Es una relación de los planos que se inclu­
yen en el
proye<.:Lu.
• Esquemas eléctricos. Todos los esquemas eléctri­
cos. En función de su compleji dad, la cantidad de
planos pu ede ser considerable. Los planos se suelen
dividir en funciones.
• Bornero. Relación de los borneros existentes con
su
información respecto a cómo se debe llevar a cabo la
conexión de cada dispos itivo exte rno al cuadro eléc­
trico.
• Lista de bornes. Es complementaria a la anterior.
• Mangueras. Relación de cada una de las mangue­
ras empl
eadas. Tipo de manguera, número de cables,
iden
tificación, longitud, et cétera.
• Lista de materiales. Relación de todo el material
empl
eado.
• Lista de pedidos. Relación del material empleado,
pero
agrupado por proveedor con el fin de facilitar
su provisión.
• Anexos. Hojas t écnicas de los material es empleados,
et
cétera.
Salvo los anexos, todas estas
partes se pueden realizar
con la ayuda
de los programas i nformáticos de diseño eléc­
trico. No obsta
nte, algun os de ellos también pu eden incor­
porar información externa (como hojas técnicas) dentro
de
ellos mismos.
INSTALACIÓN Y MA
■ 8.12. Software
de diseño eléctrico
Actualmente, exi sten en el mer cado varias soluciones d_
software asistido por ordenador pa ra el diseño de circu it
de automatis mos eléctricos, realizando todos los aspectc
impo
rtantes de un proyecto el éctrico, facilitando así el tr
....
bajo a rea lizar.
Entre
los programas
más importantes a nivel profesi, -
nal se encuentran: El cad, Eplan, Electwoks, See Electrica
Autocad Eleetri
cal, etcétera.
Estos programas
de diseño avanzados disponen de ur
se
rie de ventajas tal es como:
• Bib
lioteca de símbol os normalizados.
• Rápido di
seño arrastrando y s oltando los símbolc
sobre el plano.
• Nume
ración de cableado automática.
• Cr
eación de referencias cruzadas.
• Soporte
de datos de los proveedores.
• Enlace con bases
de datos.
• Generaci
ón de borneros.
• Generación de
esquemas de mangueras.
• Distribución
de materiales en el armario.
• Listados: materiales, pedidos, etcétera.
• Detección de errores.
• Generación de la
documentación del proy ecto elé_
Lrico.

191. -
Proyecto eléctrico
Numeración de cables
Mangueras
Referencias cruzadas
Conjunto Unifilar
Fuerza Multifilar
Maniobra
Hoja de bornes
Lista de bornes
Lista de mangueras
-[
Lista de materiales
Lista de pedido

192. ■ Actividades de comprobación
------------------~--------------
8.1. ¿Qué normas son de origen español?
a) UNE.
b) DIN.
e) ANSII.
d) ISO.
8.2. ¿Qué indi ca la terminación en la numeración de con­
tactos 1-2?
a) Que es un contacto abierto.
b) Que es un contacto cerrado.
e) Que es un contacto de función especial abierto.
d) Que es un contacto de función especial cerrado.
8.3. Una numeración de contacto 95-9 6, ¿qué indica?
a) Que es un contacto cerrado de un disyu ntor.
b) Que es un c ontacto abierto de un bloque de
con­
tactos auxiliares de un contactor.
e) Que es un contacto cerrado de un relé térmico.
d) Que es un contacto abierto de un !imitador de so­
bretensiones.
8.4. ¿Qué diferenc:i;is hay entre el identificador +A 1-KM1 y
+
A2-KM1?
a) Que
+A1-KM1 se refiere al contacto A1 de la bo­
bina del c ontactor KM1 y +A2-KM1 al contacto A2
de la bobina de KM1.
b) Que KM1 es un contact or con dos bobinas.
e) Que K M1 es un cont actor cuya bobina se alimenta
en corriente continua.
d) Que son dos contactores que están en diferentes
armarios eléctricos.
8.5. ¿Qué indica un forma to DIN-A3?
a) Que el formato es el doble de tamaño respecto a
un DIN-A4.
b) Que el formato es la mitad de tamaño respecto a
un DIN-A4.
e) Que el f ormato es tres veces más grande que un
AO.
d) Que el formato es tres veces más grande que un
A1.
8.6. ¿Qué significa la numeración de conductores 2.3?
a) Que es contacto número 2 del conductor número
::
b) Que es contacto número 3 del conductor número 2
e) Que es conductor número 2 de la hoja de esque­
mas número 3
d) Que es conductor número 3 de la hoja de esque­
mas número 2.
8. 7. La numeración física de los
conductores:
a) Es opcional, aunque se recomienda su uso.
b) Depende de la complejidad del circuito. En
esque­
mas simples no se numeran pero en esquemas
complejos sí se debería.
e) Todos los conductores se deben numerar, inde­
pendientemente
de la complejidad del circuito.
d) Solo se deben numeran l os circuitos de
maniobre:
cuyos esquemas se r epresenten en varias hojas.
8.8. Las referencias cruzadas:
a) Las emplean todos los elementos.
b) Las emplean los elementos que se descompone­
en var
ias partes.
e) Las emplean so lo los elementos de fuerza para
re­
lacionarse con el esquema de maniobra.
d) Las emplean solo los elementos del esquema ª=
maniobra.
8.9. ¿Que indica el identificador -X4-5?
a) Que es el bornero número 4 de un total de 5 bo -
neros.
b) Que es el borne 4 del bornero número 5.
e) Que es el borne 5 del bornero número 4.
d) Que un conductor se puede conectar tanto en e­
borne 4 como en el borne 5, ya que están unid o:
mediante un peine de conexión.
8.10. Respecto a las mangueras:
a) Son el conjunto de varios cables bajo una misrr:.
cubierta protectora.
b) En las mangueras se et iquetan solo l os cables qll=
las componen, siendo opcional el marcaje de =
propia manguera.
e) Se etiqueta tanto la manguera como los conductor es.
d) Solo se debe etiquetar en la manguera que los e .
ferentes cables son identificables por el color c;,
su aislamiento.

193. 1. El plano de mecanizado tiene por objeto, entre otras
tareas:
a) Definir las dimensiones y posiciones donde se co­
locarán l
os elementos, por ejemplo los pulsadores
en el exteri
or del armario eléctrico.
b) Distribuir los d iferentes elementos en la placa de
montaje.
e) Realizar la distribución de los bornes, determinando el
bornero de fuerza y el de maniobra.
d) Indicar sobre el plano de montaje las herramientas
a utilizar durante las tareas
de mecanizado.
8.12. En una manguera se debe identificar físicamente:
a) La manguera.
b) La manguera y l os cables.
e) La manguera, los cables y su sección.
d) La manguera, l os cables, el color de los cables de
la manguera y su sección.
Actividades
de a~licación
---------------------------------------
3. ¿Qué es un esquema unifilar? ¿Qué es un esquema multifilar? ¿Qué es un esquema de conjunto? ¿En qué casos se em­
plea cada uno?
14. ¿Cuál es la utilidad de las referencias cruzadas? Explica y pon un ejemplo de cada ti po de referencia cruzada.
1
5. Realiza un plano de mecanizado de la placa de montaje de un armario. Esta placa tiene unas dimensiones de 570 mm
de alto por 334 mm de ancho. Contará con dos carriles DIN para componentes más un carril para el bornero. La ca­
naleta tiene un an
cho de 40 mm y el carril de 35 mm. Si túa todos los elementos en la pl aca de montaje con sus di­
mensiones.
16. Realiza el plano de mecanizado de la puerta de un armario de 600 mm de alto por 380 mm de ancho. Este contará con
un pul
sador de emergencia, un pulsador de marcha y uno de paro, asi como un selector de funcionamiento manu al/
automático. Como elementos de señalización llevará cuatro pilotos de señalización. Tamb ién contará con tres amperí­
metros. Las medidas
de los elementos a emplear los debes buscar en la documentación técnica de catálogos de fabri­
cantes.
7. Realiza el plano de mecanizado de la tapa inferior de un armario cuya parte inferi or es de 380 mm x 21 O mm. Es necesa­
rio situar los prensaestopas para la línea
de alimentación del cuadro y para las salidas de cuatro motores que se conec­
tarán a dicho cuadro.
8. El sigui ente esquema eléctrico está compuesto por tres motores trifásicos. Cada motor está protegido mediante fusibles
y relé térmico.
El motor M1 se controla mediante una botonera marcha paro. El motor M2 se controla mediante una bo­
tonera de dos marchas (activación simultánea) y un paro. Este motor se girará si el motor M1 está parado. El motor M3
se controla mediante una botonera marcha paro y girará si el motor M2 está previamente girando. El sistema cuenta con
tres pilotos
de señalización que indican el disparo de cada relé térmico. Existe un interruptor general para el cuadro. El
circuito
de maniobra está protegido con un interruptor magnetotérmico F+N.
Completa los esquemas realizando las siguientes tareas:
a) Numera los elementos según su identificador.
b) Numera los bornes de conexión de cada elemento.
e) Conecta los motores mediante mangueras.
d) Realiza las referencias cruzadas.
e) Coloca los bornes para los elementos que van fuera del cuadro el éctrico y realiza el bornero y la lis ta de bornes.
f) Numera los conductores para los esquemas de fuerza y maniobra.

194. 8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
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195. 8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
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196. 1
8. LOS ESQUEMAS ELÉCTRICOS Y LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA
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Figura 8.40. Lista del bornero de maniobra.
■ Actividades de ampliación
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8.19. Localiza en internet algún provee dor de software de diseño eléctrico. Observa sus características principales y compa­
ralas entre
sí.
8.20. Localiza en internet algún fabricante de bornes para carril DIN (por ejemplo, Phoenix Contacto Legrand). Observa
su5
gamas de diferentes modelos. Fíjate también en el material auxiliar (impresoras de etiquetas, sistemas de señalizació­
para borneros, etc.).

197. Contenidos
Objetivos

198. 194
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
■ 9.1. Conductores eléctricos
Los conductores eléctri cos son los elementos en cargados
de unir eléctricamente los diferentes dispositivos que com­
ponen el c
ircuito (generador, el ementos de mando y recep­
tores). A través
de estos, circula la corriente, por ello son
buenos
conductores de la el ectricidad, siendo de cobre o de
alumi
nio.
■■ 9.1.1. Clasificación de los conductores
eléctricos
Existen varias for mas de clasificación:
■■■
Según su aislante
• Conductores aislados. El conductor eléctrico va re­
cubierto por un
material aislante de la electricidad.
Figura
9.1. Conductor eléctrico aislado.
• Conductores desnudos o sin aislamie nto. El con­
ductor no lleva ningún recubrimiento. Por lo general,
se emplean en conductores por d
onde circulan gran­
des
corrientes eléctricas, por ejemplo, en el tendido
de líneas aéreas, o en grand
es cuadros eléctricos, en
la parte de di
stribución (embarrado).
.. • • • •
• •
• • • • • •
8 • • • •
Figura 9.2. Conductor eléctrico desnudo en forma de barra.
'l
• Cables rígidos. Están formados por un solo hilo
conductor.
Se emple an en pequeña secciones.
INSTALACIÓN Y MAN
• Cables flexibles. El conductor está formado
por,_.
rios hilos (consig uiendo así la flexibilidad) y trenz_.
dos en forma de hélice.
■■■ Según su número de conductores
• Cables unipolar es. Están formad os por un solo c or.
ductor eléctrico.
• Cables bipolares. Están formados por dos condu,.
tores eléctücos.
• Cables tripolares. Están formados por tres condu,
tores eléctricos.
• Cables tetrapolares. Están formados por cuatr
conductores eléctricos.
• Cables pentapolares. Están formados por cinL
conductores eléctricos.
• Cables multipolares. Están formados por más L
cinco conductores el éctricos.
Figura •u. Cable multiconductor tripolar para aplicaciones monofásicas .
■■ 9.1.2. Partes de un conductor eléctrico
Aunque no to dos los conductores están formados de idér
tica manera, estos se componen de l as siguientes partes:
• Alma. Es el propio conductor el éctrico, que puet.
ser de un hilo o de varios, si endo de cobre o de alw
minio.
• Aislamiento. Se encarga de aisl ar eléctricamente _
conductor.
• Cubiertas protectoras. Se encargan de proteger ~
conduct or y su aislamiento del medio que l os rode
(ambientes agresivos a nivel físico o químico).
pu
ede componer de varias cubiertas protectoras.

199. MANTENIMIENTO
• Apantallamiento. Algunos cables llevan en medio
de las cubiertas protectoras una malla metálica, que
se conecta a tierra con el objeto de eliminar interfe­
rencias electromagnéticas.
• Armadura o revestimiento metálico. Algunos ca­
bles
llevan en medio de las cubiertas protectoras un
conjunto de hilos de acero que tienen como objetivo
proteger al
conjunto contra agresiones mecánicas ta­
les
como esfuerzos de tracción, de cizalladura, con­
tra roedores, etcétera.
Cubierta exterior Cubierta interior
Apantallamiento Aislamiento Alma
ra 9.4. Cable multiconductor con cubierta y apantallamiento.
■■ 9.1.3. los
aislantes
::. ,isten varios materiales que se emplean como aislant es
éctricos:
• Termoplásticos. Son materiales aisla ntes de tipo po­
limérico que
al aumentar su temperatura máxima se
deforman. Los más empleados son policloruro de v i­
nilo (PVC) y polietileno (PE). La temperatura máxi­
ma de trabajo
es de 70 ºC.
• Termoestables. Al igual que los termoplásticos, los
termoestabl
es son también aislantes de tipo polimé­
rico pero sometidos a un proceso
de vulcanización o
reticulación. Al ser sometidos a una temperatura su­
perior a la que soportan se queman pero no se de­
forman. El más empleado es el polietileno reticulaclo
(XLPE). La temperatura m áxima de trabajo es ele
90 ºC.
• Elastómeros. Son derivados del caucho, lo que l es
aporta gran flexibilidad. El más empleado es el etile­
nopropileno (EPR).
La temperatura máxima de tra­
bajo es de 90 ºC.
• Esmaltes. Se basan en someter al conductor a un
baño en un
esmalte consiguiendo una capa aislan­
te muy
tina. Se emplean principalmente en aislar los
conductor
es en los bobinados de los motores y trans­
formadores.
En el
área de seguridad, la composición del tipo de ais­
la
nte es muy importante. Actualmente, los fabricantes se
esfuerzan para que, si ocu
rre un incendio, los
cables~10
emitan humos opacos, no propaguen el incendio y no li­
beren gases de tipo halógeno que son tóxicos y corros i­
vos. Estos cables se identifican con el código AS.
■■ 9.1.4. [I código de colores
en los conductores
Los conductores eléctricos van codificados mediante colo­
res
en su aislamiento según normativa (REBT-ITC-19).
Para
corriente alterna los conductores son los que se
muestran a continuación:
Tabla 9.1. Colores en los conductores en corriente alterna
Tipo
¡ Color
Conductor de fase Negro, marrón o gris
: ................................. , ........................... : ............................................................. :
1 ... ~~.~.?.U.~~?.~ .. ~~ .. n.~U.t.r~······· .. ············j··~~U.1 ................................................... I
: Conductor de protección [ Verde-amarillo l
............................................................. : ............................................................. :
#4#:4'#@:
't: t r te
Fase L 1 -Marrón
Fase
L2 -Negro
Fase L3 -Gris
Neutro N -Azul :;:;;¡p=q Protección PE -
Verde/amarillo
Figura 9.5. Colores para identificar al cableado en corriente alterna.
Para corriente continua los conductores son los que se
muestran a continuación:
Tabla 9.2. Colores en los conductores en corriente continua
Tipo l Color
Conductor positivo Rojo
: ............................................................. : ............................................................. :
i .. ?.~~.ct.u.~t.?.~ .. n.~~.~ti~~ ....................... : ......................... ~.e.~r.? ......................... i
En los circuitos de automatismos, se pueden em plear
otros colores para la parte del esquema de mando o ma­
niobra.

200. 196
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
■■ 9.1.5. Secciones normalizadas
A nivel c omercial, los conductores se distribuyen según su
s
ección, estando estas normalizadas:
Tabla 9.3. Secciones normalizadas
0,5 mm
2
,
0,75 mm
2
,
1 mm
2
,
1,5 mm
2
,
2,5 mm
2
,
4 mm
2
,
6 mm
2
,
¡
10 mm
2
,
16 mm
2
,
25 mm
2
,
35 mm
2
,
50
mm2, 70 mm
2
, i
95 mm
2
,
etcétera.
: .......................................................................................................................... :
Para la parte del circuito de fuerza se emplean las seccio­
nes desde 1,5 mm
2
en adelante. Y para la parte de mando o
maniobra se emplean las secciones de 1,5 mm
2
o inferiores.
■■ 9.1.6. Designación de los conductores
eléctricos
Una primera clas ificación de l os cables se realiza en función
de su nivel de aislamiento, encontrándo se la clase para ten­
siones asign
adas de 450 V/750 V y la clase de 0,6 kV/1 kV.
La designación de los conductores eléctricos está nor­
mal iz
ada por un código de letras y números.
• Parte l. Aspectos general es:
Tabla 9.4. Aspectos generales
Posición
¡ Referencia ¡ Valor ¡ Significado
H ¡ Cable según normas
=··········· ...... l ... ~.~~.~~i~~.~~~························ .. ···=
! A Cable de tipo nacional
¡ Norma
' ¡ autorizado :
: ................. : ....................................................... :
¡ ES ! Cable de tipo nacional (no ¡
: ...................... : ........................ J ... ES-N . ...i .. existe. norma armonizada) .. )
: ' l ...... ?.
1
.... ...! ... ~.?? .. ~'..~.?.?.Y .............................. !
¡
2
: Tensión !,. .... ?.~ ..... J.???.Y'..~?.?..~ .............................. l
¡ : asignada !,. .... ?.5. ..... J.??.? .. ~'..5.?.?.Y .............................. l
: ...................... ' .......................... ! ...... ?.'... ..... ! .. 450.V/750Y .............................. l
La tensión as ignada consta de dos valores de ten­
sión, la primera cifra ha
ce referencia a la tensión en­
tre el conductor activo y tierra y el segundo valor
entre los conduc tores activos.
INSTALACIÓN Y MA
• Parte 2. Constitución:
Tabla 9.5. Aislamientos
Posición
: Referencia : Valor : Significado
3
, ...... ~ ..... l ... ~?~a..?.~.~!i.1.~~?.~~.~?~.i.1.~~?
l.. ... G .. ,..! .. Etileno-acetato. de.vinilo ...
j N
2
j Mezcla especial de
j ............. : ... ~?!!~l?~?P.~~~.? ...................... .
: R : Goma natural o de estireno-
j ............. : ... ~~~.~ct.i~~.º ............................... .
L ... S ... J. Goma. de. silicona ................ .
! ..... ~ ..... ! ... ~?!!~!?~~~.?.~~ .. ~~~~!? .. ~'..~.~! ..
: v
2
: Mezcla de PVC (servicio de
j ............. : .. ?~~J. ...................................... .
j Aislamiento : V
3
: Mezcla de PVC (servicio a
:., ........... :.,baja.temperatura) ............... .
¡ V
4 ¡
Policloruro de vinilo
: ............. j ... ~r~!i.c.~!~.~.?1 ......................... ..
j ¡ Mezcla reticulada a base
: z : de poliolefina, con baja
: ¡ emisión de gases corrosivos
l ............. l .. x..~~.n.i?~ ................................. .
j ¡ Mezcla termoplástica a
j
21
j base.~e poliolefina, con ~aja
; i em1s1on de gases corrosivos
: .................... : ........................... : ............. : .. t.~~.n.1?~ ................................. .
Tabla 9.6. Revestimientos metálicos
Posición ¡ Referencia ¡ Valor ¡ Significado
4
¡ Revestimientos
¡ metálicos
j Pantalla de cobre en
j forma de trenza, sobre
C4 j el conjunto de los
j conductores aislados
l reunidos
•uu••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Tabla 9.7. Cubierta y envolvente no metálica
Posición : Referencia ¡ Valor ~ignificado
, ...... 8. ...... J ... ~?.~.a..~.e .. ~~_i,l·~·~?.~P.~?P.i!~.no
· G j Etileno-acetato de vinilo
¡ Cubierta y ............................................................. ..
5 j envolvente J .... J ... .J .:.~~~~~ .. ~.~.~i.~r.~.~~ .. ~.i.ct.r!?.
¡ no metálica J.. .... ~ ...... !f?!i~!?r.?P.r.~~? ................. ..
, ...................... , ............................ : ..... ~.~ ..... : ... ~?!i~t.i_i.~.~? .. ~.1?.~?~~.'.ta.~.~.ct.º

201. ANTENIMIENTO
Posición ¡ Referencia ¡ Valor ¡Significado
NB ¡ Policloropreno especial,
, .............. l .. :.~~!~~.~.~.!~ .. a.1.~~·u·~··············•····•l
: ...... ~ ..... .! ... '..?.~!~r.e.!~.~.?. ................................ [
¡ R ¡ Goma natural o de ¡
l .............. [ .. ~.s.t~~.e.~?~?.~~~~!~.~.?. .................. l
1······?·····1··~;:::/t:::i~i::~~~···················1
T ¡ conductores asilados
¡ reunidos
: .............. : ....................................................... :
: ..... Y ...... J ... '..?.li~l?r.U.r? .. ?~.~·i·n· i_l·?..~.'..~~·)······:
¡ V
2
¡ Mezcla de PVC (servicio
: .............. j ... d.e.. ~.?.~) .................................... .
: V
4
¡ Policloruro de vinilo
j .............. j ... (~~~i.~.U.~~?.?.i .............................. .
¡ VS Mezcla de PVC (resistente
: .............. ¡ ... :::~¡;;~ti~·~¡~d~··~·················¡
Z ! base de poliolefina, con
l baja emisión de gases
, ............. J.~.?..rr.?.~~~?~. t.~.~~. ?.~ ................. '
¡ Mezcla termoplástica a

21
¡ base de poliolefina, con
¡ i baja emisión de gases
¡ ¡ corrosivos y humos
.............. : ............................ : .............. : .....................................................•. :
la 9.8. Elementos constitutivos y construcciones especiales
Plsición ¡ Referencia ¡ Valor ¡ Significado
6
Elementos
¡ constitutivos y
)
construcciones
especiales
! (nada) ! Cable redondo
: ............... : .................................................... . ¡ : Cables planos, con ·
H
¡
o sin cubierta, cuyos
¡ conductores pueden
: separarse
.....................................................................
¡ Cables planos cuyos ,
¡ H2 j conductores aislados no j
' i pueden separarse j
: l Cables planos, que ¡
¡ Hfi j comprenden tres
¡ ¡ conductores aislados o
i más
=······························································•·•···)
: H? ¡ Doble capa de
L ............ t aislamiento .extruido ............ :
.......... · ................................. l ..... Hª ..... l .. Cable.extensible ................... ·
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
Tabla 9.9. Forma del conductor
Posición ! Referencia ¡ Valor ¡ Significado
7
¡ Forma del
¡ conductor
: Flexible para uso en cables
¡ ..... ~~·····l···~·~·'.11·~~~.i.~3.~.~.~.~°.l~.ª.r ................ ,
: -E ¡ Muy flexible, para cables de :
; ............... 1 ... ~.~~ .~.'.~~~ .. d.~.~°..l.d.8.r ...................... ¡
-F ¡ Flexible para servicios
, ............... i ... ~~~il~.s .. (C.13.~~ .. 5.! ........................... ,
! ...... ~~ ...... ! ... ~~.tr.3.~1~~!~.1.~ .. !~l~~~ .. ~! ................... i
¡ -K ¡ Flexible para inst alaciones
: ............... i .. f.i_i.3.~.(~!~.s.~ .. ?i ................................. !
l
-R ¡
Rígido circular de varios. hilos ¡
¡ ............... ¡ ... ~~.1.8.~~ .. ~! ........................................... j
-U : Rígido circular de un solo hilo ¡
j ............... ¡ ... (c·1·3.~~. ~ ! ........................................... j
: Cintas de cobre arrolladas
-Y ! en hélice alrededor de un
, ................... , ......................... , ............... ¡ ... ~?.~°.~~ .t.~X.t~ 1. ~.~.r°.P..~~! ................... ¡
• Parte 3. Número y sección nominal de los conduc­
tores:
Tabla 9.10. Número y sección nominal
Posición
¡ Referencia ¡ Valor ¡ Significado
8
Número de
Núm. ¡ Número de conductores
. .
( ~ 1 :;:::::º ~¡::: i < l}~aiiii{j;duc:; d~ :
: de multiplicar : : Lleva conductor de i
¡ conductores
. : ' G l protección
l······· 1·□·······¡· ··s~~~ ·ió·~··· ······· .. ······1···~~·~···¡···s~~¿¿~·~·~~;-~·~¡··················1
: ................... : .................................. : ............... : ................................................... :
En la designación no tiene por qué llevar todas las posi­
ciones, puesto
que hay partes que no son de aplicación. Por
ejemplo, la posici
ón 4 hace referencia a los revestimien tos
metáli
cos y un cable no tiene por qué llevarla. En este caso
no se indi ca. FfiiNxr·i1ilxlZt¡:@eiiMñiifflífüüiiiiil1·ii
Figura 9.6. Cable con su designación impresa. (Cortesía de Prysmian.) 197

202. Indica qué significa el siguiente texto que lleva impreso un
cable determinado:
Prysmian Afumex Plus (AS) H07Zl-K (AS) Type 2
1 x2,5
mm
2
AENOR
Solución:
Prysmian: Marca comercial.
Afumex P
lus: Modelo del cable.
AS: Cable de
a.Ita seguridad.
H: Cumple con las normas armonizadas.
07: Con tensión asignada de 450 V/750
V.
Zl: Aislamiento de mezcla termoplástica a base de polio­
lefina, con baja emisión de gases y humos.
-K: Es un cable flexible para instalaciones fijas.
1 : De
un solo conductor.
2,5: Con
una sección de 2,5 mm
2
•
AENOR: Cable certificado por AENOR (este dato es op­
cional
).
■ 9.2. Canalizaciones eléctricas
Las canalizacion es eléctricas son los el ementos que portan
y protegen al cableado eléctrico de las instalaciones.
■■ 9.2.1. Tubos protectores
Los tubos protectores son elementos cilíndricos que portan
y protegen al cableado de la instalación. Se pueden clasifi­
car de varias maneras:
• Según el material:
-Metálicos.
Suelen ser de acero o aleaciones de
aluminio.
-No metálicos. Suelen ser materiales plásticos,
generalmente PVC.
-Mixtos. Combinan materiales metálicos con par­
t
es no metálicas.
Figura lJ.7. Tubo metálico. Figura 9.8. Tubo no metálico de
PVC.
INSTALACIÓN Y MA
• Según sus características:
-Rígidos.
Pueden ser metálicos o no metálicos.
-Flexibles. A su vez, estos pueden se r:
✓ Corrugados. Son de material plástico. Se em­
plean en las instalacion es empotradas.
✓ Corrugados reforza dos. Disponen de dos ca­
pas de material plástico.
✓ Metálicos flexibles. De material mixto (me­
tálico y no metálico). Se emplean en Jugare
con riesgos de golpes mecánicos.
Figura
9.9. Tubo corrugado. Figura 9.10. Tubo corrugado
reforzado.
Se distribuyen comercialmente en medidas de diámetrc
Tabla 9.11. Diámetros normalizados
12 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm, 32 mm, 40 mm, 50 mm,
63 mm, 75 mm, 90 mm, 11 O mm, 125 mm, 140 mm, etcétera
·······················································································································
En las tiradas de las conducciones, los tubos se unen co·
otros de manera manual practi cando un abocardamient
(ensanche del extremo del tubo para que el sigu iente tub
encaje dentro) o medi
ante unas piezas destinadas a tal
fir
llamadas manguitos de unión. El interior de es te mangw~
to puede ser liso o con rosca, dependiendo del método d.
unión.
Fh¡ura 9.11. Manguito liso. Figura '1.12. Manguito roscado.
Cuando se produce un cambio de dirección, los tub.
se pueden doblar de manera manual mediante herramient_
adecuadas (aplicando calor en los tubos rígidos de PVC me
diante un soplete o un decapador o de manera mecánica e--

203. ANTENIMIENTO
tubos metálicos mediante una dobladora de tubos). Como
.:.lternativa a realiz ar el doblado, se pueden empl ear unas pic­
..is ya dobladas destinadas a este fin, llamadas codos.
ra 9.1 :t Codo de PVC. Figura 9.14. Codo metálico.
Los tubos se unen a los a rmarios, cajas y regis tros me­
.ante un elemento llamado prensaestopas, el cual asegura
~ estanqueid ad del conjunto.
ra 9.13. Prensaeslopas.
■■ 9.2.2. Bandejas metálicas
:,rns bandejas son canali zaciones muy robustas, de las cua­
' existen tres tipos:
• Bandejas metálicas no perforadas. Son de chapa
galvanizada.
• Bandejas metálicas perforadas. Son idénticas a las
anteriores, pero disponen de agujeros en su super­
ficie
para facilitar la evacuación del calor generado
por el cableado eléctrico.
• Bandejas tipo escaleras o rejilla. Es una versión
donde se busca capacidad de ventilación y bajo peso.
L
os fabricantes de bandejas metálicas proporcionan ac-
-orios tales como cur vas o elementos de unión en forma
:' T.
Las ba ndejas metáli cas deben conectarse a tierra rne­
.mte una conexión con el conductor de protección.
a 9.16. Bandeja no perforada. figura 'J 17. Bandeja perforada.
Figura IJ.18. Rejilla.
El cableado que se emplea con preferencia en l as bandejas
y los
canales es de tipo multicondu ctor para no confundir
conductores de d iferentes c ircuitos.
■■ 9.2.3.
Canales protectoras
Son elementos de perfil rectangular compuestos de dos pie­
zas: la base y la tapa.
Son de material plástico (PYC).
Estas canales pueden ser de dos tipos:
• Lisas. Se emplean en distribución del cableado y en
el montaje superficial. Pueden disponer, en ciertas
partes de su superfici e, de elementos auxiliares (to­
mas de corriente, interrupt ores, tomas de red infor­
mática, etc.).
Figura 9.19. Canal lisa.
• Ranuradas. Se emplean en las canalizaciones del
interior de los cuadros eléctricos (Figura 9.34). Dis­
ponen de unas ranuras a lo largo de sus laterales con
el fin de facilitar el cableado entre los diferentes el e­
mentos que componen el cuadro eléctrico.

204. ■ 9.3. f lementos del cuadro eléctrico
Un cuadro eléctrico es aquella parte de la in stalación que
reúne
en un lugar los elementos de protección eléctri ca y
de gestión de esta, cumpliendo fundamentalmente con las
siguientes tareas:
• Protección de sus el
ementos contra golpes, introduc­
ción de cuerpos sólidos (polvo) y líquidos (agua).
• Protección contra la manipulación de personal ajeno.
• Facilita las tareas
de mantenimiento al reun ir en un
lugar todos o la mayoría de los el
ementos que inter­
vienen en la instalación eléctrica del
control de ma­
niobra y potencia. Las reparacion es se realizan en
menor tiempo, reducien do los costes por averías y
paros no programados.
•
Facilita las tar eas de ampliación o ren ovación del
material, con la correspondiente redu cción de los
tiempos y por tanto de los costes en los paros pro­
gramados.
Esta envolvente también recibe el nombre de
armario
eléctrico.
Según el material de estos cuadros, se pueden encont rar de:
• Material aislante.
• Metálicos.
De chapa de acero. Estos ofr ecen mayor
robustez m
ecánica.
Se ofrecen para dos formas de colocació n:
• Mural. De fijación sobre una pared.
• De superficie. Son de mayor tamaño que los de fija­
ción
sobre pared. Se apoyan sobre el suelo.
figura 9.21 Armario de superficie.
(Cortesfa de Siemens.J
INSTALACIÓN Y
Entre los armarios de superficie, los hay de unas ._
mensiones concretas y otros que pe rmiten que se pue<L
acoplar varios entre hasta obtener las dimensiones de e_
das. Esta modularidad l os hace muy versá tiles para grand_
instalaciones.
Figura 9.22. Armario compuesto de varios módulos. (Cortesía de Siemens
■■ 9.3.1. Tipos de armarios eléctricos
Los armarios el éctricos se clasifican en función de la tare~
que desempeñan:
• Armarios de protección eléctrica. Son los enc ar­
gados de la dis tribución el éctrica y en ella se en­
cuentran los diferentes elementos de protccciór
(interruptores m agnetotérmicos, interruptores dife­
renciales, etc.).
Según las dimensiones y las necesi­
dad
es de la instalación puede haber varios armario
de
protección, creá ndose una estructura piramida l.
donde en la ci ma se halla el cuadro general de pro­
t
ección y en la b ase varios cuadros secundarios. Est
..
compartimentación p ermite que en el caso de querer
aislar una zona, el resto no se vea afectada.
• Armarios de medidas. Son armarios d estinados a
contener instrumentos de medida, por ejemplo cen­
tralización de contadores.
• Armarios de automatismos. Son armarios destina­
dos a máquinas o elem entos funcional es concreto .
Se encuentran en el escalafón más bajo de la di stri­
bución eléctrica, ya que en ellos
se conectan los re­
ceptores.

205. ANTENIMIENTO
1
i.
1
~}l iii
'" .. --.. íit ........... ~
.~ ... -._/
.---.
L~HIRII~ ":
l"'i , ........... ., .. ...11.1.. ...... ., .. ..
a 9.11 Armario de automatismos. (Cortesía de Siemens.)
■■ 9.3.2. los cuadros secundarios
~ las instalaciones el éctricas, la lín ea de alimentación
.!ctrica se gestiona d
esde el cuadro general de entrada,
idiéndola en áreas o funcion
es a través de los cuadros
.• undarios hasta llegar a los receptores finales.
Cuadro
principal
Cuadro
oficina
Cuadros
cunda ríos
!cuadro general j
Cuadro Cuadro Cuadro
almacén tall
er climatización
Cuadro Cuadro
producción 1 producción 2
.
N. Ejemplo de distribución de cuadros eléctricos en una industria.
9. MONTAJE OE CUAOROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
■■ 9.3.3. Partes de un armario eléctrico
Partiendo de un armario de un solo módulo, un armario se
compone de las siguientes partes:
• Caja o cofre. Es la envol vente principal y en su in­
ter
ior se encuentra la pl aca sobre la cual se monta el
circuito eléctrico. Si el armario es de tipo metálico,
entonces cuenta con
unos bornes de conexión para la
pu
esta a tierra.
• Puertas. Es el elemento de cierre del armario. Según
la instalación, su frontal se puede mecanizar para co­
l
ocar en él la pulsantería (pul sador de marcha, paro,
emergencias, etc.), y
los elementos avisador es o de
s
upervisión (pilotos de seña lización, in strumentos de
m
edida, pantallas, etc.).
1
Fi~ura e;. í. Caja o cofre . Figura
1
).26. Puerta de armario.
• Tapa pasacables. Es la tapa inferior del armario. Es
desmontable y sobre ella se realiza la entrada del ca­
bl
eado al armario mediante prensaestopas.
• P
ara evitar el acceso a u interior de personal no au­
torizado, cuentan
con algún sistema de cierre a base
de llave.
Figura 9.27. Diferentes tipos de llaves para armarios .
IJII
201

206. • En ciertos casos están preparados para colocar un
precinto , como medida de verificar su integridad.
• En algunos cuadros, s
obre todo en los de protección,
llevan
una placa para cubrir los bornes. Cumplen
una función de seguridad (impidiendo el acceso a las
partes en tensión)
y de estética.
Fi¡;ura 9.28. Cubrebornes.
En los a rmarios de gran tamaño:
• El
tejado permite aumentar la robu stez de la parte
superior
además de facilitar la evacuación de agua o
líquidos al
estar ligeramen te inclinado.
• El
zócalo permite elevar el arma rio del nivel del su e­
lo facilitando, entre otras funciones, la e ntrada y sa­
lida del cableado.
111111111
111111111
111111111
111111111
111111111
•
111111111
r·
t .
Figura IJ,29. Zócalo. (Cortesía de Siemens.)
• Al ser armarios de ci erto tamaño y peso, cuentan en
las esquinas de la parte superior
con unos cáncamos
de elevación,
con el objeto de facilitar su colocación
en el lugar
deseado.
INSTALACIÓN Y MAN
Figura 9.:!0. Cáncamo de elevación.
Existen armarios que, en vez de estar formados por un..
pieza, se componen de un bastidor o a1mazón sobre el cu~
se fijan los revestimientos perimetrales (puerta, paneles J.,­
terales, etc.).
Figura 'l.31, Bastidor con revestimientos perimetrales. (Cortesía de
Siemens.)
En el interior de los armarios, se encuentran:
•
La placa de montaje, sobre la cual se montan
10'
element os de control que componen el circ uito eléc­
trico (en el caso de armarios de automatismos) o lo
elementos de protecci ón y distribuci ón (en el caso d.
armarios de este tipo).
La placa de mont aje puede ser de chapa metálica
de material aislante
y puede ser lisa o pe1forada.

207. MANTENIMIENTO
Fi~ura 'l .. l2. Placa de montaje lisa.
• Chasis de montaje. Sobre todo, en l os armarios de
protección, el montaje de los el ementos del circuito se
r
ealiza sobre un chasis en vez de sobre un cuadro. Es­
tos chasis
ya cuentan con los carril es fijados a la es­
tru
ctura. Una vez montado y cableados l os elementos
situados sobre el chasis, se puede introducir en el ar­
mario, lo que facilita la
ergonomía del montaje.
Sobre la placa
de montaje se sitúan l os diferentes ele­
-entos que la componen:
• Carril. Sobre este carril, de ancho normalizado, se
sitúan los elem entos que componen la instalación.
Pueden
ser de acero o aluminio y su superficie puede
ser lisa o agujer eada, lo que facilita su montaje. Este
carril se fija a la placa me diante remach es, tornillos
o pi
ezas de fijación.
Figura 'l.:' l. Carril.
• Canales ranuradas. Sobre el interior de estas ca­
nal
es discurre el cableado de la instalación el éctri­
ca. Sus laterales están ranurados
con el fin facilitar la
entrada
de los cables en el interior de la cana l.
Figura
1
1 .. 14. Canal ranurada.
• Bornes de conexión. Son los elementos de fijación
del cableado
de entrada y salida del cuadro el éctrico.
Existen var
ios métodos de conexión, principalmente
a tornillo o a
presión. Los bornes q ue
se emplean en
los cuadros de automatismos tienen un lateral d escu­
bierto, que se debe tapar en su último terminal por
medio de una tapa.
Figura 'J .. Vi. Bornes de conexión.
Figura <J.:ló. Tapa de bornes.
• Separadores de carril. Soportan el carril aportan­
do una separación de la placa de montaje. Se suelen
emplear para colocar el bornero de entrada/salida,

208. facilitando la conexión del cableado exte rno del cua­
dro. Pued
en ser rectos o inclinados.
Fi¡:ura 9.37. Separadores de carril. Inclinado y recto.
• Peines de conexión.
Es otro elemento de conexión.
Consiste en un conjunto de barras de cobre con un
revestimien
to aislante, sobre las que se distribu­
yen una
serie de conexiones. Pueden ser de uno o
de varios polos. Los hay de dos tipos: para cuadros
de prot
ección (permiten m ayores corrientes) y para
cuadros de automatismos.
Figura
9.38. Peines para cuadros de protección.
Figura 9.J'J. Peines para cuadros de automatismos.
INSTALACIÓN Y MAN
• Pletina de puesta a tierra. Es un punto común
conexión de todo el cableado de tierra. Consiste _
una bar ra de cobre a la cual se pueden conectar '
conductores de prolecciúr1. Desde aquí p arlen la
neas de
tierra hacia los difere ntes circuitos.
Figura 9.40. Pletina de tierra.
• Obturadores. Son elementos que permiten tapar 1
huecos libres de las tapas. Cu mplen principal men·
una función estética a la vez que impiden la entra-..
de objetos en el interior.
■■ 9.3.4. [I embarra~o
Cuando la a limentación eléctrica de un armario es de cier
ta potencia, en vez de utilizar un sistema de cableado, .
empl
ea un sistema mediante ba rras de cobre llamado
em­
barrado.
El número de barras que comprende un embarrado de­
pende de las necesidades, así un sistema trifásico con neutr
contará
con cuatro barras. Las dimension es de estas
barn..
dependerán de las necesidades de corriente.
Embarrado
horizontal
Embarrado
vertical
fi~ura 9.~1. Armario eléctrico con embarrado (horizontal y vertical).
Las bar.ras, en la mayor ía de Jos casos, son de cobr.
desnudo, aunque también pueden ser aisladas. En ambO'
casos se deben etiquetar para identificar las fases (LI, L2.
L3), el neutro (N) y la protección (PE).
Cuan
do sea posible, el sistema de embarrado de
entrad_
se colocará en una celda adosada al armario.

209. ANTENIMIENTO
■■ 9.3.5. la compartimentación
-ª compartimentación de l os armari os eléctricos tiene por
'>jeto su divisi ón en unidades según la función a realizar.
~ta operación aporta seguridad al disminu ir los riesgos
éctricos en las
tareas de mantenimie nto.
Existen cuatro formas de compartimentación, según
1r
mativa:
• Forma l: sin
compartimentación.
•
Forma 2: el embarrado separado del resto.
•
Forma 3: separaci ón de embarrado y el resto en uni­
dades funcionales.
• Forma 4: separaci
ón de embarrado y el resto en uni­
dad
es funcionales. Se separan también los bornes de
entradas y sali das.
■■ 9.3.6. los sistemas de control
de la temperatura
ependiendo del cuadro eléctrico y de su lugar de instala­
'5n puede ser necesario incluir algún sistema de ventila­
ón o climatización.
En cuadros muy sencill
os no
es necesario tomar ninguna
·edida, pero en algunos se debe contar con algún sistema
e control de la temperatura.
El si
stema más simple consiste en d otar al cuadro de
-a rejillas para facilitaJ· la entrada y salida del aire y es
propio aire que por diferencia de densidades entre el
•e caliente y frío produce su movimiento y su renovación
.onvecci ón).
Un paso adelante consiste en forzar dicha renovación
1 aire, para e llo se dota al cuadro de un ventilador coloca­
so
bre la rejilla. Como los cuadros se sitúan en ambientes
<lustriales, lo normal es que el aire contenga polvo y par­.ulas en suspensión. Con el fin de que dicha suciedad no
-tre en el interior, las rejillas llevan u nos filtros.
a 9.42. Rejilla. Figura
1
U l. Rejilla con ventilador.
Fi,:ura 'J.➔4. Rejilla con filtro.
Se debe rea lizar un mantenimiento a los filtros de las reji­
llas de los cuadros eléctricos, para mantene rlos en condi­
ciones ópt
imas.
El a
ire de entrada al cuadro se debe realizar por la parte
inferior y la expulsión
por la parte superior, ya que el aire
caliente tien de a subir.
1
Figura 9.-13. Sentido de la circulación del aire.
Cuando las condicion es climatol ógicas del ambiente don­
de esté situado el cuadro sean de bajas temperaturas, puede
produci
rse en su interior la condensación y formaci ón de
agua. En estos casos,
se necesita elevar la temperat ura en
el interior, para ello se dota al cuadro de unas resistencias
calefactoras que se colocan en la parte inferi or del cuadro.
Para co
ntrolar el punto de funcionamiento ele los siste­
mas, se emplean termostatos.

210. Figura
1Ub. Resistencias calefactoras.
(Cortesía de Siemens.)
Figura 9.47. Termostato.
(Cort
esía de Siemens.)
■■ 9.3.7. Otros elementos
Existen una serie de elementos auxiliar es que tienen como
función m ejorar las tar eas de mantenimiento.
Todos l
os armarios eléctricos deben llevar un portado­
cumento
s, el cual d ebe contener los esquemas eléctri cos y
la documentación t écnica.
En los grandes armarios,
y sobre todo en aque llos que
se sitúen en zon
as poco iluminadas, se debe dotar de un
sistema de iluminación interior para facilitar las tar eas de
mantenimiento.
El
encendido de la iluminación se puede r ealizar ma­
nualmente mediante algún interruptor o de forma automáti­
ca cuando las puertas se encue
ntren abiertas.
INSTALACIÓN Y MAN
Otro punto a tener en cuenta, s obre todo en el caso d.
emplear autómatas program ables (por la necesi dad de co­
nectar el ordenador para su programación),
es dotar al ar
mario con una toma de corriente.
■■ 9.3.8. Consideraciones técnicas respecto
al montaje
A la hora de realizar la planificación y el mont aje de le­
armarios eléctricos, se deb en tener en cuenta u na serie d.
consideraciones técnicas resp ecto a las interferenci as elec­
tromagnéticas generadas principa lmente por motores, láf!'­
paras de descarga, etc., que son las siguie ntes:
• Todas
las partes metálicas de la instal ación
debe"
unirse entre sí, para crear una m asa común y conec­
tarse a tierra.
•
Los conductores de poten cia deben separar se de lo
conductores
de maniobra, con el obj eto de evitar fal­
sas señales por interferencias el ectromagnéticas.
• En los cuadros
con autómatas program ables, se ev i­
tará en lo posible la iluminación con lámparas
d.
descarga ( fluorescentes).
• En
los cuadros con autómatas programable s, se in­
tentará
separar el c ircuito de maniobra del circu it
de potencia.
■ 9.4. Grados
de protección
Las envolventes de l os equipos el éctricos garantizan un~
seguridad frente a contactos eléctricos directos de las per­
sonas, la
introducción de cuerpos sólidos y líquidos (có­
digo IP) y, además, deben hacer frente a posibl es
impactos
mecánicos que puedan d eteriorar el funcionamiento de 1~
instalación (códi go IK). Estos tres riesgos deben ser tenido
en cuenta a la hora de diseñar
una instalació n.
Para poder clasificar el nivel de protección que se
nece­
sita, la normativa establece unos grados de protecció n.
t Recuerda:
Las necesidades de pr otección de un armario eléctrico y
sus canalizaciones no son las mismas para una industria,
por ejemplo
de transformación de piedra natural, que para
una indu
stria que se encarga de fabricar hielo. En la pri­
mera, la preocupación se centra en el polvo
y en la se­
g
unda en el agua. Ambos elementos pueden inut ilizar una
instalación el écLrica.

211. MANTENIMIENTO
Estos có digos están indicados en los aparatos y matc­
-ialcs de tal manera que el usuario o el técnico pueda deter­
ninar su instalación s egún el riesgo existente en el lugar.
■■ 9.4.1. [I grado de protección IP
El grado de protecci ón IP se emplea para definir el ni vel
_e seguridad frente a la penetración de cuerpos sólidos y
úquidos. Es un código adoptado internacionalmente y está
·.:'.cogido en la n orma UNE 20324.
Se indi
ca mediante las letras lP seguidas de,
al menos,
-os cifras características. La prime ra hace r eferencia a s ó­
dos y la segunda a líqui dos. De manera opcional puede
.:lntener hasta dos letras más.
IP 2 3 CH
Protección contra sólidos
(cifras O a 6 o letra
X)
Protecci ón contra líquidos
(cifras
O a 8 o letra X)
=l
Letra adicional (opcional)
(letras A, B, e, D)
Letra suplementaria (opcional)
(letras H, M, S, W)
a IJ... Ejemplo de disposición del código IP
• La primera cifra característica indica la protección
frente a
la entrada de cuerpos sólidos. Evita la entra­
da de cuerpos sólidos, así c omo el contacto de perso­
nas c
on partes pelig rosas. Oscila desde el nivel O (sin
prot
ección) hasta el nivel 6 (penetración de polvo).
"'.'3bla 9.12. Grados de protección contra sólidos
Primera Protección contra contactos eléctricos
cifra ¡ directos y cuerpos sólidos extraños
O 1 Sin protección.
········································································································· ........ ·
! Protegido contra el acceso a partes peligrosas !
¡ con el dorso de la mano o cuerpos sólidos ·
.............. ..!..extraños.de.diámetro superior·ª· so. mm ..................... :
2
¡ Protegido contra el acceso a partes peligrosas
¡ con un dedo, 0 ~ 12 mm y 80 mm de longitud o
¡ cuerpos sólidos extraños de diámetro superior a
............... ! .. 1.2,s .mm .............................................................................. :
¡ Protegido contra el acceso a partes peligrosas ¡
: con una herramienta, 0 ~ 2,5 mm o protegido ¡
: contra los cuerpos sólidos extraños de diámetro '
! superior a 2,5 mm. ►
................. = ................................................................................................ .
3
~ ....................... ---.. --. - _•·. -·-·~ ------.¡---
9. MONTAJE OE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
Primera ! Protección contra contactos eléctricos
cifra ¡ directos y cuerpos sólidos extraños
¡ Protegido contra el acceso a partes peligrosas
4 j con un alambre de 0 ~ 1 mm o cuerpos sólidos
¡···········;··········i·· ::::::¡d:;::::~:,:::';'.:d: ;:n:tr~;·p;¡;~·······¡
: en cantidad no perjudicial.
· ........................ · ................................................................................................. ·
!
6
¡ Totalmente protegido contra el polvo. Estancas al j
1 ........................ l .. polvo ..................................................................................... l
• La segunda cifra característica indica la protec­
ción
frente a la e ntrada de cuerpos líquidos. Evita
la entrada de cuerpos líquidos. Oscila desde el ni­
vel
O (sin protección) h asta el niv el 8 (sumergidos en
agua).
Tabla 9.13. Grados de protección contra líquidos
Segunda
i .•
. f i Proteccion contra el agua
c1 ra ¡
1. .......... ? ........... l ... ~~~ .. ~~~.t~~~!~.n.: ................................................................... ,
¡ 1 Protegido contra la caída vertical de gotas de
¡ ¡ agua, por ejemplo, por efecto de fugas o gotas de j
¡ ! condensación en la parte alta del habitáculo o en j
L ................... ).. las .tuberías .que .pasen. encima.de .1ª. envolvente .... )
¡ l Protegido contra las caídas de agua verticales
2 ¡ con un mayor caudal y con una inclinación de
¡ ¡ hasta 15º. ·
· ........................ · ................................................................................................. ·
¡ ! Protegido contra el agua en forma de lluvia fina, !
en una dirección que tenga, respecto a los dos

lados de la vertical, un ángulo inferior o igual a
:
3
) 60°. i
: ........................ : ................................................................................................. :
1
4
¡ Protegido contra las proyecciones de agua en j
; ...................... )..todas.las. direcciones. sobre .1ª. envolvente ................ ..,!

5
¡ Protegido contra chorros de agua sobre la ¡
!,.. ..................... 1., envolvente. en. cualquier dirección .............................. ..,!
'
6

Protegido contra chorros fuertes de agua sobre
¡
1························1··':;::::::::::~ :;;·';;;~;1;;:1:;;~;;;6;·~;····· ·i
7
¡ agua en cantidad perjudicial en el interior de la
1 : envolvente sumergida temporalmente en agua 1
¡ con una presión y un tiempo normalizados.
· ........................ · ................................................................................................. ·
i : Protegido contra la inmersión prolongada. El
8
¡ equipo es adecuado para la inmersión continua
¡ en agua bajo las condiciones especificadas por el
: fabricante .
· ........................ · .......................................................................................... .
...,

212. En det erminadas ocas iones, puede ser que solo se nece­
site indi
car un grado de protección para un elemento (sólido
o líquido). En este caso, se indica el nivel de protección
para la parte que interese y la otra se sustituye por una X.
resuelta 9.2
¿Qué indican los códigos IP siguientes?
• IP34.
•
1P5X.
IPX6.
Solució n:
• IP34. Primera cifra sig nificativa 3: envolvente proteg ida
contra el acceso de una herramienta o cuerpo sólido ex­
traño de
un diámetro superior a 2,5 mm. Segunda cifra
significativa 4: envolvente protegida contra las salpicadu­
ras y proyecc
iones de agua desde cualquier direcció n.
IPSX. Primera cifra significati va 5: envolvente protegida
contra el polvo en
cantidad no perjudicial. Seg unda cifra
significativa X: no
se indica el grado de protección con­
tra líquidos.
• IPX6. Primera cifra significativa X: no se indica el grado
de p
rotección contra el acceso de cuerp os sólidos extra­
ñ
os. Segunda cifra signifi cativa 6: envolvente p rotegida
contra chorros fue 11es de agua en cualqu ier dirección.
Una
envolvente
con la segunda cifra característica 7 u 8
no se
considera apropiada para expone rla a chorros de
agua, como los i ndicados por las cifr as 5 o 6, por eso, las
envo
lventes que satisfacen estos grados de protección (7
u 8) deben llevar una doble marca, i ndicando si respon­
den igualm
ente a un grado inferior, por ejempl o, IPX5/
X7, IPX5/X8, etcétera.
Es posible c ompletar la información del nivel de protec­
ci
ón incorporando optativamente unos códigos adicionales:
• Letra adicional, que de man era opcional puede for­
mar parte del código IP. Proporciona información
suplemen
taria sobre el g rado de protección de per­
sonas contra el acceso a partes peligrosas.
Su uso
se reserva a aquellos supuestos en que la protección
efectiva del acceso a la parte peligrosa es más eficaz
que
la indicada por la pr imera cifra o cu ando esta
ha sido reempl
azada por una X. Se identifican con
los códigos A, B, C, D y su signifi cado se corres­
po
nde resp ectivamente con el de las cifras 1, 2, 3, 4,
INSTALACIÓN Y MAN
pero proporciona información sobre la accesibi
dad de d
eterminados objetos o partes del cuerpc, .
l
as partes peligrosas en el interior de la
envolven,.
Una envolvente no puede ser designada por un grai ...
de protección indicado por una le tra adicional si r
garantiza que satisface también todos los grados
prot
ección inferiores.
Tabla 9.14. Letra adicional del código IP
Protegido contra el acceso con el dorso de la
A
mano. Se prueba con una esfera de 50 mm, que
ha de quedar a una distancia adecuada de las
partes peligrosas. i························¡···p~~t~~;ct·~·~~·~ti;·~¡·;~~~~~··~~~··~¡·d~d~·~··~bi~t~~
B análogos. El dedo de prueba de 12 mm de
, ........................ i .. ~.i.~íll.~~~? .. Y..~.°..~.íll .. ~~.1.º.n.~!t.u.?: ......................... ....... .
! [ Protegido contra el acceso con una herramienta
= C [ u otro objeto de diámetro superior a 2,5 mm y
[
longitud máxima 100 mm.
:························:···························································································
, Protegido contra el acceso con un alambre, de
D [ diámetro superior a 1 mm y longitud máxima de
: ....................... .: ... 1.?? .. ílln:1: ........................................................................ .
• Letra suplementaria, que de manera opcional pueo..
formar parte del código IP. Indica que el producto s~­
tisface unas condiciones particulares que, en cualquie­
caso, deben r esponder a las exigencias de la norm.:
de seguridad básica aplicable. Cuando se añaden le•
tras supleme ntarias se sitúan después de la última e .
fra característica o d espués de la letra adicional en e
caso de que asimismo se haya añadido let ra adiciona.
Para la ap,u-amenta eléctrica, solo se utiliza la letra SL·
plementaria W, que indica una p rotección co ntra :.
intemperie ve1ificada por medios difere ntes de los ut:­
lizados para la segunda cifra característica y que sor
difíciles de aplicar a mate riales grandes.
Tabla 9.15. Letra suplementaria del código IP
Letra !
0
.
..
su lementaria
! ~scnpcion
p : ' --~·~, . ··-. ,
H ! Aparato de alta tensión.
~ .......... ' ........................ ¡ .................................................................................. .
M
Ensayo de la verificación de la protección
contra la penetración de agua efectuada
s
obre el mate rial estando sus partes
móviles en movimiento.
· ................................... · ........................... ...........................•............................

213. MANTENIMIENTO
Letra ¡
0
. . .
1 t
. , escnpcion
sup emen aria ¡
Ensayo de la verificación de la protección
s
contra la penetración de agua efectuada
j sobre el material estando sus partes
............................. ! .. móviles.en .reposo .................................................. :
¡ Material diseñado de forma que ¡
¡ pueda utilizarse en las condiciones ¡
w ¡ atmosféricas especificadas, y en el que [
¡ se han previsto medidas o procedimientos ¡
¡ complementarios de protección. ¡
.............................. · ...................................................................................... ·
t Recuerda:
El grado de protección mínimo se debe mantener en toda
la instalac ión y es responsabilidad del instalador. El fa­
bricante indica el grado de protección de sus elementos,
pero a la hora de montarlo, cerrarlo y conectarlo a las ca­
nalizaciones, el técnico se debe asegurar que no hay una
disminución o pérdida
de esta protección.
Los cuadros para interi
or deben tener una protecci ón
7ínima de IP2X, en cambio si se trata de un cuadro para
_ erior su grado de protección mínima debe ser de 1PX3.
■■ 9.4.2. fl grado de protección IK
El grado de protecci ón 1K hace r eferencia a protección fren­
~ a impactos mecánicos. Está regulado por la norma UNE
-
1
102. Se expresa mediante las siglas IK, seguidas de dos
-fras numéri cas que van desde 00 hasta 10, e indi can la
_:Jergía de impacto que pueden soportar sin sufrir deforma­
-ones peligrosas.
--bla 9.16. Grados de protección IK contra impactos
e. d. f Energía de
0
'
90
¡ impacto (J)
e
.d. ! Energía de
o rgo , . t (J)
¡ rmpac o
Sin protección
.~~ ...... ..!. ........... 0,1.5 .......... ..!
~~ ........ ; ............. 0.20 .......... )
0,35
: :
04 ' 0,50 ' ............ : .................................. ►·
05 , 0,70
··················· ......................... .
00
03
06
j ;: i ,:o i
; ; ;
= 10 . 20 '
· .................... : .................................. :
¿Qué indica el código de protección IK07?
Solución:
Envolvente con protección contra impactos de una en er­
gía de 2
J.
■ 9.5. Materiales característicos
En el ámbito de las instalacion es eléctricas se emplean di­
versos
materiales. Cada material posee unas características
diferentes, siendo muy importante conocerlas bien.
■■ 9.5.1.
Características de los materiales
Las principales características de l os materiales son:
• Adherencia. Es la capacidad que posee un cuerpo
p
ara adherirse a otro.
• Comprensibilidad. Es la capacidad que posee un
cuerpo para reducir
su volumen.
• Dilatabilidad. Es la capacidad que posee un cuerpo
para aument
ar su vol umen.
• Elasticidad. Es la capacidad que posee un cuer­
po para recuperar su estado inicial cuando cesa una
fuerza deformante.
• Fatiga. Es la pérdida de la resisten cia mecáni ca de
un cuerpo cuando se le somete a esfuerzos repetiti­
vos y
constantes.
• Plasticidad. Es la capacidad que posee un cuerpo
para ad optar otra forma cuando cesa una fuerza de­
forrnante.
■■ 9.5.2. Propiedades
de los materiales
Las principal es propiedades de los materiales son:
• Conductividad. Es la propiedad que poseen los
c
uerpos para transmitir el calor (conductividad tér­
mi
ca) o la el ectricidad (conductividad eléctrica).
• Resistividad. Es la inversa de la conductividad.
• Densidad. Es la relación entra la masa y el volumen
de un cuerp o.
• Ductilidad. Es la propiedad que poseen los cuerpos
a deformarse en hilos.

214. 210
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
• Dureza. Es la resistencia que oponen los cuerpos a
ser rayados.
• Fragilidad. Es la facilidad que poseen los cuerpos a
romperse.
• Magnetización. Es la propie dad que poseen algun os
cuerpos a adquirir propiedad es magnéticas.
• Maleabilidad. Es la propiedad que poseen algun os
cuerpos a deformarse en láminas.
• Tenacidad. Es la resistencia que oponen los cuerpos
a deform
arse o romp erse.
■■ 9.5.3. Materiales
de uso eléctrico
Existen diversos materiales que se empican en el ámbito
el
éctrico, entre los más importantes están:
• Cobre (Cu)
Metal de col or rojizo, blando, dúctil y maleable.
Buen
conductor el éctrico y térmico. Es el material
más empleado en las insta laciones eléctricas, de­
n
ominándose cobre electrolítico por su pureza del
99,6 %. Se emplea principalmente como conductor
eléct
1ico. Sus aleaciones principales son: bronce (co­
bre y estaño) y
latón (cobre y zinc).
• Aluminio (Al)
Metal de color blanco, dúct il y maleable. Buen con­
ductor el
éctrico y térmico. Aunque es ligeramente
men
os conductor que el cobre, pos ee un menor peso
siendo además más barato, lo que hace
que se emplee
como conductor eléctrico, generalmente en líneas aé­
r
eas de alta tensió n.
• Hierro (Fe)
Metal de color gris, dúctil y mal eable. Se oxida con
facili
dad. Fácilmente magnetizable, propie dad que
hace que se emplee para la fab ricación de elementos
para circ
uitos magnéticos (el ectroimanes). Sirve de
base
para obtener otras aleaciones como el acero.
• Acero
Aleación de hierro con carbono. Al añad ir carbono se
aumenta la dureza, pero tambié n la fragilidad. Se em­
pica principal mente como elemento estructural, p or
ejemplo en fo rma de chapas para formar los armarios
eléctricos. Además,
se alea con otros elementos para
obtener diversas caracte
rísticas, por ejemplo de do­
tarle
de propiedades inoxidables.
• Estaño (Sn)
Metal de col or plateado, blando, dúctil y maleable.
Conductor de la el ectricidad. Con bajo punto de fu-
INSTALACIÓN Y MAN
sión, cualidad que lo hace idóneo para su
empk
como elemento de unión el éctrica (soldadura bland~
siendo aleado con plomo.
• Plata (Ag)
Metal de color blanco brill ante, dúctil y maleable. E
uno de los mejores conductores eléct ricos (mejor q1....
el cobre), p ero su alto pr ecio hace que se r eserve par.
aplicaciones el éctricas especial es (microelectrónic_
recubrimiento de contactos, etc.).
• Plomo (Pb)
Metal de color gris, dúctil y maleable. Aparte de err
plearse junto al estaño p ara la soldadura blanda .
e
mplea aleado en la fabricación de l os cojinete
e.::
los motores el éctricos.
• Wolframio (W)
También llamado tungsteno. Metal de color gri
Muy resistente y muy esca so en la n aturaleza. Es.
metal con el punto de fusión más alto (3400 ºC). E·
el área de la electricidad se emplea como filamen:
en las lá
mparas de in candescencia.
• Mercurio (Hg)
Metal líquido a temperatura ambiente de color blar
co plateado. En el área de la electricidad se
emple-.
en la fabricación de lá mparas fluorescentes y deba_
consumo. Es un material muy tóxico y contaminamc
por este m otivo lleva años en que se está limitando
uso y prohibiendo en ciertas ap
licaciones.
Las lámparas
de vapor de m ercurio (tubos fluorescentes)
de bajo consumo) contienen en su interior pequeñas go­
tas de mercurio. Por e
llo se recomienda su sustitución p or
las lámparas led más eficientes y menos contaminante s.
La rotura de un tubo fluorescente es capaz de contaminar
30 000 litros de agua
y una pila de botón de mer curio pue­
de contaminar 600 000 litros de agua.
■
9.6. Mecanizado de cuadros
eléctricos
El mecanizado del cuadro eléct rico es el con junto de opc
raciones mecánicas necesarias para preparar el cuadro par.
alberg
ar todos los elementos en las posici ones deseada
Son, principalmente, las operaciones de:
• Preparar la placa de montaje (medir,
cortar y
coloc~
las canales y el carri 1).

215. MANTENIMIENTO
• Rea lizar las operaciones de corte y taladrado en la
superficie del a
rmario para colocar la pulsant cría,
elementos de seña
lización, etcétera.
• Realizar las operaciones de colo
caciones de las re ji­
llas de ventilación.
• Realizar los agujeros para los prensa
estopas del ca­
bleado de entrada/salida.
■ ■ 9.6.1. Herramientas de medida
primer paso a la hora de realizar el mecanizado de las
di­
_
~entes
partes que c ompondrán el armario empi eza con las
-eas de medición. Entre las herra mientas n ecesarias están:
• Flexómetro. Es una cinta metáli ca enrollada en un
carrete
con la superficie graduada.
Figura
9. O Flexómetro.
• Calibre o t>ie de rey. Se emplea para la medición de
pi
ezas con precisión. R ealiza mediciones externas,
internas y de profundidad.
9 'IO 11 12
·1, 1 ! :i•• 'wr1· I IL.
Figura 9 -1 Pie de rey.
■■ 9.6.2. Herramientas de trazado
y marcado
1
rante las tar eas previas al mecanizado es n ecesario reali-
-una serie de marcas (puntos y líneas) sobre el materia l.
, herramientas que se emplean para rea lizar esta labor
1:
• Regla. Permite t razar líneas rectas.
• Escua dra. Permite trazar lineas pe rpendiculares.
• Compás. Permite traz ar círculos.
• Puntas de trazar. E un o bjeto puntiagudo metálico
que permite mar
car sobre las sup erficies metálicas.
• Lápiz. Permite r ealizar marcas sobre las supe rficies
no metálicas.
• Granete. Objeto puntiagu do que con la ayuda de un
martillo permite marc
ar puntos. Se emp lea para se­
ñalar dón
de se
inkiará un taladrado.
r -.
·•
•
Figur,1 IJ.~2. Escuadra. FÍ!\ura q_, l. Compás.
,
Figura
1
J.34. Puntas de trazar.
Fi¡;ur,1 'l.,,. Granete.
■■ 9.6.3. Herramientas de corte
Muchas de las pie zas ele partida se deben cortar para adap­
tarlas a unas medidas específicas, para e
llo se emplean las
siguient
es herramientas:
• Sierra manual. Es la sierra de arco con la cual se
realiza la operación de aserrado.

216. Figura 9.56. Sierra manual.
• Sierra de calar. Es la versión automáti ca de la sie­
rra manual.
Consta de una hoja de sierra que se mue­
ve en vaivén realizando el corte. La hoja de la sierra
debe s
er adecuada al material a c ortar.
Figura 9S:'. Sierra de calar.
• Sierra radial. Consta de un disco abrasivo. el cual
por medio de la rotación y el contacto del c anto del
disco con el objeto realiza el corte.
Fi)\ura 9. iU. Sierra radial.
• Sierra angular. Es una sierTa radial, apoyada en una
base, s obre la cual se puede fijar un ángulo de corte.
• lngleteadora. Es un elemento que tiene unas ranu­
ras a
45°, y por medio de la sierra manual, realiza
cortes a ese ángulo.
INSTALACIÓN Y MANT
Figura
9.5CJ. Sierra angular.
t Recuerda:
Se deben emplear gafas protectoras de los ojos con la~
herramientas de corte, por la posible proyección de pai1í­
culas generadas en el corte.
• Tijeras de chapa. Tijeras que se emplean para co­
tar chapa de pequeño es pesor.
• Cortatubos. Herramienta destinada a realizar el ce­
te
de tubos.
Figura 9.60. Cortadora de tubo. (Cortesía de Virax.)
■■ 9.6.4. Herramientas de taladrado
Son las herramientas encargadas de rea lizar agujeros a
....
diámetro dado.
• Taladro de columna o de pie. Es una taladrado:­
apoyada en una columna.

217. MANTENIMIENTO
Vi~ura IJ.f' Taladro de columna.
• Taladro de mano. Es una versión muy ligera de la
taladradora.
Figura
1
1.&2. Taladro de mano.
t Recuerda:
Se deben empicar brocas adecua das al material a taladrar.
Técnica
Para realizar agujeros de cie rto tamaño con precisión, se
pueden realizar taladros previos de una sección menor e ir
;:ambiando el diámetro de broca paulatinament e.
• Broca escalonada. También llamada fresa. Es una
broca
que cuenta con varios escalon es fijos de diá­
me
tro. Se emplea con la taladradora y consiste en ir
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
pasando de escalón en escalón hasta llegar al diáme­
tro
deseado.
Fi~ura 'l.f l Broca escalonada.
• Coronas. Son un as hojas de sierra de forma cir cu­
lar que se adaptan a una taladradora. Permiten ha cer
agujeros de un tamaño superi or al que se podría con­
seguir
con las brocas.
Fi)\ur.i 9.M. Corona.
• Punzonadora. También llamada sacabocados. Es
un conjunto formado por dos piezas. Se realiza un
agujero previo y a través de este se introduce un eje
con rosca de una de las piezas. Sobre esta rosca se
coloca la otra pieza y se procede a roscar ambas.
Mediante la presión ejercida conforme se van ros­
cando, se produce un corte por ciza llamiento, siendo
muy limpio, preciso y sin rebabas. Las punzonado­
ras pueden ser a
utomáticas o manuales (en este caso,
se necesitaría
un par de llaves para roscar el sac abo­
cados). Existen en el mercado sacabocados de dife­
rentes diámetros.
fi)\ura 9.b~. Punzonadora o sacabocados para chapa . 213
..

218. Técnica
Para realizar los ag ujeros donde se colocarán la pulsante­
ría
y los pilotos de señalización, el empleo de un sacabo­
cados de
22 milímetros facilita y agiliza la tarea.
■■ 9.6.5.
Herramientas de acabado
En las operaciones de corte se originan rebabas que se de­
ben eliminar, además en estas operaciones se debe terminar
con un acabado fino
y uniforme. Para ello se emplean las
siguientes herramientas:
• Limas. Son elementos compuestos por un cuer­
po de forma rugosa, el cual, por medio de la acción
de rozamie nto, produce el desbaste del material. En
función de la rugosidad o picado, se arranca más o
menos material por
pasada.
Figura 9.&6. Lima.
Sabías que ...
Existen diferentes formas para la caña de la lim a: rectan­
gular, circula
r, media caña, etcétera.
■■ 9.6.6.
Herramientas de fijación
Existen diversas formas de realizar la u nión de materiales:
• Mecánica. Mediante remaches, tornillos, etcétera.
• Soldadura. Con los tipos de soldadura por arco, alu­
minotérmica, oxiacetil
énica o soldadura blanda.
• Adhesivos. Principalmente con los tipos de cola de
contacto, resinas epoxi, etcétera.
En el
taller de automatismos eléctricos, los elementos
se fijan, generalmente,
de manera mecánica empleando las
siguientes herramientas:
• Remachadora. Consiste en r ealizar un agujero de
igual diámetro entre l as piezas a unir y por medio de
una remachadora se aplica un remache. Un remache
es un espárrago con una cabeza, al cual se le apli­
ca una fuerza de compresión deformando la cabeza
del remache y provocando la unión. El espárra
go
so-
INSTALACIÓN Y MANT
brante se corta en la misma operación de remach a-­
Produce uniones fijas.
Figura 9.67. Remachadora.
• Atornillado. Operación que consiste en unir li
piezas mediante un tornillo. Produce uniones d.:
montables.
• Roscado. Consiste en r ealizar la rosca sobre una
perficie metálica, evitando el u
so de tuercas. Se
re.
liza un agujero previo y sobre este y por medio de .
macho de roscar se genera la rosca.
Fig
ura 9.68. Machos de roscar.
Técnica
Para realizar la rosca se emplean tres machos de roscar,
d.
los cuales el primero inicia la rosca, el segundo arranca:"
mayoría del mate rial y el tercero produce el acabado fin~
de la rosca.
■■ 9.6.7. Herramientas de montaje
De índole eléctrica, se tienen las sig uientes herramient a,
• Destornillador. Es la herramienta principal del tt.
nico electricista. Se emplea principalmente para fi_
el cableado a los elementos que componen la in sta
ción. Hay de varios tamaños y formas de la punta.

219. MANTENIMIENTO
Figura 9.(,9. Destornilladores.
• Alicates. Se emplean para s ujetar (alicates univer­
sales)
y
cort<U· el cableado (alicates de corte).
Figura 9.iO. Alicates universales.
~
/Jllllilie,,¡¡¡
Fii:ura 9.~1 Alicates de corte.
• Pelacables. Su objetivo es eliminar el aislamiento de
los conductores.
• Crimpadora. Una vez el cable pelado,
se introduce
en un
os terminales o punteras metálicas y por medio
de la crim
padora se fijan a mbas partes. Se emplea
para que la conexión entre el conductor y el dispo­
sitivo a
conectar sea óptima. El tipo de crimpadora
debe
ser acorde al conector a emplear. Los conecto­
res que existen
son: de tipo o jal, en forma de U, Fas­
ton, de punta, et
cétera.
Figura
'l.il. Crimpadora para conectores de puntas.
(Cortesía de Pro'sKit.)
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉC TRICOS ______________________ ;:,:
De índole mecánica, se tienen las siguientes herTamientas:
• Martillo. Herramienta que se emplea para golpear.
Se utiliza entre, otras funciones, para realizar el mar­
c
ado de puntos junto con el granetc.
• Juego de llaves (fijas, Al len, Tor x, etc.). Es un con­
junto de llaves de diferentes medidas y formas. Se uti­
lizan en operaciones de fijado de algunos elementos.
■ 9.7.
fases del montaje
El montaje de un cuadro el éctrico abarca va rias fases:
1. El t
écnico recibe la orden de trabajo junto con la
documentación ( esquemas el éctricos, distribución
topográ
fica, lista de materiales, etc.). Lo verifica y
comprueba.
2. Se diri
ge al almacén de materiales y hace acopio
de estos.
3.
Con los materiales procede a comprobar la distri­
bución
en el cuadro. Verifica su ubicación y com­
prueba
que hay espacio suficiente de reserva para
posibles
ampliaciones. Los el ementos pesados se
colocarán, siempre que
sea posible, en la parte in­
ferior.
En caso contrario, se reforzará su lugar de
ubicació
n.
Técnica
Se debe dejar en los cuadros eléctricos un espacio de re­
serva para posibles modificaciones en el futuro sobre el
cuadro. De esta manera
se facilita el m antenimiento y la
mejo
ra de las instalaciones.
4. Si el armario
viene desmontado, se monta el basti­
dor,
dejando sin acoplar las puertas y
los laterales.
5.
Se procede al mecanizado del arma rio:
•
Se realizan las marcas que servirán de i nicio
del m
ecanizado (con el gran ete se marcarán l os
puntos de taladrado, con la regla y las puntas de
tra
zar se marcará el perímetro de las superficies
a
cortar, etc.).
• Se realizan los ag
ujeros para el intcm,ptor genera l.
• Se realizan los cortes para la ubicación del siste­
ma
de ventilación (rejillas).
•
Se
realizan los cortes para la ubicación de las
pantallas o paneles (HMI).
215

220. • Se realizan l os agujeros con el sacabocados para
la pulsantcría y los pilot os de señalización.
6. Si el cu
adro cuenta con embarr ado, se preparará,
midiendo las ba
rras de cobre y cortándolas. Poste­
riormente
se fijarán y se marcarán.
7.
Con la placa de montaje sobre la mesa de trabajo (si
es un cuadro pequeño) se procede a me dir y mar­
car la distribución de las canales ranuradas por
las que di
scurrirá el cableado. Se cortan en ángulo
r
ecto las necesarias y las que van en las esquinas se
cortan a inglete de 45º.
8. Una vez
cortadas, se comprueban s obre la placa de
montaje, se taladran y se fijan mediante remaches.
Técnica
Para asegurarse de que no se van a mover l as piezas largas
durante el montaje (de ca nales o de los carriles) se taladra
y se fija con remache a uno de los extremos. Se procede
igual
con el otro extremo. Y por último con los puntos in­
te
rmedios. Una vez fijada la pieza inicial, a partir de esta
se
fijan las demás.
9. A
continuación, se miden l os carriles DIN y se cor­
tan (por ejemplo,
con la sierra radial) y se liman las
superfici
es de corte para eliminar las rebabas. Si el
carril es perforado se marca por donde se fijará a la
placa
de montaje y si el carril es liso se realizarán
l
os taladros y se fijarán a la placa de montaje me­
diante
remaches.
1
O. Con los carriles y las canales fijadas, se pr ocede a
colocar los diferent es elementos sobre la placa de
mo
ntaje (aparamenta, bornes de conexión, etc.).
11.
Se inicia la colocación del cableado. Se pelan las
puntas
y se colocan las punteras. Se les dejará una
longitud suficiente
y holgada. Y se conectan a los
diferentes el
ementos eléctricos. Una vez ato rnillada
al disp
ositivo eléctrico, se comprobará su correcta
unión dá
ndole un pequeño tiró n. Es una fa se im­
po
rtante, pues una mala conexión pu ede dar lug ar
a averías e incluso a ccidentes graves si se suelta un
cable en tensión. El cableado que va hacia l os ele­
ment
os externos de la placa ele montaje, pero perte­
n
ecientes al arm ario, se cablea dejando ese extremo
sin
conexión de mom ento. Se debe dejar suficien te
longitud de cable.
12. U na vez
terminada esa fase ele cableado se verifica
con el multím etro el correcto y completo conexio­
n
ado del cabl eado.
INSTALACIÓN Y MAN
Técnica
Siempre se debe trabajar con los esquemas el éctricos de­
lante
y seguir un orden para evitar que se nos pase la c o­
nexión de algún cable. P or ejemplo, e mpe7.ar a cablear
pr
imero el esquema de fuerza, cabl ear por columnas se­
g
ún los esquemas, etcéte ra.
13. Se colocan los elementos de l as puertas y los
1.,­
terales (pulsadores, pilotos de seña lización venti:_
dores, sistema de iluminación, etc.).
14.
Se montan las partes que estaban separadas
d.
armario (puertas, lateral es, etc.). Y se introduce
placa de montaje en su inte
rior, fijándola.
15.
Se termina de realizar las conexion es entre el
cu_
dro y los elementos de las pue rtas y los laterale
Este
cableado se fija entre sí utilizando brida
espirales
y
se ancla para que no quede sueldo p,
medio del armario.
16.
Se colocan los element os identificativos de
L
partes del cuadro. Se procede además a marcar _
bornero identificando con etiquetas, que se acopk
al bornero, cada borne.
17.
Se coloca la tapa de entrada y salida del cableado
través de sus
prensaestopas.
18.
Se prueba en tensión el circuito.
19.
Se añade el portadocumentos junto con la docu­
mentación técnica y se embala el cua dro listo par.
su ubi
cación.
■ 9.8. Mantenimiento de las instalaciones
el
éctricas
El mantenimie nto es el conjunto de medidas y
técnic~
destinadas a conservar equip os e instalacion es en servic
durante el mayor tiempo p osible con la máxima segurid
y al menor coste.
Con el mantenimiento se pretende conseguir los .
guient
es objetivos:
• Evitar o reduc
ir y reparar las averías.
• Disminu
ir la gravedad de las averías inevitables.
•
Evitar paros o i nterrupciones inúti les de las instaL
ciones.
• Funcionamiento
seguro de los element os y las
insL
laciones.

221. Y MANTENIMIENTO
• Prolongar la vida de equipos e instalaciones.
• Reducir costes.
En general, se distinguen tres tipos de mantenimiento:
• Mantenimiento conectivo.
• Mantenimiento preventivo.
• Mantenimiento predi
ctivo.
■■ 9.8.1. Mantenimiento correctivo
:] mantenimiento correctivo es la reparación de la avería
_uando esta se produce, por ejemplo la avería de un motor
~léctrico.
Las ventajas de este mantenimiento son que no se ne­
_e ita realizar estudios previos de prevención y que solo se
,,asta el dinero cuando se produce la avería.
Como desventajas, la desconfianza por la imprevisi­
.,ilidad del funcionamiento
de la instalación, los grandes ,esgos económicos de una avería y los riesgos de una re­
.,aración rápida (reducción de la vida úlil de los equipos,
70Sibilidad de repetirse la avería, etc.).
Para la corrección
de fallos o averías, se siguen los pasos
-ecogidos en la Tabla 9 .17.
·abla 9.17. Puntos a seguir en el mantenimiento correctivo
j Permite detectar pruebas evidentes
1. Inspección visual l de dónde y cómo se ha producido la
........................................... ! .. avería .............................................................. ,;
j Deducir dependiendo de los síntomas
2. Interpretar el
síntoma de la j de la avería su posible causa. A
j veces es interesante ayudarse de un
j manual del producto.
avería
3. Localizar el
elemento dañado
: :
j Averiguar dónde está el fallo
¡ mediante medidas de la señal,
j consulta de manuales, división de la
j instalación en zonas, etc.
: :
j Averiguando la causa, evitaremos '
4. Averiguar la causa
de la avería j que se repita la avería y dañe los
j nuevos materiales sustituidos.
.......................................... · .......................................................................... ·
¡ Realizar las operaciones y
5.
Reparación
¡ sustituciones necesarias para la
j reparación de la parte dañada.
··········································=···-······································································=
6
. Verificación del ! Comprobar y realizar los ajustes j
funcionamiento j precisos para que la instalación ¡
.......................................... : .. ~U.~~i~·n·~.~~.rr.~.?.t~.~~~.~~: ........................... i
Este mantenimiento correctivo se puede dividir en:
• Mantenimiento correctivo no planificado: repara­
ción
de una avería urgente de la que se desconoce su
origen
y que ha dejado una instalación sin funcionar.
• Mantenimiento correctivo planificado: cuando se
produce la misma avería que en el caso anterior pero
ahora se dispone
de personal cualificado y documen­
tación técnica
para realizar la reparación.
Figura 'l.i3. Toma de medidas en busca de fallos.
■■ 9.8.2. Mantenimiento preventivo
El mantenimiento preventivo son las medidas realizadas
de forma periódica para evitar futuras averías. En general,
es hacer inspecciones periódicas a las instalaciones, para
detectar averías incipientes o futuras
y repararlas en el mo­
mento más oportuno.
Como ejemplo de medidas preventivas tenemos:
• Ajustar los niveles
de los equipos.
Limpieza
de elementos.
•
Pequeñas reparaciones (sujeciones, sustitución de
elementos).
• Inspecciones
de seguridad como medidas de tierra,
conexiones, etcétera.
• Llevar
un registro con todos los datos y medidas.
Las ventajas del mantenimiento preventivo son obvias:
• Disminución del tiempo
de parada de las instalaciones.
• Incrementan la duración de equipos e instalaciones.
• Disminución del
stock de almacén al conocer los re­
puestos necesarios .
• Confianza en
el funcionamiento de las instalaciones .
..

222. 218
9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
• Progra mar el trabajo del per sonal con anterioridad.
• Reducir costes.
También tiene otras desventajas
como:
• Paros innecesar
ios para realizar revision es.
• Cortes de estudio e implantación.
■■ 9.8.3. Mantenimiento predictivo
El mantenimiento predictivo es pronosticar el futuro fa llo
de un componente y así poder sustit uirlo con ante rioridad.
Esto supone la medición
de varios parámetros que muestren
el deterioro del componente como zumbid os, consumo,
ca­
lentamiento, olor, etc. La implantaci ón de este sistema es
costosa y requiere personal y materi al específico.
V>
.2
~
Q)
"O
IU
V>
~
Curva de la bañera
Tasa de fallos
decreciente
Fallos
iniciales
Tasa de fa llos
constante
Periodo de
fallos
aleatorios
Tiempo
Figura
1
1.7 Curva de vida de un producto.
Tasa de fallos
creci
ente
Envejecimiento
o desgaste
■■ 9.8.4. Plan
de mantenimiento
El plan de mantenimien to es un documento en el cual se
re
fleja quién, cuándo y qué ac tividades se deben realizar.
Se fija quién
es el responsable de l as actividades de
mantenimiento. Inclu ye un listado o inventario de l os equi­
pos e instalacion es indicando los puntos sobre l os cuales se
debe intervenir, incluyendo las herra mientas y los equipos
específicos necesarios para p oder llevarlas a cabo.
INSTALACIÓN Y MAN
Las tareas a r ealizar d ependen de l os equipos instalad
y del p
roceso productivo. A modo de ejemplo destacam
l
as siguientes:
• Comprobación
de los interruptor es diferenciales.
• Medic
ión de la resistencia ele tierra.
• Ve
rificación ele valores caracte rísticos: caídas de
ter
sión, corrient e, etcétera.
• Limpieza
ele equipos y verificación de la correcta
r,
frigeración de l os mismos.
• R
eapriete de conexiones.
•
Verificación de la bancada de equipos.
• Verificación
del estado de las escobillas del motor.
•
Comprobación de la existencia de vibraciones y
n:.
dos anómalos.
■■ 9.8.5. libro de mantenimiento
El libro de mante nimiento es un documento donde se rec
gen las intervencion
es realizadas. Se indica el técnico
qu..
intervino, la f echa y hora y la actuación llevada a cabo.
P
osteriormente, el aná lisis del libro de mantenimi en
permite el estudio estadísti co y sus conclusiones sirven
pa:­
tomar decisiones en el área del mantenimi ento predicti,c
■■ 9.8.6. Manual de instrucciones
En much os casos, la empr esa instaladora que llevó a cabo
ej
ecución del proyecto de instalación o del montaje de 1
equip
os no es la misma que p osteriormente la explotará e
mercialmente. En estos casos, la empresa in staladora deí-.
proporcionar un
libro de in strucciones donde se recojan
L
funciona lidades y el modo de operar de manera correct..
En él se incluyen las tareas o part es sobre las cuales se deb.
realizar el
mantenimiento y con qué periodicidad. Así mi
mo, incluye una relación de valores que indican el c orree
funcionamiento (valores
de tensión, corriente, ternpe ratur_
etc.) y las herramient as necesarias para llev ar a cabo
L
intervencion es de mantenimiento.

223. Cuadros eléctricos
Tubo rígido
Tubo flexible
Bandejas
Canales
Correctivo
• 1 Preventivo
Predictivo
De protección
De automatismos
De medidas
De medida
De trazado y marcado
De corte
-~ -· -·~-
.,, ,r ~ ~
~ Herramientas De taladrado
De acabado
De fijación
De montado

224. 9. MONTAJE DE CUADROS Y SISTEMAS ELÉCTRICOS
■ Actividades de comprobación
--------------------------------
9.1. Un cable tetrapolar está formado por:
a) Dos conductores.
b) Tres conductores.
e) Cuatro conductores.
el} Cinco conductores.
9.2. Un conductor cuyo aislante es de color azul indica que:
a) Es un conductor de fase.
b) Es un conductor de neutro.
e) Es un conductor de protección.
d) Es un conductor de negativo.
9.3. Un conductor cuya designación termina por 2X4 indi­
ca que:
a) Está compuesto por dos conductores de fase más
el de neutro y el de protección.
b) Está compuesto por el conductor de fase más el
de neutro.
e) Está compuesto por ocho conductores.
d) Cada conductor tiene una sección de 2 mm
2
y la
manguera es
de 4 mm de diámetro.
9.4. Un prensaestopas es un elemento:
a) Para fijar las canalizaciones en los cuadros eléctri­
cos, asegurando su grado de estanqueidad.
b) De cierre y precinto que se coloca en los cuadros
eléctri
cos con el fin de asegurar que el cuadro no
ha
sido manipulado por personal no autorizado.
e) De unión entre tubos protectores, pue de ser a
ros­
ca o por inserción.
d) Es una herramienta que se encarga de doblar los
tubos metálicos para generar las curvas de cam­
bio de dirección en el tendido de las conducciones
eléctricas.
9.5. Las bandejas metálicas tipo escaleras:
a) Son las empleadas con preferencia cuan do se pro­
duce un cambio
de nivel a diferente a ltura.
b) No necesitan conectarse a tierra, puesto que están
formadas por barras
y no por chapas.
e) Están compuestas por chapas perforadas con
grandes huecos.
d) Son las más apropiadas para favorecer la evacua­
ción
del calor genera do por el cableado.
9.6. ¿Cuál de las siguientes medidas no está
normaliza c.=
como diámetro exteri or de tubo protector?
a) 16 mm.
b) 30 mm.
e) 40 mm.
d) 50 mm.
9.7. El embarrado es:
a) El conjunto de barras que for man el bastidor en le;
grandes armarios.
b) El conjunto de barras que forman el zócalo done~
se apoyará el armario sobre el suelo.
e) La barra de carril sobre la cual se sitúa el borne­
ro de salida y de entrada del cableado del cuad •:
eléctrico.
d) Las barras de distribución de la corriente eléctric¿
en forma de pletinas de cobre.
9.8. El portadocumentos:
a) Es opcional en cuadros grandes.
b) Es opcional en cuadros pequeños, pero recome r­
dable en cuadros grandes.
e) Es opcional en cuadros pequeños, pero obligator:
en cuadros grandes.
d) Es obligatorio en todos los cuadros.
9.9. El granete se emplea para:
a) Trazar líneas sobre una superficie metálica.
b) Marcar el punto donde se realizará un taladro.
e) Medir objetos
de pequeño tamaño.
d) Marcar líneas a 45 grados que servirán de gu
-=
para posteriormente cortarse.
9.10. El sacabocados es una herramienta destinada a:
a) El corte de cables de gran sección.
b) Realizar agujeros.
e) Realizar roscas en agujeros.
d) Es un elemento de unión mediante remaches.

225. Actividades de a~licación
---~--~~-~
11. ¿Cuál es son l os tipos de cables en función del número de conductores?
12. ¿Cuáles son los diferentes tipos de aislantes eléctricos utilizados en el cableado eléctri co?
13. Describe el cableado cuya designación es:
a) Cable: H07RN-K1X25.
b} Cable: ES05W-F3G1.
e) Cable: H05RC4Z1
-K4G1 ,5.
d) Cable: H0 5V-K1 X2,5.
e) Cable: H07ZZ-F1X4.
f) Cable: H07RN8-F1X16.
14. ¿Cuáles son los tipos de tubos flexibles?
15. ¿Cuáles son los diferentes tipos de bandejas metálicas empleadas en las canalizaciones eléctricas?
16. Indica l os tipos de montajes para el tendido de cables eléctricos.
17. Indica qué significan los siguientes códigos de protección de envolventes:
a) IP55.
b) IP2X.
e) IP32.
d} IK04.
18. Un taller de fabricación de muebles cuenta con los siguientes cuadros el éctricos: cuadro general, oficinas, alumbrado
del taller, maquinaria del taller, cabina de lacado y ventilación del taller. Represe nta cómo están conecta dos entre sí.
19. Cita las herramientas que conozcas para las tareas de trazado y marcado para el trabajo de mecanizado de los cuadros
eléctricos.
20. ¿Qué herramientas te permiten realizar agujeros en el mecanizado de los cuadros eléctricos?
■ Actividades de
am~liación
.21. Consulta en internet páginas web de fabricantes de armarios eléctricos, por ejemplo Rittal, Siemens, Legrand, etc. Fíjate
en sus
catálogos comerciales. Observa la gama y sus características.

226. /IJJ
"*1
Contenidos
Objetivos

227. ■ l 0.1. fallos en las instalaciones
eléctricas
Cuando se diseña, se instala y se prueba una instal ación
el
éctrica, no significa que durante toda su vida útil vaya a
funcionar sin proble
mas. Existen una serie de factores que
pueden ocasion
ar que la instalación fa lle.
Los principales fallos que afectan a las instalacion es
eléctricas son:
• Daños en los aislantes de la instalación debido al
tiempo de servicio.
Los aislantes de l as diferentes
partes de la instalaci ón, incluidos los conductores,
van su
friendo un envejecimiento y una disminución
de sus prestaciones, agravado también por el calen­
tamiento que sufren. Todos
estos daños dan lugar a
una per
foración del aislante.
• Daños en l as partes móviles de la instalación debi­
do al tiempo de servicio.
Las partes móviles de las
instalacion
es (sobre todo, en los motores por ser má­
qui
nas dinámicas), sufren de envejecimiento y su pos­
terior rotura. Este fallo mecánico se puede trasladar a
la parte el éctrica. Por ejemplo, un fallo en los cojinetes
del eje de un motor, pu ede producir un agarrotamiento
del mismo. Al estar en funcionamiento, el motor va a
producir un fuerte
calentamiento en el mismo, pudien­
do
llegar incluso a provocar un incendio.
• Sobreesfuerzos en las condiciones de trabajo. Al
someter a una instalación el éctrica (conductores,
motores, transformadores, etc.) a un exceso en las
condiciones de trabajo y por tanto de dimensiona­
miento, to
do ello da lugar a que la instalación falle.
• Alteraciones en su espacio de trabajo. Toda insta­
lación el
éctrica necesita de un ár ea de trabajo. Cual­
quier alteración sobre dicha área puede producir
daños.
Por ejemplo, caída de un árbol sobre una lí­
nea el
éctrica, caída de un objeto sobre una parte mó­
v
il de una máquina, etcétera.
• Acciones climatológicas externas. Alteración en l as
condiciones normal es de trabajo por cuestiones cli­
matológicas: d escargas atmosféri cas (rayos el éctri­
cos), aumento
de la humedad, etcétera.
• Factores humanos. Debidos a maniobras incorrec­
tas. P
or ejemplo, apertura de un seccionador en car­
ga, in
correcta sustitución de un fus ible por otro de
mayor calibre, etcétera.
• Factores de origen animal. Los roedores son una
fuente de
problemas, debido a que suelen roer los
cables eléctricos.
INSTALACIÓN Y MANT
Todos estos fallos producen los siguientes efectos:
• Cortocircuito. Es la unión físi ca entre dos o más fa­
ses, entre fase y neutro o entre el positivo y el negati­
vo. Produ
ce un aumento muy elev ado de la corriente
el
éctrica, y a su vez un rápido y ele vado calenta­
miento, llegando
a producir un incendio.
• Sobrecarga. Es todo aumento de la corriente por en­
cima del nivel de diseño y dimensi onamiento de
L
instalación el éctrica. Es peligrosa si se mantiene a k
largo del tiempo. Produ ce un aumento de la tempe­
ratura an ormal.
• Derivación a tierra. Es cuando un condu ctor acti­
vo entra en
contacto con alguna parte metálica de
L
instalación. Puede produc ir descargas el éctricas a lo,
usuarios si estos la tocan. Así mismo, pu ede produci:­
incendios.
• Sobretensión. Es el aumento del val or de la tensiói:
eléctrica por encima de su valor nominal. Si los ele­
mentos de la instalación no están
preparados para di­
cho incr
emento, puede producir la destrucción de lo
mismos.
• Subtensión. Es la disminución del val or de la ten­
sión por debajo de su valor nominal.
Tabla 10.1. Relación de defectos y su mét odo de protección
Defecto
¡ Protección
! Fusible.
Cortocircuito
l Interruptor automático electromagnético.
: Disyuntor motor.
¡ ¡ Interruptor automático magnetotérmico.
1 ¡ Relé térmico. · ·
· ! Disyuntor guardamotor.
1,, Sobrecarga =.; Sondas de temperatura.
¡ Interruptor magnetotérmico.
: Defecto de ; ··
j aislamiento ¡ Interruptor diferencial.
r Sobretensión ¡ Limitador de sobretensión. ..
i .. ~~~ .~~~? .i.?~ ............. f ... ~~ !~ .. d.~5.P.~r.8.~?~.~.e..~.ín.i~.~.!~. ~_5.i~~.-: .. : .. :::::::.
Existen otros sistemas avanzados de protección, l os cu"
les supervisan varias variables a la vez y reaccionan ante 1
defectos eléctricos, prop
orcionando una s eguridad
compk
ta. Est os sistemas unen rapidez de respuesta, selectividad
especificaciones
de fiabilidad para satisfa cer los req uisir
de resolución de ave rías, contando además con sistemas
1.,
telemedida y telegestión.

228. Y MANTENIMIENTO
■ 10.2. f I fusible
;:_, fusible es el elemento de protección más antiguo y a la
ez el más simple en su concepción. En una instalación
-.éctrica, el fusible es el elemen to más débil y por ello,
. n caso de una sobreintcnsidad, es este fusible el que se
~crifica. Por consiguiente, es un eleme nto destinado a la
protección contra cortocircuitos.
,ura 1 U.1. Conjunto de fusibles de diversos tipos. (Cortesía de Siemens.)
Una sobreintens idad es toda aquella corriente eléctrica
1ue supera un valor para el cual se ha diseñado el elemento,
-eceptor o línea eléctrica.
Una
sobreintensidad se puede producir por un fallo en la
ínea el
éctrica en la que se origina un contacto fí ico entre
Jos puntos
que se encuentran a diferente potencial o bien
'.'Or un funciona miento anómalo en un elemento del cir cuito
~léctrico.
Los primeros fusibles eran de plomo, por ser este un mate­
rial con
un punto de fusión muy bajo (330 ºC). Cuando se
producía una sobrecarga en la instalación, el fusi ble se fun­
día, de aquí la expresión que «se han fundido los plomos».
El fusible
está constituido por un hilo o lámi na de un
'llaterial conductor ele la electricidad que tiene un punto de
:·usión bajo. De esta form a, al ser recorrid o por una corrien­
te eléctrica superior a cierto valor, el conductor del fusible
,e calienta por efecto Joule y una vez alcanzada la tem­
;ieratura de fusión se rompe, interrumpien do el paso de la
rnrriente y protegiendo al resto de la instalación.
t Recuerda:
Una sobrecarga es una corriente ligerame nte superior a la
de funcionamiento o nominal, mientras que un cortocir­
cuito
es una corriente muy elevad a.
Uno de los inconvenientes de los fusibl es radica en su
imprecisión. Los fabricantes indican un valor m edio de en­
tre una ban da de actuación. Esta banda es mayor respecto a
l
os otros sist emas de protección.
Otro problema radica en la ind ependencia de cada fu­
sible respecto al conjunto. En un sistema trifási co, la ac­
tu
ación de un fusible no afecta al resto y esto conlleva que
el
sistema trifásico pase a ten er dos fases, con l os inconve­
nientes que ello supone.
Cuan
do el fusible actúa, este se destruye, por ello es
importante di sponer de fusibl es de repuesto. Nun ca se debe
reparar un fusible.
A
pesar de estos inconvenientes, el fusible se sigue uti­
li
zando ampliame nte, principalmente por su alto poder de
corte.
■■ 10.2.1. Partes de un fusible
Un fusible se compone de varias partes, y aun que su forma
física varíe de un tipo a otro, a
nivel interno todas funcionan
de igual manera, basándose en la fusión de un elemento
conducto r. Las partes de un fusible son las siguientes:
• El
emento fusible.
•
Contactos.
• Cuerpo.
• Arena.
•
Elemento de señalización.
Elemen to de señalización
/
Cuerpo
Contactos
Fi~ura 10.2. Partes de un fusible tipo NH.
El elemento fusible es la parte más importante, ya que
es esta la que actuará ante una sobreintensidad. Es de un
material
conductor, principalme nte de cobre, cobre platea-

229. ..
do o plata. Se dimensiona en función de la corriente que de­
berá circular
de manera permanente y cuando esta se supere
se funde en
un tiempo determinado. Se fabrica en forma de
hilo (corrientes pequeñas) o de láminas (corrientes más ele­
vadas). Estas
láminas están perforadas o tienen variaciones
de sección.
Perforaciones
Figura 10. 1. Láminas empleadas como elemento fusible.
Los contactos tienen la función de aseg urar la continui­
dad eléctrica entre el elemento fusible y el c ircuito eléctri­
co. Los
contactos están di señados para permitir adaptarse a
la base
portafusible donde se insertará.
El
cuerpo es la envolve nte del elemento fusible. Los
primeros fusi
bles carecían de ella y en el momento de un
cortocircuito el elemento de fusión salía despedido pudien­
do provocar incendios o accidente a las per
sonas cercanas.
P
or tanto, realizan una tarea de protección y apan tallamien­
to, y para rea
lizar esta función están fabricadas de mate rial
r
esistente. Suelen estar fabricadas de vid rio, fibra de vidrio,
esteatita,
porcelana, etc., que son materiales capaces de
resistir las presion
es térmicas y mecánicas del proceso de
ruptura interna.
Durante el cortocircuito y en el momento de la fusión
del elemento fusible, se pro duce un arco eléctri co importan­
te. La
arena tiene la función de extinguir el arco el éctrico.
El material con el que
está fabricada es arena de cuarzo o
sílice.
El
elemento de señalización, también llamado percu­
tor,
tiene como objetivo indicar que el fusible ha a ctuado
y
se ha fundido. No todos los fusibles cuentan con un ele­
men
to de señalización. Si no disponen de este elemento, se
debe retirar el
fusible de su base y mediante un polímetro
verificar su
continuida d.
■■ l 0.2.2. funcionamiento
El proceso de fundido se inicia con una sobreintensid ad y
consta de dos fases. En la primera fase, llamada prearco, la
sobreintensidad provoca que,
por efecto Joule, se caliente
INSTALACIÓN Y
MAN
el elemento fusible. Dependiendo del valor de esta sob re­
i ntensidad, el elemento fusible irá aumentando su energ,_
térmica hasta que llega al punto de fusión.
La segunda fase, llamada arco, se inicia con la fusiór.
El elemento conductor, al fundirse, se divi de en dos parte
y entre ellas, y
debido a la elevada corriente, se inicia
u­
arco eléctri co por el cual aún sigue circulando la corrienk
eléctrica.
La temperatura sigue aumentando hasta que
lleg_
a fundir la arena que lo rodea. Durante este proceso de fun­
dido de la arena lo que ocurre es que la resisten cia eléctric~
aumenta, y al aumentar la resistencia disminuye la inten ;­
dad, con lo cual llega un momento en el cual se extingue e
arco eléctri
co.
El tiempo
de actuación del fusible es la suma de
lO'­
tiempos de prearco y ar co. Estos tiempos los proporcio n_
el fab,icante de fusibles mediante unas tablas, en las cuale,
en los ejes apar ecen el tiempo de actuación y la corriemc
de cortocircuito.
~ 2 ~ ~~~~~~~~~~ ~
1~ ~ ~ < ~ ~~ONWO~NOOMOO
~ o-~-ri-V-<OOO..-\~NNMVl.í.l<DOOT""",--+--- ----i
2
2
1oO
6
4
2
10-1.,....__-,,
6
4
2
t
!
10· -t--+----1---.-----~~-Mc-r-----'HT-·rH-",---+-r-\---\·
6
4
2
10-3--~~-+-,--------+-::-----'-·.;...._-'--+;;------l
2 4 6 s 101 2 4 6 8 102 2 4 6 8103 2 4
ier[AJ--
Figura 10.4. Curva de fusible cilíndrico tipo aM de Siemens JNWB.
En la gráfica de la Figura 10.4, el fabricante incluye cur­
vas para los d
iferentes fusibles de esa gama.
Si, por ejemplo, nos
fijamos en el fusible de 32 A, cuan­
do circ
ula una corriente de 300 A (3 • 10
2
), se
fundirá en un
tiempo
de I segundo (10°).

230. MANTENIMIENTO
Se observa, pa ra todas las curvas, que cuando a umenta
_ intensidad, disminuye el tie mpo de respuesta.
Si para este
mismo fusible, se aumenta la corrie nte hasta
:, 700 A, el tie mpo de res puesta baja hasta l os 0,08 se­
;undos.
t Recuerda:
El tiempo de respuesta de un fusible depende de la inten­
sidad de sobrecarga que circ
ula por él. Por ello, no son
adecuados para pequeñas sobre
intensidades.
■■ l 0.2.3. Parámetros
. la hora de seleccionar un fusible, es pr eciso conocer los
"arámetros que definen su co mportamiento. Estos son los
,ig
uientes:
• Tensión nominal. Es el val or máximo de la tensión
al cual pu
ede estar sometido el fusible. No se debe
sobrepasar este valor. La tensión nominal del fusi­
ble
debe ser igual o sup erior a la tensión del circuito
el
éctrico, es decir, que un fusible de 400 V se pu e­
de colocar en un circuito cu ya tensión sea de 230 Y.
Los valores para baja tensión son de 250, 400, 440,
500, 600 y 690 v.
• Intensidad nominal. Es el valor de corriente máxi­
ma
que puede circu lar a través de él de manera per­
manente sin causar ningún daño. También r ecibe el
no
mbre de calibre.
Tabla 10.2. Valores de calibre de fusibles más usuales
Calibres de fusibles (en amperios)
2,4,6,8, 10, 12, 16,20,25,32,40,50,63,80, 100,
125,160,
200,250,315,355,400,500,630,800
· .............................................................................................................. ·
• Poder de corte. Es la máxi ma corriente que el fusi­
ble
puede cortar. Es un val or muy alto q ue alcanza
varios cient
os de miles de amperi os.
• Intensidad convencional de fusió n. Es el valor de
la
intensidad para la cual el fabricante asegura que el
fusible
se fundirá.
• Intensidad convencional de no fusión. Es el valor
de la
corriente que puede circular por el fusible sin
que se funda. Entre la intensid ad de fusión y la de no
fusión hay un mar
gen en el cu al no se puede a segu­
r
ar cuál será el comportamiento del fusible.
• Característica t-i. Es la curva en la cual se repre­
senta el tiempo de actu ación de un fusible respecto a
la
corriente que circula por él.
Tensión nominal
.
~ Tipo de fusible
10UA---Talla
rsl'_~ Intensidad nominal
..,.re•"'
~,,..,.~---Poderdecorte
-,.Jdl'I~
'e~.!':!-
, t. ·'"
~
Figura 10.5. Parámetros sobre un fusible.
■■ 10.2.4. Tipos de fusibles
Existen difer entes tipos de fusibles, tal y como vemos a
continuació n.
■■■ fusibles cilíndricos
Tienen for ma cilíndrica, con los contactos el éctricos en am­
b
os extremos.
~¿
...., r-.:i
~ ..... ....
~~ <(
ll)zo
.,.,,n
fü,ur 10.b. Fusible cilíndr ico.
(Cortesía de Siemens.)
•
,
--... u.,,.1 .. _
. -
,gura O.i. Portafusible unipolar
para fusible cilíndrico. (Cortesía de
Siemens.)
.,

231. Fusibles cilíndricos en
portafusible tripa/ar. (Cortesía de
Siemens.J
.,, Portafusible tripa/ar.
(Cortesía de Siemens.J
Estos fusibles tienen un as medidas comercial es esta­
bl
ecidas (diáme tro x longitud), tal y como recoge la Ta­
bla
10.3.
Tabla 10.3. Características eléctricas de fusibles cilíndricos
Medidas
¡ Intensidad ¡ Tensión ¡ Poder de
(mm) ¡ (A) ¡ nominal ¡ corte
Los portafusibles son los element os en los cual es se
inserta el fusible y que facilitan el cambio cuando uno de
e
llos actúa y se funde.
■■■
fusi~les de cuchillas o NH
Se emplean en aque llas aplicaciones por donde circ ulan al­
tas corrientes, exis tiendo calibres supe riores a los 1 000 A.
Por ello, se utilizan en la prote cción de edificios terciarios (hos­
pitales, hoteles, etc.) e industriales, así corno en los cuadros de
di
stribución de las compañías suministradoras de electricidad.
~,gur,1 10.1 . Conjunto de base portafusible y fusible de cuchilla.
(Cortesía de Siemens.)
INSTALACIÓN Y M
r . Fusibles de cuchillas de diferentes calibres.
(Cortesía de Siemens.)
Los calibres comercial es que se pueden en contrar so
los recogid os en la T abla 10.4.
Tabla 10.4. Calibres de los fusibles NH
Talla ¡ Ancho (mm) ¡ Intensidad (A)
000 21 mm 10 a 100A
. . ............................................................... .
! º; ! ijf ~: L 2~ji~
!••••·••••••• J•••••••••••••••••
1
••••••••••••iit;;••••••••••••i•••••••::;;;~;:~
Este tipo de fusibles tiene una tensión nominal de 400
5
00 / 690 V y un pod er
de corte de 80 / 100 kA.
Los fusibles NH requieren de la intervención de un e~­
pccialista para su manip ulación, y debido al riesgo eléctri­
co, se emplean unas herramientas ll amadas manetas par~
poder intervenir en el cambio de un fusible.
r ,ur,1 10.1 ·) Maneta. (Cortes/a de
Si
emens.)
r •un 0.11 Maneta con
manguito. (Cortesía de Siemens.J

232. ANTENIMIENTO
t Recuerda:
Para instalar o sustituir un fusible de tipo NH o cuchilla
. e necesitan herramientas adecuadas, entre ellas, las rna­
netas.
■■■
fusibles Diarnd
También llamados de botella o tipo D. Es un sistema de
u ible
de tipo roscado. En el interior de la base dispone ~e una reducción del diámetro, de tal manera que impide
~ue se coloque un fusible de la intensidad no adecuada al
.,i eño. El calibre de estos va codificado mediante col ores
Tabla 10.5).
:SIE/lll'ENS
5SO440
SJLJZED
2.S A. SQ()\J
g~ -Eé_--½ ~
Jra 10.1 -+. Fusible Diazed. (Cortesía de Siemens.)
Tabla 10.5. Colores de los tornillos de ajuste
Calibre ¡ Color identificativo
2A © Rosa
4A i 8 : Marrón i
6A
1
O : Verde ;
10A : e i Rojo ;
. . .
............ ::·:····· ... · ....... ' ................. ~ ................. ¡ ................ ::: ................ ¡
;;; J ¡ L ';:;;º :J
50A : O : Blanco !
::: L 6 i ~::¡; _ i
; ; ;
100A • Rojo
·····································:········································=·········································
Los calibres comerciales que se pueden encontrar son
los q
ue recoge la Tabla 10.6.
10. LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS
Tabla 10.6. Calibres de los fusibles tipo Diazed
Talla
¡ Rosca ¡ Intensidad (A)
DI E16 2 a 25A
! D11 ; E27 : 2 a 25 A ¡
i••••••••••••••••~:t••••••• !•••••••••••••••~t••••••• :••••••.~li,t:••••••••:!
························· ···································································································
Este tipo de fusibles tiene una lensión nominal de 500 V
y un poder de corte de 50 k.A.
■■■ fusibles Neornd
Son una evolución de l os fusibles de tipo Diazed, de un
tamaño ligeramente más pequeño y por ello la tensión no­
minal también
es más baja. Básicamente, tien en la misma
estructura interna
que los del tipo Diaz ed y al igual que
estos, también
constan de unos anill os de ajuste para im­
posibililar el intercambio de calibres. Se emplean para la
prot
ección de conductores eléctricos. Reciben el no mbre
de fusibles DO.
i¡:i..ra '0.1 Fusible Neozed.
(Cortesía de Sicmen s.)
Fi!;U O h. Fusible Neozed con
su base. (Cortesfa de Siemens.)
Los calibres comercial es que se pueden encontrar son
l
os que recoge la Tabla 10.7.
Tabla 10.7. Calibres de fusibles tipo Neozed
Talla
¡ Rosca ¡ Intensidad (A)
11
11
11
E14 2 a 16A
1 • • '
;e. 11.
Este tipo de fusibl es tiene una tensión nominal de 500 V
y un poder de corle de 50 kA. 229
..

233. 230
1
{---
10. LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS
■■ 10.2.5. Clasificación de los fusibles
Los fusibles se clasifican en función de la manera de res­
ponder ante una
sobreintensidad. Existen elementos, como
los motores eléctricos, donde durante la conexión o arran­
que se producen unos picos de corrientes que son varias
veces la intensidad nomina
l. En estos casos, el fu sible no
debe actuar. Hay otros, por ejemplo para la protección de
equipos electrónicos, donde se desea que actúen lo más rá­
pido posible para
evitar daños, ya que el elemento a prote­
ger es muy
sensible.
Los fusibles
se clasifican por dos l etras, donde la prime­
ra letra indica la función de ese
fusible y la segunda letra
indica el objeto a prot
eger.
Primera letra, función:
g: Fusible de uso general.
a: Fusible de acompañamiento.
Segunda
letra, objeto a proteger:
G: Uso general.
M: Motor.
L: Líneas eléctricas.
R: Semiconductores, equipos electrónicos.
Tr: Transformadores.
C:
Condensadores.
Pv: Aplicacion
es fotovoltaicas.
Figura 10.17. Clases de fusibles.
■■ 10.2.6. Simbología eléctrica
Hay varias formas de asociar un cartucho fusible.
Cuando un fusible forma parte de la
instalación tal cual
se le denomina
fusible. Pero cuando ese fusible va asociado
a
un sistema de corte, se tienen dos variant es:
INSTALACIÓN Y MAN
• Seccionador fusible. Permite la apertura del circ
to. El seccionador no
está preparado para poder e
tar con carga, por tanto debe utilizarse siempre
e
vacío. Además, un seccionador (por normativa) der
disponer de un c orte visible, es decir que deben e ·
a la vista los polos del seccionador.
• Interruptor seccionador fusible. Permite la aperr
ra del circuito. Está preparado para poder cortar _
circuito con carga. Este elemento combina las car
terísticas del interruptor (trabajo en carga) con '
del seccionador (corte visible).
t Recuerda:
Antes de actuar sobre un seccionador, asegúrate de que la
carga no esté conectada de la red elé ctrica. Recuerda que
un seccionador puede trabajar
en tensión, pero no debe
circular la corriente eléctrica a través de é l.
Figura 10.18. Fusible. (Cortesía de
Siemen s.)
Figura 10.19. Seccionador fusible.
(Cortesía de Siemens.)
Figura 10.20. Interruptor seccionador fusible. (Cortesía de Siemen s.)

234. N Y M ANTENIMIENTO
La simbología eléctrica que representa a los fusibles es
m
ostrada en la Tabla 10.8.
.tia 10.8. Representación gráfica del fusible
Elemento ¡ Símbolo
::usible
<~ -<n <~n
seccionador · a ~ ~ ~ a ~ ~ ~ ~ ·
.. Jsible - -
N V m N V m z
................................ · ................................................................................. ·
La letra identificativa F se emplea con los dispositivos de
protección. Un fusible tal cual es un elemento de protec­
ción. La letra identificativa Q se emplea con los aparatos
je maniobra de altas intens idades y entre e llos se encue n­
~an los seccionadores y los interruptor es de potencia. Un
;nterruptor o seccionador fusible entraría en el grupo Q.
■ 10.3. f I interruptor automático
magnetotérmico
_ interruptor automáti co magnetotérmi co es un eleme nto
e protección contra sobreintensidad es, tanto sobrecargas
•mo cortocircuitos. Su funci onamiento es similar al del
_ yuntor motor, con la salvedad de que el interruptor au­
mático magnetotérmi co no cuenta con ningún siste ma de
~ulación externa, siendo calibra do intername nte de fábri­
--El valor de disparo se indica por su calibre o intensidad
"minal.
Internamente consta de dos tipos de disparador es que
.:.in lugar a la apertura del circuito:
• Disparador magnético. Consta de un electroimán,
el cual al
ser recorrido por una fuerte corrie nte eléc­
tri
ca provoca el movimiento de un dispositivo me­
cánico generando la apertura del circuito. Protege
contra los cortocircuitos.
10. LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS
• Disparador térmico. Costa de unas l áminas bimetáli­
cas
que por efecto de la temperatura, debido a una so­
brecarga, provocan el disparo y
la ape1tura del circuito .
Corriente
nominal
Tensión
nominal
Palanca
de
conexión/
desconexión
Bornes de conexión
(entrad
a)
J 1

'""'
Bornes de conexión
(salida)
Curva
de
respuesta
I
ndicador
de estado
Figura 10.21. Partes del interruptor automático magnetotérmico.
Aparte de la protección, t ambién ofrece comportamien­
to c
omo interruptor manual, el cual por medio de una palan­
ca
permite la conexión y la d esconexión de la red el éctrica.
Esta palanca también realiza la función de m ecanismo
de r
earme para c uando el magnetotérmico se dispare. No
obstante, si perdura el o rigen de la sobrei11Lcnsidad, el in­
te
rruptor magnetotérmico no podrá rearmarse, vol viendo
insta
ntáneamente a disparar.
En el arg
ot técnico del electricista, el interruptor automá­
tico magnetotérmi
co se le conoce comúnmente p or mag­
nelotérmico.
--------
_J
■■ l 0.3.1. Parámetros
Las características que definen a un interruptor automáti co
magnctoté rmico son las sig uientes:
• Corriente nominal. También denominado calibre.
Es el valor de la corriente a partir de
la cual se pro­
duce el disparo y la apertura del circuito.
• Tensión nominal. Es el valor máximo de voltaje
para el cual está diseñado.
1
(
231
___ ..

235. 10. LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS l ·~---------------------
1 232
·J. __ _
1
1
• Número de polos. Es la cantidad de conductores
eléctricos que
el interruptor automático magnetotér­
mico maneja. Existen cuatro tipos: unipolares, bipo­
lares, tripolares y tetrapolares.
Fi~ura 10.22 Interruptores magnetotérmicos según sus polos: unipolar,
bipolar, tri polar y tetrapolar. (Cortesía de Schneider.)
• Poder de corte. Es la máxima corriente que el dis­
positivo
puede cortar. Es un valor muy alto que al­
canza varios cientos de miles de ampe rios.
• Curva de respuesta. Es una gráfica en la cual se
muestra el modo de comportamiento frente a una so­
breintensidad en funci
ón del tiempo. Existen los si­
g
uientes tipos:
-Curva B:
se emplean para sobreintensidades ba­
jas (disparan en su zona magnética entre tres y
cinco veces la intensidad nominal); por ejemplo,
en la
protección de I íneas generadoras y en re­
ce
ptores sin picos de corriente.
-Curva
C: se emplean para sobreintensidad es me­
dias (e
ntre cinco y diez veces la intens idad nomi­
nal); por ejem
plo, en la protección de líneas para
receptores y p
equeños motores eléctricos. Permi­
ten
evitar disparos de receptores con pequeños
picos de corriente.
-Curva D: se emplean para sobreintensidades ele­
vadas (entre di
ez y veinte veces la intensidad no­
minal);
por ejemplo, para la alime ntación de las
líneas de alimentación de grandes motores el
éc­
t.ricos con fuertes picos de arranque.
INSTALACIÓN Y M
-Curva ICP (!imitador de corriente): se empL
en viviendas y van sellados por la compañía
ministradora de energía.
Su calibre va en fun
de la potencia contratada. Disparan entre
cinL
ocho veces la corriente nominal.
Todos ellos disparan
en su zona térmica para vale­
comprendidos entre l, 1-1,4 veces la intensidad
nomina:
■■ 10.3.2. Tipos ~e interruptores
automáticos magnetotérmicos
Se pueden clasificar atendiendo al tipo de corriente:
• De corriente alterna. Son los diseñados para func
nar bajo corriente alterna. Por ejemplo, para la prok.
ción de las instalaciones domésticas e industriales.
• De corriente continua. Son los diseñados para fu
cionar bajo corriente continua. Por ejemplo, para
prot
ección de las instalaciones generadoras de
u~
fotovoltaico.
f) e •
~ --
c ...
e"""
Mu-!Ui Mutt>f
&
"
.,
rii:ura 10.2'!. Magnetotérmicos para corriente continua. (Cortesía de
Schneider.)
Existe un tipo de interruptor automático magnetoté-­
mico llamando DPN. Este tipo de magnetotérmico ofreL,
protección solo para la fase, aunque el corte lo realiza sobr.
fase y neutro. Otra caract erística importa nte es el hecho e_
ocupar la mitad del espacio físico.
••
N
' - ..
· ~'lt~~r
~
~Jt
Figura 1 O.l•t Magnetotérmico DPN. (Cortesía de Schneider.)

237. En condiciones normales (sin corrientes de fuga) la co­
rriente /
1
es igual a /
2
•
Esas corrientes, al circular por el
bobinado principal del núcleo toroidal, crean un campo
magnético. Pero al ser iguales y de sentido contrario, ambos
campos se anulan.
Cuando ocurre un fallo de aislamiento en el recep­
tor (carga eléctrica) existe una corriente de derivación
J
()
y, por tanto, ya no se cumple que /
1
= /
2
,
sino que ahora
/
1
= /
0
+ /
2
•
Estas corrientes (/
1
e /
2
)
crean sus respectivos
campos magnéticos en el núcleo toroidal, pero al ser de
diferente valor, el campo resultante ya no se anula sino que
tiene un determinado valor. Este campo magnético induce
una corriente en el bobinado secundario, el cual produce el
dis
paro del ci rcuito de apertura interrumpiendo el paso de
corrieme a la carga.
Esta corriente de fuga o de derivación /" se llama sensi­
bilidad y su val
or se determina en miliamperios. El REBT fija que ese valor para viviendas debe ser como máximo
de 30 mA, lo que significa que cuando se produzca una
corriente de derivación a tierra igual o s uperior a 30 mA,
el interruptor diferencial
disparará, protegiendo el sistema.
Botón de
Bornes
del interruptor
automático magnetotérmico
-+~:-11
(1) Q)
.,, / Corriente: 1 O A
prueba -----1
¡~ Tensión: 240 V
--Sensibilidad: 300 mA
Palanca
de
conexión/
desconexión
-~ Clase:AC
Linea a proteger
Figura 10.27. Partes del interruptor a utomático diferencial.
El interruptor diferencial tiene un botón de prueba, lla­
mado test, el cual por me dio de una r esistencia interna si­
mula una derivación de corriente y pr ovoca el disparo del
interruptor diferencial.
Los fabricant es de inte rruptores diferencial es recomien­
dan reali
zar pruebas periódicas para verifi car su correcto
fun
cionamiento, para e llo se pulsa sobre el botón, dis­
puesto para tal fin, con la indicación impresa de
tes/.
INSTALACIÓN Y MANTE
t Recuerda:
Los dispositivos de protección anteriormente vistos esta­
ban destinados hacia la prote
cción de las líneas de su1111-
nistro y de los receptores eléctricos, s in embargo el inte­
rruptor diferencial está diseñado para
la protección de
la
personas.
■■ 10.4.2. Parámetros
Las características que definen a un interruptor di1'erenL
son las siguiente :
• Corriente nominal. También denominado calibr.
Es el valor de la corriente eléctrica a partir de la et.
se produce el disp aro y la apertura del circuito.
• Tensión nominal. Es el valor máximo del voltaje
cu
al está diseñado el aparato para funcionar.
• Sensibilidad. Es el valor de la corriente de
fuo~
partí r de la cual se provoca el disparo y la ape;tt
del circuito el éctrico.
Tabla 10.10. Valores de sensibilidad de los interruptores diferé·
ciales
Sensibilidad ¡ Aplicaciones
10mA
Alta
Circuitos críticos para la
seguridad de las personas.
Utilizados en ambientes
con presencia constante de
humedad, tales como saunas,
¡ equipos de hidromasaje, etc.
sensibilidad ,··········· .............
1
.. ¿·~·lq~i~·;·~¡;~~it~·~~~·~¡¡;·~~te
30mA
a receptores que vayan a ser
utilizados por personas (es la
sensibilidad máxima permitida
en viviendas según el REBT).
¡-··· .. ·························¡·····;·oa··~A····¡-··c~~·ct~;;·~¡é~t~í~~·~··;~~~·~ct~;i~s
: :·· ............................ .
j ¡ 1 Circuitos eléctricos generales,
Baja
300
mA protección de maquinaria,
sensibilidad instalaciones de alumbrado
rior.
' '
) 500 mA j Cuadros eléctricos general~·;:
· ............................... · ........................ · ........................................................ .
• Poder de corte. Es la máxima corriente que el d
positivo puede cortar.

238. Y MANTENIMIENTO
t Recuerda:
Un valor de sensibilidad bajo no significa que el aparato
ofrezca mejor protección, sino que responde ante coffientes
Je fuga de menor valor. Un valor bajo puede ocasionar dispa­
ros no deseados, con la consiguiente desconex.ión de la línea.
• Número de polos. Es la cantidad de conducto­
res eléctricos que el interruptor diferencial maneja.
Existen dos tipos: bipolares y tetrapolares.
•
a 10.28. Interruptores diferenciales te trapo/ar y bipolar. (Cortesía de
emens.)
• Clase. Existen las siguientes clases de interruptor es
diferencial es:
-
ClaseAC: diseñado para funcionar con corriemcs
senoidales. Es el utilizado en las viviendas.
-Clase A: di
señado para corrientes alternas o pul­
santes. Es el utilizado
por rectificadores, variado­
res de
velocidad, etcétera.
-Cl
ase S: son interruptores diferenciales con retar­
do en la r espuesta para ac tuar de forma selectiva
con otros m
ecanismos de protección.
El
interruptor diferencial es un eleme nto de protección
ue sie
mpre debe ir acompañado de algún otro elemento
~ue proporcione al conjunto protección contra cortocircui-
' , generalmente un interrupt or automático magnetotérmi­
.o. El calibre del diferencial debe ser igual o superior al d el
-nagnetotérmico, para que, en caso de una sobreintensidad
nuy elevada.
actúe antes el m agnetotérmico.
t Recuerda:
A pesar ele que el interruptor di ferencial es un elemento de
protección (hacia las per
sonas), necesita de otro elemento
de protección que le proteja a él
mismo ante un cortocirc ui­
to; por eso siempre
se coloca un interrupt or magnetotérmi­
co y
luego el interruptor diferencia l.
■■ 10.4.3. Tipos de interruptores diferenciales
Aparte del interruptor diferencial convencional clásico,
existen otros tipos debido a la evo
lución de este dispositivo:
• Interruptor diferencial superinmunizado. Dispo­
ne
de filtros que eliminan las pe rturbaciones en la
red, evitando di
sparos intempestivos.
• Interruptor diferencial con rearme automático.
Permite la r econexión de manera automática d espués
de un
disparo y una v ez cesa la causa del disparo.
Estos dispositivos
son interesantes en aque llas apli­
caciones
que no cuentan con supervisión y un dispa­
ro intempestivo o inoportuno prov oca dejar fuera de
servicio a la instalació n.
~ .... _---------
• •••
Figur,1 10.29. Interruptor diferencial con rearme automático. (Cortesía de
Siemens.)
• Interruptor automático diferencial magnetotér­
mico.
Combina en un úni co dispositivo el interruptor
diferencial
con un inte rruptor automático magneto­
térmico.
Esta combinación garantiza la prot ección
del
diferencial, además de reducir espacio en el cua­
dro el
éctrico.
~¡e
_L.
,:"~ G
Figura 10.30. Interruptor diferencial tipo Vigi. (Cortesía de Schneider.)
• Interruptor diferencial programable. Es el más
sofisticado, ya que incorpora circ uitos de control
el
ectrónico. Cuenta con
varios tipos de r eglajes.

239. Figura HU1. Interruptor diferencial programable. (Cortesía de Siemens.)
■■ 10.4.4. Simbología eléctrica
La simbología el éctrica que representa a] interruptor dife­
rencial es
la que se puede observar en la Tabla 10. 1 1.
Tabla 10.11. Representación gráfica del interruptor diferencial
Elemento ¡ Símbolo
Interruptor diferencial bipolar
-Q
~¡ z¡
~r-~-
L-
N 2
:······································································:····················· ................ .
-a ~¡ "'I "'I
2
1
Interruptor diferencial tetrapolar ~r\
L_:Ff:f:F
1 ...................................................................... 1 ................. ~---·-~----·~---··~··········¡
Interruptor diferencial unifilar
Estos símbol os se identifican con la letra Q.
■ l 0.5. la protección contra
sobretensiones
Una sobretensión es un aumento no esperado del voltaje
eléctrico que puede ser transitorio (operaciones de manio­
bra en la red el
éctrica, descargas almosféricas, cte.), o per­
manente (descompensación en la red eléctrica), lo cual
da
lugar a un pico de tensión que el equipo no puede soportar
y acaba siendo destruido, provocando incluso un incendio.
INSTALACIÓN Y M
---
Figura 10.32. Cartucho descargador. (Cortesía de Siemens.)
Para evitar estos daños está el descargador o limitad or
de sobretensiones, el cual actúa en paralelo con la línea _
proteger y, en caso de deLecLar una subida de tensió n, deri,_
esta hacia tierra.
Existen varios tipos
de descargadores (va ristores, de -
cargadores
de gas, etc.), aunque en esta unidad solo ne
centraremos en l
os descargadores de tipo va ristor por
~­
los que más se emplean en protecc ión de equipos.
Un descargador o !imitador es una resistencia variab
'.
con la tensión (también llamado varistor), la cual con
baje
valores de tensión tiene una resistencia muy alta y con, ~­
lores de mayor tensión ti ene una resistencia muy pequeiL
que facilita la conexión a tie rra.
Cuando un descargador actúa ante una so
bretensión, e
función de este valor de voltaje, su vi
da útil disminuye
incluso fina liza. Para conocer el estado, los descargadorc
incluyen
un sistema de visualización, de tal manera
qu.
cuando marca que ya no es útil para el trabajo debe ~­
sustituido.
-------
•
.Ll .L2 e,L3 tt
1 1 1 f~
Red eléctri ca a proteger
(Fases + Neutro)
Conexión a tierra
Indicador de estado
T
ensión máxima
a
dmisible
Cartucho
fi~ura I O.B. Partes del de scargador de sobretensiones.

240. ANTENIMIENTO
Para facilitar la sustitución, los descargadores van mon­
..1dos sobre unas bases de tal man era que facilitan la opera­
_ión de mante nimiento.
t Recuerda:
:'-lo solo las sobretensiones se pueden produ cir por des­
cargas atmosféricas, así por ejemplo un corte o defecto de
con
exión del neutro en la línea de a limentación trifásica
puede provocar
una sobretensión en la instalación.
Los
!imitadores deben contar con un interruptor auto­
-nático magnetoténnico instalado justo antes de él a modo
;e protección adicional.
■■ 10.5.1. Parámetros
:....as características que definen a un descargador de sobre­
e
nsiones son las siguientes:
• Corriente máxima de descarga (onda 8/20
~ts). Es
el valor máximo de la corriente de descarga que es
capaz de
soportar sin sufrir daños. Si se sobrepasa,
el !imi
tador actúa de manera correcta pero queda
destruido y se debe sustit uir.
• Tensión nominal. Es el valor del voltaje
pm·a el cual
está diseñado el
aparato para funcion ar.
• Tensión máxima admisible. Es el valor máxi mo del
voltaje que
se puede aplicar de manera permane nte
sin que el ]imitador sufra.
• Tensión de protección. Es el valor máximo del vol­
taje de la sobretensión. Se sitúa en valores de mil
es
de voltios (k Y).
N
SltMt!<iS
~$[)1~,,.~
L-.__r.l.
::l>~~,.s :~~:~
---
;:;;----
r.,~,h
------
.ira 10. 1-1. Descargadores de sobretensiones bipolar y tri polar.
Cortesía de Siemens.)
• Número de polos. Es la cantidad de conductores
eléctricos que tiene la línea eléctri ca y que se conec­
tarán al descargador. Existen tr es tipos: bipolares,
tri
polares y tetrapolarcs.
Existe una clasificación de los !imitador es en función
del tipo de
corriente de los receptores, así, aunque la ma­
yor
ía de los descargadores son para receptor es en corriente
alterna, existe una gama de !imitador es de sobretensiones
destinadas a aplicaciones en corrien
te continua. Este tipo de
protección se empl ea sobre todo para a plicaciones solares
fotovoltaicas. Cuentan con tres bornes
ele conexiones: posi­
tivo, negativo y la toma a tierra.
Fii;ur" 10 . .sS. Descargadores para instalaciones fotovoltaicas.
(Cortesía de Siemens.)
■■ l 0.5.2. Tipos de protecciones contra
so~rntensionss
Existen tres tipos de protecciones contra so bretensiones,
denominadas tipo 1, tipo 2 y tipo 3. El objetivo que se
per­
sigue es reducir el
valor de la sobretensión hasta valores
aceptabl es por los receptores.
Por lo general, se emplean varios tipos de !imitadores de
sobretensiones combinándolos para aumentar la e
ficiencia
de la protección.
La protección de tipo 1 se coloca lo más cer cana al pu n­
to de origen de la sobretensión y tiene una gran capacidad
de absorció
n. Se col oca en las cabeceras de los cuadros y
tiene un
valor de intensidad máxima alto.
La protecci
ón de tipo 2 se coloca en los cuadros secun­
darios y tiene una capacidad
de absorción media.
Cuan
do el receptor es sensible a las sobretensi ones
(equipos electrónicos, informáticos, etc.) se puede comple­
tar con el
tipo 3. Este ti po se coloca lo más cercano posible
..

241. 238
...::..;.¡
10. LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS
al receptor a proteger y tiene una gran rapid ez en su res­
pues
ta aunque su capacidad de absorción es baja.
■■ l 0.5.3. Mantenimiento
Los !imitadores de sobretensión se deben sustituir en l os
siguientes ca ·os:
• Por destrucción. Cuando una fuerte sobretensión,
por ejemplo por descarga atmos férica (caída de un
ray
o) con una intensidad superior a su corriente
máxima, afecta al !imitador, este actúa prot egiendo
a la instalación pero
queda internamente destruido,
si
endo necesario su sustitució n.
• Por envejecimiento. Un !imitador tras sucesivas
y pe
queñas descargas agota su v ida útil. Un !imi­
tador tiene una muy pequeña corriente de fu ga (un
poco menor de 1 mA) y en cada descarga ese va­
l
or aumenta. Ese paso de corriente se t raduce en un
calentamiento y a la larga este calentamiento va m er­
mando sus
características, lo que hace n ecesario la
sustitución.
Internamente, cuenta con un bimetal el
cual, al
llegar a unos valor es de calentamiento no ad­
misibles, produce la rotura interna y desconexión del
sistema
y, además, cuenta con una señalizaci ón para
indicar este estado de no operatividad. Normalmen­
te, el indic
ador de estado suele estar de color bl anco
o verde (depende del fabricante) y cuando ya no está
operativo su
ele pasar a color rojo.
Existen
!imitadores que cuentan con un sistema de aviso
a distancia. No es más que unos contactos que conmutan
cuando se produce la rotu
ra del bimctal y se aprovechan
esos
contactos p ara mandar una señal.
En ambos
casos (por destrucción y por envejecimiento)
y
una vez queda destruido el !imitador, este se comporta
como un cortocircuito dando lu gar a que actúe el int erruptor
magn
etotérmico asociado. No se podrá rearmar hasta que
no se r
ealice la sustituci ón del !imitador.
Es importante
que dispare el interruptor magnetot érmi­
co asocia do al !imitador antes que algún magnetotérmico
de
cabecera del cuadro para q ue no deje fuera de servicio a
t
oda la instalación.
■■ l 0.5.4. Simbología eléctrica
Los !imitadores de sobretensi ón se identifican con la letra
F. La simbología el éctrica que se empl ea con estos di spo­
sitiv
os de protecci ón está vincula da al número de polo ,
siendo sim
ilar. Así, se dispone de símbolos para modelos
bipolares, tri polares y t
etrapolares (Tabla I 0.12).
INSTALACIÓN Y MAN
Tabla 10.12. Representación gráfica del !imitador de
sobretensione~
Elemento ¡ Símbolo
Descargador de sobretensión
bipolar
-F
ij
w
a.
Descargador de sobretensión
tripolar
F fJij
= .••••••••••••.....•••••••••••••••••••••••.........•••••••••••••••••••.• = ••••••••••••••••••••••••••..•.••••••••••••••••
: : @ijNMZ i . J J J
Descargador de sobretensión ·F
tetra polar
w
a.
= •••••••••••••••••••••••••.••.••• •••••••.•..•••••••••••••••••••••••••••. : .••..•••••••••••••••••••••••••••••••••••••..•.
■ l 0.6. lécnicas de selección
para la protección eléctrica
Un siste ma de protección completo comprende el u so d.
varios elementos de protección. A la hora de diseñar correc­
tamente el m odo de funcionamiento de las proteccion es .•
deben detener en cue nta principalmente dos criterio s: qt.t.
puedan hacer frente al problema y, además, que actúe e
eleme nto de protección más cercano al problema.
P
ara diseñar adecuadamente el sistema de protección
•
deben aplicar las t écnicas de selectividad y las de filiaciór
■■ 10.6.1. Selectividad
La selectividad es la capacidad del conjunto de elemento
de protección de
actuar lo más cercano posible a la zona
d.
fallo. De esta ma nera el disparo del elemento de protecció
solo se limita a la zona afectada, dejando las o tras zona
operativas.
Por ej
emplo, en un proceso productivo, un fa llo eléctn­
co de una máquina no d ebe parar toda la produ cción
porq1,,
ha saJtado el inte1Tuptor magnetotérmico general. Debe n.
saltar la protección de la máquina, es decir limitarse a:
z
ona del problema.
La selectividad se pu ede conseguir de varias manera s:
• Tiempo. Los elementos de protección más próximc
al
elemento a proteger serán m ás rápidos que los
d.
protección general. Esto se consigue conociendo e

242. N Y MANTENIMIENTO
tiempo de respuesta del el emento de protección y
empleándolo en
consecuencia. Aquí se emplean ele­
mentos con tiempo de retardo.
• Corriente. Se consigue empleando elementos de
protección escalonados según la corriente de dis­
paro, siendo los más pequeños los más próximos al
elemento a protege
r.
Es importante para un correcto diseño ve rificar que se
.umpla la selectividad en l as instalaciones eléctricas, para
.!lo los fabricantes de djspositivos de protección proporcio­
~an los datos necesarios.
Por ejemplo, en la Figura 10.36 se muest
ran dos inte­
"Tllptores automáticos m agnetotérmicos que e tán en serie
.on un receptor eléctrico. En la línea de alimentación se
.,roduce un cortocircuito. El elemento de seguridad que de­
"'Cría actuar sería el B por estar más cercano al punto de
rigen del fallo.
B A
Cortocircuito
1
ura 10.36. Selectividad.
Si el sistema procede de esta manera, se di ce entonces ~ue existe selectividad entre e llos.
Se puede observ ar, por las curvas de respuesta, que en
.a o de cortocircuito, la prim era gráfica con la que se cru za
• la curva B. Por tanto, el m agnetotérmi co que actúa será
::!B.
■■ 10.6.2. filiación
En un sistema de protección eléc trica, los elementos encar­
;ados de esta protección deben tener s uficiente poder de
.orte como para poder hacer frente al fa] lo.
La filiación consiste en empl ear elementos con un poder
~e corte infe rior al valor de cortocircuito, sie mpre que exis­
J algún elemento con un poder superior dentro del sistema
~e protección. Por lo general, l os dispositivos más próxi­
~os al elemento a proteger suelen ser de un tamaño redu­
jdo (y por lo general con un poder de corte también más
reducido), s
in embargo, los de protección general suelen
tener un poder de c
orte más elevado.
Poder de corte: 1 00 kA
Poder de corte: 1 O kA
Figura 10.3i. Filiación .
■ 1
O. 7. Seguridad eléctrica
Las instalaciones elé ctricas suponen un riesgo para los téc­
nicos y usuarios que las utili zan. Es por ello importante su
conocimiento para prevenir accident es laborales.
■ ■ 10.7.1. fl riesgo eléctrico
Se considera riesgo laboral a la posibilidad de que un traba­
jador sufra una enfermedad, patología o malestar de rivado
de la realización del trabajo.
Un acc
idente de trabajo es toda lesión que el trabajador
sufre
con ocasión o como consecuencia de la realización del
trabajo. Dentro del accidente de trabajo
se consideran los
sufridos no
solo en el área de trabajo s ino los que puedan
ocurrir durante el traslado hacia o desde el lugar de trabajo.
Con objeto de combatir a los accidentes de trabajo, se
re
dactó la Ley 31 /95, de 8 de noviembre de 1995, sobre pre­
vención
de riesgos laborales, con tres líneas de actuación:
• Detección, de los riesgos de accidentes.
• Evaluación, se valoran los daños a los que está ex­
puesto el u ·abajado r.
• Corrección, de las situaciones anteriormente detec­
tadas
y evaluadas.
Los accident es eléctricos son de una gravedad eleva da,
sobre todo en aquellos casos en los cual
es la corriente eléc­
trica atraviesa órganos vital
es tales c omo el corazón. Otro
probl
ema añadido es que la el ectricidad no es percibida por
el ser humano por sí mismo, ya que no se pue de ver, ni oler,
ni oír.

243. Este riesgo el éctrico está presente, en especial, en las
tareas relacionadas
con montaje e instalación, manteni­
miento, repa
ración y manipulación, tan to de maquinaria
eléctrica como de su propia instalació
n.
Los principal es riesgos el éctricos son:
• Electrocución.
Es la circulación de la corriente eléc­
trica a través del cuerpo humano con canícter dañino.
Choque eléctrico. Es el contacto eléctrico d irecto
con una parte en tensión.
• Quemaduras. Por choque eléctrico o por arco eléc­
tri
co.
• Caídas o golpes. Como consecuencia del choque
el
éctrico.
• Incendios o explosiones.
Casi todos los daños tienen que ver c on el calor. En
un contacto eléctrico
del cuerpo huma no con un c ircuito
eléctrico, el cue
rpo se comporta como un conductor y por
efecto
Joule se calie nta. Este calor eleva do causa graves
dañ
os en el reco rrido que empl ea la corriente eléctrica, y si
atraviesa algunos órganos, estos sufrirán.
Un efecto de la
corriente el éctrica alterna sobre el cora­
zón
es la llamada fibrilación ventricula r.
El proceso de electrocución presenta quemaduras en los
puntos de entrada y de salida de la corriente el
éctrica. Ade­
más, durante su recorri
do quemará todos los tejidos por los
que circule, pudiendo causar graves daños a esos órganos o
in
cluso la muerte.
■■ l 0.7.2. Tipos de lesiones
Entre los tip os de lesion es por causa el éctrica se pueden
consider
ar los siguientes:
• Tetanización. El proceso de tetanización co nsiste en
la
contracción de los músculos, impidiendo la relaja­
ción de estos de manera volu
ntaria. Por ejemplo, en
el caso de la mano, la tetanización va a
provocar que
se cierre impidiendo su apertura. Por ello, es muy
peligroso t
ocar los cables con los dedos o la palma
de la mano, ya que ello provoc aría que no se pudie­
ran soltar los cables, al argando la el ectrocución.
• Paro respiratorio. Se produce cuan do la corriente
eléctrica
daña el sistema nervioso r espiratorio.
• Asfixia. Cuando la tetanización ocu rre en los pulmo­
n
es, estos se contraen impidien do el proceso de en­
trada de aire.
Fibrilación ventricular. Cuando la corriente eléctr i­
ca afecta al corazón, se produce una ruptura del rit-
INSTALACIÓN Y MANT
mo cardíaco. Al no bombear el corazón sangre,
~
falta puede dañar de manera irreparable el cerebro.
• Quemaduras. El paso de corriente genera una grar
cantidad de calor provocando la quema dura y de_­
trucción del te jido y órganos afectados. Se puede­
alcanzar temperaturas de incluso 4000 ºC.
Figura 1 IJJII. Reanimación en parada cardiorrespiratoria.
Tabla 10.13. Efectos del paso de la corriente alterna a través de
cue
rpo humano
Intensidad
!
0
. . ! Ef
(mA) ¡ urac1on ¡ _ _ _ ectos
0-1 Independiente U mbral de percepción.
: : ¡ Desde cosquilleos hasta
: ········~·~·~·5.········: ...
1
.~.~~~.~~~·i·~~t·~····· .. l .. tetanización · .............................. .
1
5-25
· ] Contracción de brazos.
Minutos
Dificultad respiratoria.
Aumento de la presión
1·························' :~ ,:::::;~,····· i·· ~~~~;;;~iii,iii'~~:,;;,
25-50 minutos de la presión arterial.
Inconsciencia. Aparece
! fibrilación ventricular.
: : :
50-200
Menos de un
ciclo cardíaco
No existe fibrilación
[ ventricular. Fuerte contracción
: muscular.
: :
Más de un ciclo
Fibrilación ventricular.
[ Inconsciencia. Marcas
cardíaco
, ......................... , ................................... : .. ~.i_s·i·b·I· ~~: ...................................... .

244. Y MANTENIMIENTO
llltensidad :
0
. . l Et t
. (mA) ! urac,on ! ec os
Menos de un , Fibrilación ventricular. ,
: ciclo cardíaco I Inconsciencia. Marcas visibles. !
> 200 ·
: Más de un ciclo ¡ Paro cardíaco. Inconsciencia. ¡
j cardíaco j Marcas visibles. Quemaduras. j
···········································································•·••······································
■■ l 0.7.3. Tipos de riesgos
· urante el trabajo pueden ocurrir dos tipos de riesgos:
• Riesgos comunes. Son aquellos que, si bien no son
propi
os del trabajo con el ectricidad, sí son de tipo
común (Tabla 10.14).
-.abla 10.14. Riesgos comunes
Golpes, cortes, atrapamientos, etc.
•
Verificación de la maquinaria. Al emplear maquinaria nueva,
¡
se debe verificar que cumple con las normativas de seguridad ¡
en máquinas. Si cumple, llevará el marcado CE. :
• Utilizar equipos de protección adecuados al trabajo a realizar, ¡
tales como cascos, guantes, calzado de seguridad, etc. ¡
• Proteger las partes cortantes de las máquinas con resguardos j
móviles. 1
•
Cuando se deba intervenir en el interior de una maquinaria,
¡
esta debe ser desconectada de la red eléctrica, y cuando no
se pueda, se señalizará y se impedirá que se pueda poner en !
marcha de manera imprevista y accidentalmente.
Caídas al mismo nivel
• Eliminar cualquier suciedad que pueda producir resbalones.
• Eliminar cualquier obstáculo con el cual se pueda tropezar. j
• Reparar daños y deformación en el suelo. En el caso en el cual j
no se pueda llevar a cabo, se señalizará. ¡
• Emplear suelo y escalones antideslizantes. ·
• Ma
ntener las zonas de paso libres de obstáculos y con una ¡
iluminación adecuada.
¡
• Utilizar calzado adecuado. ·
Caídas a distinto nivel
• Asegurar las barandillas, verificando su solidez. ¡
• Las escaleras de mano dispondrán de tacos antideslizamiento ¡
y sujeción en la parte superior. :
• L
as escaleras de mano no deben presentar signos de daños.
1
• Las escaleras de mano serán de la longitud adecuada. j
• En las escaleras de mano, se sube de frente y con las dos manos. ¡
• Las escaleras de tijera se deben a brir completamente.
•
No se utilizarán andamios que no tengan barandillas.
• Si los equipos de protección colectiva no son suficientes,
se e
mplearán otros medios para evitar las caídas, como por j
ejemplo. arnés
.de. seguridad ................................................................ 1
• Riesgos específicos. Existen dos tipos de riesgos es­
pecíficos en el trabajo
con electricidad: los contactos
directos
y los contactos indirectos.
■■ l 0.7.4.
fl contacto directo
Se considera contacto directo al contacto físico de personas
o animal
es con alguna parte activa de la instalación o los
equipos.
Existe una
serie de prot ecciones a tener en cuent a:
• Protección mediante aislamiento en las partes acti­
vas.
Se aplica un aislamiento el éctrico sobre las par­
tes activas de tal manera que no pueda ser separado.
• Protección mediante la
interposición de barreras y
envolventes, de tal manera que asegure un grado de
protección adecuado, suficiente y duradero confor­
me a las condicion es de servicio.
• Protec
ción mediante la interposición de obstáculos.
El objeto de estos obst áculos es impedir un acerca­
miento a la zona de riesgo.
• Protección
por alejamiento. Consiste en separar las
partes ac
tivas alejándolas lo más posible y así evitar
contactos accidentales.
•
Protección complementaria mediante dispositi­
vos de corriente diferencial. Es una medida que se
debe adoptar complementándola con otros métodos
de protección.
■■ l 0.7 .5.
fl contacto indirecto
Se considera contacto indir ecto al contacto de perso nas o
an
imales con alguna parle que se ha puesto en tensión de­
bido a
un fallo en l os
aisl~unicntos de la instalación o los
equipo
s.
Existe una serie de protecciones a tener en cuenta:
• Prot
ección por corte automático. Cuando ocurre un
fa
llo
en el aisla miento se provoca el corte de la insta­
lación dejándola
fuera de servici o.
• Protección m ediante equipos de protección doble.
Son equipos resistentes a estos fallos debi do al em­
pl
eo de aislamientos dobl es o reforzados .
• Protección mediante
redes equipotenciales. Consis­
te en unir eléctricamente todas las masas metálicas
de la instalación entre s
í.
• Protección mediante separación eléctrica. Se em­
pl
ea un transformador de aisla miento.

245. ■ l 0.8. [I trabajo en la zona
de riesgo eléctrico
El trabajo del técnico electricista se realiza sobre dos áreas:
zona con elementos bajo tensión eléctrica
y zona en ausen­
cia de tensión eléctrica.
■■ 10.8.1.
[I trabajo en ausencia ~e tensión
Siempre que se pueda, se debe realizar los trabajos en au­
sencia de tensión eléctrica. Para ello el técnico previamente
debe:
• Informar al responsable
de la instalación.
• Reconocer
y delimitar la zona de trabajo.
• Contar con un equipo de primeros auxilios.
A continuación se procede a dejar sin tensión la zona de
trabajo siguiendo las siguientes reglas, llamadas las
cinco
reglas de oro
en seguridad eléctrica:
1. Desconectar la zona de trabajo de la red eléctrica.
Abrir con corte visible todas las fuentes de tensión.
2.
Prevenir e impedir la reconexión. Para ello se uti­
lizarán tanto la señalización como los elementos de
bloqueo, tales como candados, pasadores, etcétera.
3.
Verificar la ausencia de tensión eléctrica. Para ello
se emplearán l
os elementos de medición y de verifi­
cación.
4.
Cortocircuitar todos los conductores y conectarlos
a tierra.
5.
Delimitar e impedir el paso a la zona de trabajo por
parte de personal no autorizado.
Se puede emplear
vallas u otros elementos destinados a este
fin.
Una vez se han realizado todos los pasos descritos se
puede empezar con
el trabajo.
Sabías que ...
Aunque las cinco reglas de oro son obligatorias para traba-
1
jos en media y alta tensión, para baja tensión son ob ligato­
rias las tres p
1imeras y las restantes son recomendables.
■■ l 0.8.2.
[I trabajo en tensión
Cuando por el motivo que sea no pueda ponerse la zona de
trabajo
en ausencia de tensión, se debe aplicar una serie de
recomendaciones:
INSTALACIÓN Y MANT
• El trabajo se llevará a cabo por personal
cualifica_,
• Si el trabajo se realiza en una zona de difícil co1:
nicación, este se llevará a cabo por al menos l­
trabajadores con la suficiente cualificación y con •
miento de la tarea a realizar.
• Se emplearán accesorios aislantes
para recubrir
partes activas.
• Se empleará material en buenas condiciones
y no
u.:
teriorado, acorde con las tensiones de trabajo.
• Se emplearán pértigas para la detección de las zo
r.
en tensión.
• Se emplearán materiales aislantes, tales como
alfo¡;
bras, banquetas o platafonnas de trabajo aisladas.
• Se emplearán los EPI adecuados al tipo de trab
aje, _
realizar
y con protección frente a riesgos eléctrict
tales como guantes, cascos, etcétera.
Figura 10.39. Protección en la toma de medidas.
■ l
0.9. Actuación en caso de accidente
En el caso de que ocurra un accidente, se debe actuar con o­
ciendo una serie de datos, para ello se debe disponer toda la
información en un lugar visible (teléfonos de emergencia .
ambulancias, bomberos, etc.).

246. ON Y MANTENIMIENTO
El sistema de emergencia debe comprender tres área s:
• Proteger, tanto al acci dentado como al personal de
socorro.
• Avisar. Alertar a los servicios de emergencias (poli­
cía, amb
ulancias, hospitales, protección civil, etc.).
• Socorrer. Una vez
se ha protegido y se ha avisado
ya se puede socorr
er al accidentado. Para e llo es ne­
cesario
que la persona que preste socorro tenga co­
nocimientos sobre primeros auxilios.
t Recuerda:
Puedes recordar los pasos a seguir ante un accidente me­
diante
la palabra PAS: Proteger, Avisar y Socorre r.
Es important e, a la hora de avisar, mantener la calma y
facilitar una serie de datos, tales como:
• El
lugar donde ha ocurrido el accidente.
• El tipo
de accidente: el ectrocución, caída, quemadu­
ra, fractura, etcétera.
• El número de víctimas involucradas.
• El
estado de cada víctima: in consciente, sangrando,
sin respiración, et
cétera.
• No
colgar hasta que el servicio de emer gencia lo au­
tori
ce, puesto qu e se puede necesitar otra serie de
datos compleme ntarios.
• Di
sponer de una per sona que espere y acompañe a
l
os servicios de emergen cia hasta el lugar del acci­
dente.

247. 1
Dispositivos de protección
-
10. LAS PROTECCIONES ELECTRICAS
Técnicas
Defecto de aislamiento
Cortocircuitos -{
Riesgos
Sobretensiones
----- ---=-----...:.-~-.. _ --·
Selectividad
Interruptor diferencial
Fusibles
Interruptor automático
magnetotérmico
C t t d' t
Descargador de sobretensión

248. Actividades de com~robación
-----
10.1. El fusible es un elemento de protección que se em­
plea para:
a) Cortocircuitos.
b) Sobrecargas.
e) Cortocircuitos y sobrecargas.
d) Variaciones de tensión.
10.2. ¿Qué parámetro hace referencia a la intensidad
máxima de cortocircuito a la que puede hacer frente
un fusible?
a) Intensidad nominal.
b) Intensidad convencional de fusión.
e) Poder de corte.
d) Tensión de cortocircuito.
10.3. El interruptor automático magnetotérmico es un ele­
mento
de protección que se emplea para:
a) Cortocircuitos.
b) Sobretensiones.
e) Variaciones de tensión.
d) Es un interru ptor, por tanto no es un elemento de
protección.
10.4. Un interruptor magnetotérmico de curva C:
a) Se emplea para intensidades bajas.
b) Se emplea para intensidades medias.
e) Se emplea para intensidades altas.
d) Todos disparan por igual frente a una sobreinten­
sidad.
10.5. La sensibilidad de un interruptor diferencial:
a) Es el valor de la corriente a partir de la cual se
produce el disparo por una sobreintensidad.
b) Es el valor de la corriente a partir de la cual se
produce el disparo
por una corrie nte de fuga.
e) Es el valor de la corriente mínima a partir de la
cual el aparato
es capaz de responder.
d) Es el valor de la tensión máxima de corte.
10.6. ¿Cómo se debe actuar después de una sobreten­
sión?
a) Rearmar el descargador de sobretensiones.
Como ha disparado se debe volver a poner en la
posición
de activado.
b} Verificar el estado del cartucho descargador.
e) Sustituir el cartucho !imitador.
d) Pulsar el botón de reset para que vuelva a estar
listo.
10.7. Para proteger a un equ ipo electrónico frente a des­
cargas eléctricas, se debe emplear un !imi tador de
sobretensiones de:
a) Tipo 1.
b) Tipo 2.
e) Tipo 3.
d) Tipo 4.
10.8. Indica el nombre de la siguiente simbología eléctrica:
Tabla 10.15. Representación gráfica de simbología
¡ ¡
-Q~
: :
: ................................................. :
· ................................................. ·
-Q ~¡ z¡
f-t-#-
L-
N Z
i ¡
¡ ij ¡
-F
w
o.
: ¡
= .••••••••••••••••••..•••..••.••.••••••••••••••••• :

249. 10.9. A la capaci dad de un conjunto de elementos de pro­
tección de actuar lo
más cercano posible al punto de
fallo se le llama:
a) Selectividad.
b) Filiación.
e) Sobreprotección.
d) Rango de actuación
■ Actividades
de a licación
10.10. Una de las ventajas de emplear la filiación es:
a) Poder emplear la prot ección frente a cort ocircu ::
y las sobretensiones en un mismo dispositivo.
b) Aumentar el ti empo de respuesta ante un cort:­
circuito.
e) Poder emplear dispositivos de protección de re­
ducido tamaño en l os cuadros.
d) Emplear dispositivos de protección de diferente:
curvas de respuesta en un mismo cuadro eléctricc
10.
11. Dada la curva de respuesta de fusibles de ti po aM, determina:
a) Para un fusible de 63 A. Si ocurre una sobreintensidad de 2000 A, ¿cuánto tiempo necesita para actuar?
b) Si para este mismo fusible ocurre una sobreintensidad de 300 A, ¿cuánto tie mpo necesita para actuar?
e) Para un fusible de calibre 100 A, ¿qué intensidad hace dispararlo al cabo de 1 segundo?
6
4
2
101
6
4
2
1oO
6
4
2
6
4
2
10-+-----'--·_,_.__,_
6
4
2
10--+---,,-,-t---'---..,....-+--~--..... ,-----i
2 .i 6 a 101 2 4 6 a 102 2 4 6 a103 2 4
let[A] -►
Figura 1 MIi. Curva de fusible cilíndrico tipo aM de Siemens 3NWB.

250. ::l.12. Define el concepto de poder de corte.
::l.13. ¿Para qué sirven las curvas de disparo de los interruptores automáticos magnetotérmicos? Pon dos ejemplos e m­
pleando dos curvas diferentes .
. 14. Explica las diferentes clases de interruptores diferenciales.
: 15. Explica el concepto de sensibilidad. Pon un ejemplo. ¿De qué valor máximo es el que se emplea obligatoriamente en
los cuadros generales
de protección de las viviendas?
: 16. ¿Qué diferencia hay ent re un descargador de sobretensión de tipo
1 y otro de tipo 3? ¿Dónde los emplearías?
: 17. Define el concepto de selectividad y filiación.
::: 18. Define los conceptos de contacto directo e indirecto.
'.: 19. Explica las cinco r eglas de oro de la seguridad eléctrica
::.20. Realiza el esquema de un cuadro eléctrico con en trada de red trifásica con neutro y línea de tierra. La entrada de la red
con
tará con inter ruptor general y con magnetotérmico, ambos tri polares. El cuatro tendrá salidas para cuatro líneas. La
l
ínea
1 será trifásica y tendrá un magnetotérmi co tripolar. Las líneas 2, 3 y 4 serán monofásicas con protección median­
te magnetotérmicos b ipolares. Estas tres líneas partirán de una protección mediante magnetotérmico e interruptor d i­
ferencial, a mbos tetrapolares. El cuadro dispondrá de protección contra sobretensiones.
■ Actividades de ampliación
· 0.21. Busca en catálogos o en la web de fabricantes diferentes tipos de dispositivos de protección (interruptores automáti­
cos magnetotérmicos, diferenciales, descargadores
de sobretensiones) y observa sus parámetros y principales carac­
terísticas.
·0.22. Compara estas curvas correspondientes a interruptores automáticos magnetotérmicos.
Curva caracterlstica A
3 4 5 6 8 10
__ .,J...._
1
J
15 20 30
Múltiplo de la I ntensidad asignada --
1.13 1.45 Curva caracterlstlca B
120¡:¡¡-:::¡-.::=.===+= +:.::¡:,_:::::¡=i::::::i=:r==_=_ =,.'!;;-_;;;,,..,..-¡
e ~r:' ---+---•--------' -.-
~ ! .
-~ ~ 20 -li+-
1
-+---t--+--+-+---+--+------1
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¡ ::! : '--: ==t.-: -:..:=,=,=-·+=t=:
f!. 2 . -,-,--· 1
11-·- -, ... -+--+--+-f---+-i>-----+-~---1
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1
6 -= _¡_._.:,, ,-
4
2f---+-+---;l
IS
1
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§ 8:~ ..
!0.2
0.1
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1
__ __
0.02 -,-.......
0.01 · __ _.,¡_:
1 1.5 2 3
: ! 1
1 1 1
Ef-+ , ___ L_ I ___ _
... -·· . _J_I_
r--•-,--; 1
4 5 6 8 10 15 20 30
Mülliplo de la intensidad asignada -
Figura 10.41. Curvas de inte rruptores automáticos magnetoté rmicos. (Cortesía de Siemen s.)

251. Contenidos
•
■
■
■
■
■
■
■
•
■
■
■
■
■
Objetivos

252. ■ 11.1. la automatización industrial
mediante lógica cableada
A la hora de realizar un automatismo industrial, el primer
paso es seleccionar el tipo de lógica que se va a emplear. En
función
de esta lógica,
los automatis mos se clasifican en:
• Cableados. Las funciones lógicas se determinan
mediante la conexión de cables eléctricos (ha rd­
ware).
• Programables. Las funciones lógicas se determinan
mediante un programa informático (software).
En este módulo profesional
se estudiar á la r esolución de
problemas de automa tismos empleando la l ógica cableada.
La lógica programa da se estudiará dentro de este ciclo pro­
fesional
pero en otro módulo.
La lógica cabl
eada emplea una serie de dispositivos que
reali
zan una funci ón concreta. El c ómo se van a comportar
va a de
pender de sus relaciones, mediante conexiones eléc­
tricas, con otros disp
ositivos.
■ 11.2.
H contactar
El contactor es un elemento electromecánico que es ca­
paz de conectar
y desconectar receptores eléctricos de
potencia, como por ejemplo motor es eléctricos, resisten­
cias elé
ctricas, etcétera.
Cua
ndo se necesita conectar algún receptor eléctrico de
potencia, no se puede utilizar directamente un interruptor
porque dicho elemento no es
capaz de soportar las elevadas
corrientes eléctricas.
Por ello, es necesario algún disposi­
tivo que se encargue de realizar di cha maniobra. Este ele­
me
nto es el contactor.
Figura 11.1. Contactares. (Cortesía de Schneider y Siemens.)
INSTALACIÓN Y MANTE
Otra caracte rística importante del contactor es el hech
de poder realizar estas maniobras a distancia. Es dec1·
que el eleme nto de accionamie nto no tiene por qué ese~
junto al contactor. De esta manera es posible contar e
r
ecintos o centros de control, mientras que los contactorc
estarán
junto a la máquina.
El contactor es el elemento principal de todo circuito
G.
automatis mos eléctricos.
■■ 11.2.1. Constitución de un contactar
Un conlactor está constituido por las siguie ntes partes:
•
Circuito el ectromagné tico.
•
Contactos eléctricos princ ipales o de fuerza.
•
Contactos eléctri cos auxiliares o de maniobra.
Figura 11.2. Vista interna de un contactar. (Cortesía de Siemen s.)
El circuito electromagnético es el conjunto de eleme
tos
que se en carga de cerrar y abrir los contactos eléctric
mediante la a
cción de un c ampo electromagnético.
Act_
como un electroimán. Consta de una bobina que al cone...
tarse a la red eléctrica cr ea un campo magnético que atr~
una parte m óvil (llamada armadu ra) sobre una parte f
(llamada culata). Al c esar la corriente el éctrica, el camr
magnético de la bobina desapar ece y por medio de un mu.
lle el conjunto vuelve a su posición inicial.
La bobina es un arrollamiento de c obre de una secc,
muy pequeña y c
on un gran número de espiras. Va colo ca
sobre la culata. La armadura tiene como función cerrar
.
circuito magnético.
Mediante el m
ovimiento de la armadura sobre la
cuL
se abren y se cie rran una se rie de contactos el éctricos.
Todo el conjunto va prot
egido sobre una env olvente:
mada carcasa que es de un material aislante y es la que
da el aspecto
ñsico externo.

253. Y MANTENIMIENTO
ura 11.'.l. Bobinas de contactares. (Cortesía de Schneider.)
t Recuerda:
Se debe comprobar siempre que la tensión de la bobina
se corresponde con
la tensión de funcionamiento del cir­
cuito. Si no es así,
el contactor no funcionará o incluso se
estropeará.
Los fabricantes suel en indicar este val or sobre
el
mjsmo producto.
Figura 11 t Contactos A 1-A2 de la bobina.
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
La bobina puede funcionar a diversas tensiones, tanto
en corriente continua como en cotTiente alterna. Es por ello
que este parámetro es importante a la hora de seleccionar
un contactor.
Los contactos de la bobina se identifican por las letras
Al yA2.
Un contactar dispone de dos grupos de contactos eléc­
tricos:
• Contactos eléctricos principales, de potencia o de
fuerza. Son los contactos encarga dos de abrir o cerrar
el
circuito que se desea controlar y así poder conec­
tar los receptores a la red eléctrica de alimentación.
Están diseñados para poder soportar las altas corrien­
tes el
éctricas que re quieren los receptores, tal es como
mo
tores eléctricos, r esistencias de calefacción, alum­
brado, etc.
Estos pares de contactos se id entifican con
las letras
Ll-TI, L2-T2, L3-T3 o L4-T4.
-Q11
Receptor
trifásico
Red eléctrica
Contactor
Carga
Figura 11.6. Conexión de un contactar con una carga.
El número de contactos de potencia puede variar se­
gún modelos, encontrándose en el mercado de dos
polos (bipolares), de tres polos (tripolares) y de cua­
tro polos (tetrapolares).
Culata u
Coora~
.~
fijo
"
A1
1
\.
i\ 1
L'
A2
Contacto
~--
móvil
Muelle Martillo
~ra 11.5. Partes internas de un contactar. Sin activar y activado. 251

254. 252
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
t Recuerda:
En los contac tos de potencia del contactor es donde se
conecta el receptor eléctrico
que se desea controlar a la
red eléctrica.
• Contactos eléctricos auxiliares, de mando o de
maniobra.
Estos contactos se emplean para poder
realizar tareas auxiliares, tale c omo la maniobra de
arranque, s eñalizar el estado del re ceptor median te
pilotos de señalización, etc. Estos pares de contactos
se identifican con números de dos dígitos; por ejem­
plo:
11-12, 21 -22, 33-34, etcétera.
Bobina
r· Jr a t 1 Contactos de un contactar por bloques: fuerza, maniobra y
bobina.
■■ 11.2.2. Tipos de contactos
Como tanto el contactor como el relé disponen de una serie
de contactos eléctricos.
Estos contactos pueden ser de dos
tipos:
• Contactos normalmente abiertos (NO, Normal/y
Open). Son aque llos contactos eléctri co que en con­
diciones n
onnales de reposo, se encuentran abiertos.
Es decir que por e
llos no c ircula la co1Tiente eléc trica.
Figura t 1.U. Contacto NO.
• Contactos normalmen te cerrados (NC, Normal/y
C/ose). Son aquellos contactos eléctricos que en con-
INSTALACIÓN Y MANT
dicion es normal es de reposo, se encuentran
cerra-.
Es decir que p or ellos circula la corriente eléctrica.
Figura 1 t .9. Contacto NC.
Estos contactos son de tipo monoestable, lo que qt: .
re
decir que solo tienen un úni co estado estable (abien
cerrado). Cuan
do un contacto el éctrico es accionado. e
contacto cam bia de estado: si está abierto pasará a
e,
cerrado y si está cerrado p asará a estar abierto. Permanece·
en este nuevo estado mientra perman ezca la acción ½
originó el cambio, y una vez cesa esta acción, el coma.
vuelve a su posición inicial.
(a1) (a2) (b1) (b2)
Figura 11.1 O. Accionamiento sobre unos contactos NO (a1 en reposo, a::
accionado) y NC (b).
Los contactos eléctricos van numer ados según sus '-­
racterísticas:
• Los contactos
NC (cerrados) e numeran con los r.
_
meros I y 2.
• Los contactos NO (abiertos) se numeran con los 11.
meros 3 y 4.
Como tanto el relé como el contactor suelen llevar más
un contacto, se numeran con dos dígitos. El primer dígito h;,.
referencia al número de contacto y el segundo dígito ha,
referenc ia al tipo de contacto. Por ejemplo, en el par 23-24. _
primer dígito, que es el 2, hace referencia a que es el segun...
par de contactos, y los dígito 3-4 hacen referenc ia a que e ~
contacto de tipo NC (cerrado ). Por la misma razón, los e
tactos 41-42 indican que son el cuarto contacto y los númer>
1-2 indican que es un contacto normalmente cen·ado.
Figura 11.11. Representación de un relé de cuatro contactos (dos NO
y dos NC).

255. Y MANTENIMIENTO
■ ■ 11.2.3. Simbología eléctrica
......, simbología eléctrica que se debe emplear con el contac­
r es la mostrada
en la Tabla 1 1 .1.
bla 11.1. Representación gráfica del contactar y sus partes
Elemento ! Símbolo
Bobina 9
·······················································1·· .................... :T··~¡···~j····················1
~)~
Contactos de fuerza
Contactos de maniobra
NC y NO)
i } : ~ .
························································=···························································=
En la representación gráfica de un contactor, aparte del
m
bolo, se incluye una letra que hace referencia a la
na­
-raleza del elemento. Según la no rma a emplear, la letra
.:entificativa es según muest ra la Tabla 11.2.
·1bla 11.2. Identificador del contactar y relé según normas
1
Norma ! E"
1 1
. t . ! Norma
¡ IEC
750
! Jemp o para aparatos e ec neos ! EN
81346
K K [ Relés auxiliares
................... · ........................................................................ · ........................ ·
K j Contactar auxiliar : K '
:::::~::::::::::r ??.~~~?.~~1.:~~:0.¡~?:~:~~~~?.~::::::::::::::::::::::::¡.:::::::::::i.:::::::::::¡.
..... ~ ........... ! .. Contactar.de.potencia ............................. : ......... Y ........... :
K : Relés temporizadores j K j
................. · ........................................................................ · ........................ ·
A esta letra se le añade un número consecutivo a cada
_ emento e mpleado para diferenciarlos e ntre sí, p or ejem­
~10 KJ.
Un contactor se puede clasificar en función del número
_e sus contactos de potencia y, en este caso, tenem os tres
p
os (Tabla 1 1.3).
El
contactar se suele dibujar con sus element os por
sepa­
-..ido (bobina, contactos principales o de fuer za y contactos
~uxiliares o de maniobra), aunque hay veces en las cuales se
"'Uede dibujar c on todos sus elementos al completo.
Tabla 11.3. Representación gráfica del contactar en función del nú­
mero de contactos de potencia
Bipolar ! Tri polar ! Tetra polar
~J Mj "'J "J
~~~~
• ....•••.....•••••••••••••••••••••••••••. = •••••••••••••••••.••••••••••••.....••••• · ........................................ =
Figura 11.12. Representación gráfica de un contactar de potencia.
Hasta h ace muy poco, l os contactores de potencia prin­
cipal
es se identificaban con las letras KM seguidas del
número de orden, por e
jemplo KM 1. Con la normativa
actual
EN 81346, l os contactores de potencia pasan a ser
identificados
con la letra Q seguida del número de orden.
A veces, en combinación
de contactorcs incorpora una se­
gunda cifra relativa a la función que desarrolla .
■■ 11.2.4.
Contactares auxiliares
El contactor auxiliar es una vari ación del contactor, al cual
se le han suprimido los contactos de potencia. El m odo de
funcionamiento
es idéntico al contactor e inclu so suele te­
ner el
mismo aspecto físico. Se emplea para realizar sola­
mente las tareas de maniobra.
El núm
ero de contactos y
su tipo varían según mo delos .
....
50/60Hz
•••
NO 22NC 32ffC 441~ -...-... -......
Figura 11.11. Contactares auxiliares. (Cortesía de Schneider y Siemens.)

256. Puedes diferenciar a simple vista un contactor de otro
contactor auxiliar fijándote en que no tiene los par es de
contactos de
fuerza: L 1-Tl, L2-T2 y L3-T3.
■■ 11.2.5. Elementos complementarios
del contactar
A un contactor se le pueden añadir una se rie de elementos
complementarios que hacen que ese contactor aumente sus
prestacion
es o incluso incorpore alguna función más.
Los elementos
complementarios más importantes son:
• Los bloques de
contactos auxiliares.
•
Los bloques de contactos temporizados.
• Los filtros.
El
bloque de contactos auxiliares es un elemenlo com­
pu
esto de uno o varios contactos eléctricos de maniobra que
h
ace que el contactor disponga de más contactos. Se emplea
cuando se necesitan más
contactos de los que proporciona
el propio
contactor.
Fi~Jr.i 11 14. Bloques de contactos auxiliares de varios polos.
(Corte sía de Schneider y Siemens.)
Existen bloques de contactos auxiliares con diferen­
tes configuracion
es: todos los contactos son normalme nte
abiertos (NO), todos los
contactos son normalmente
ce,n­
dos (NC) o con una combinación de e llos.
El bloque de contactos temporizados añade una serie
de contactos en los cuales su accionamiento depe
nderá del
tiempo.
Existen de dos tipos: temporizados a la conexión
(al activar la bobina, los contactos no
cambian de estado
has
ta pasado un tiempo) y temporizados a la desconexión
(al
desactivar la bobina, los contactos no cambian de estado
hasta pasa
do un tiempo).
INSTALACIÓN Y M
Figura
11.13. Bloque de contactos temporizado. (Corlesía de Schneider.
El filtro antiparasitario es un elemento que se colcx.
en paralelo a los bornes de la bobina y cuya función es
la de protección. En el momento de la conexión de carg ....
inductivas (por ejemplo, motores) se generan una serie d
perturbaciones que pueden dañar a la bobina. Estos filtn
absorben estos defectos eliminando el riesgo de daño.
Figura 11.16. Filtros anliparasitarios para contactar. (Cortesía de Schneider
Todos estos elementos complementarios pu eden ir aco
piados en el frontal o bien en un lat
eral.
Figura 11.17. Acople del blo que de contactos fronta l.
(Cortesía de Siemens.)

257. MANTENIMIENTO
ura 11.1 H. Bloques de contactos de tipo lateral. (Cortesía de Schneider
Siemens.)
■■ 11 .2.6. las categorías de empleo
·o todos los contactores se emplean para todos los recep­
ores el
éctricos. Según el tipo de receptor, así debe s er el
·pode contactor. Atendiendo a la norma IEC 947, las ca­
egorías de empleo para corriente alterna s
on las recogidas
~n la Tabla 1 1.4.
·abla 11.4. Categorías de empleo de contactares en alterna
Clase ¡ Descripción
AC1
AC2
Cargas no inductivas o ligeramente inductivas.
Factor de potencia <! 0,95. Se emplean, por
ejemplo, en resistencias eléctricas de calefacción.
; ;
Motores de anillos rozantes. Se emplean en
¡ motores de gran potencia, como puede ser los
: motores de los puentes grúa .
.............. · .................................................................................................... ·
¡ Motores de jaula de ardilla. Son la mayoría de los j
.~~·~···· .. ·¡· .. ~?~º.~~.s .. e.1~~~.r~~?~.-............................................................... j
AC
4
: Motores de jaula de ardilla con funcionamiento a
........... ...: .. impulsos .(arranque .Y. paradas. continuas) ....................... =
La gran mayoría de aplicaciones de potencia en trifásica
,e centra en el arranque de motores, por e llo la cate goría
más empleada es la
AC3.
Existe otra categoría para cargas en continua (Tabla 1
1.5).
Tabla 11.5. Categorías de empleo de contactares en continua
Clase
¡ Descripción
DC1
Cargas resistivas, como por ejemplo resistencias
eléctricas de calefacción.
DC2 j Arranque de motores shunten régimen normal.
· .................. · ....................................................................................................... ·
!... .. ~~? ..... : .. Arranque. de. motores .shunt en .régimen. de .impulsos .... j
...... ~~.4. ..... l .. ~r.r~~·q·~~ .. ~.~ .. ~.?t?.r~~._s.e.ri·~··~~ .. r~?_i_'.11~.~ .. ~?.~111.~I: .............. ,
■ 11.3. [ 1 relé
El relé es otro de los elementos de conmutación. Al igual
que el contactor, su función
es la de cerrar y abrir circ ui­
tos eléctricos. Mientras que el contactor se emplea como
elemento de
control ele potencia, el relé se emplea como
elemento de
control de la maniobra. Aunque para cargas o
receptor
es ele pequeño amperaje, tanto en corriente monofá­
sica o
en corriente continua,
se emplean también los relés.
El número de
contactos eléctricos y su tipo varían se­
gún el modelo.
Como se diseñan para operaciones ele ma­
niobra, sus contactos no soportan
corrientes elevadas. Este
hecho permite
que sus dimensiones sean reducidas en com­
paración al contactor.
Tanto el circuito electromagnético
como los contactos
eléctricos van encaps
ulados juntos. Este conjunto se conec­
ta a un zócalo que hace de soporte.
La principal ventaja es
que en caso de su
stitución del relé por avería, esta opera­
ción se realizaría
con rapidez y seguridad al no tener que
desmontar el
cableado.
Figura 11.19. Cabezales de relés. (Cortesía Schneider y Siemens.)

258. 256
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Los contactos eléctricos de un relé, por lo general, van
montados de tal man
era que cada c ircuito consta de tres
contactos: un cont
acto abierto, otro cerrado y uno que es
el común a ambos. La manera de empl earlos es conectar
siempre el común, y
en función de las necesidades, conec­
tar el abierto o el cerrado o incluso ambos. Estos tipos de
contactos
se llaman contactos conmutados.
Común },
NO NC
Figura 11.20. Símbolo de un contacto conmutado.
Precauciones
Siempre, antes de emplear un relé, se debe verificar la ten­
sión de la bobi na, así como la posici ón de los contactos.
Existen
en el mercado diferent es tipos de relés y por
tanto de zócalos.
Figura 11.21. Zócalos para relés de diferentes tipos. (Cortesía Schneider
y Siemens.)
Una vez ensamblado el cabezal del relé en su zócalo, el
conjunto está dispuesto para trabaja
r.
Figura 11.22. Diferentes tipos de zócalos con el relé ensamblado. (Cortesía
Schneider y Siemens.)
INSTALACIÓN Y MANT
■■ 11.3.1. la tecnología de estado sólido
Hasta ahora los elementos de conmutación que se han vi :
se basaban en que la conexión se realizaba por medios me­
cánicos. Hoy en día, y gracias a la electrónica, los elementc
de
conmutación (contactores y relés) han evolucionado y
ha creado un nuevo tipo, llamado de estado sólido. Esto
elementos no tienen ninguna parte móvil, lo cual los hace
1-
lenciosos en su funcionamiento y tienen una mayor vida ú ti
sin embargo son sensibles a las perturbaciones y sobrecargfu
aparte de necesitar de una buena disipación de calo r.
CE ~ , ...
Sc~•wJ~rr
.:µ>.i, .. J!) sr,..rc m:.i.AY
Figura 11.23. Relé de estado sólido. (Cortesía de Schneider.)
■■ 11.3.2. Simbología eléctrica del relé
Tanto el relé como el contactar tien en una simbología elé c­
trica idéntica, salvo que el relé no cuenta con los contact o,
eléctricos de potencia. Su letra identificativa es la K.
Tabla 11.6. Simbología de representación del r elé
Elemento ¡ Símbolo

259. N Y MANTENIMIENTO
■ 11.4. Dispositivos de accionamiento
manual
En toda instalación de automatismos eléctricos cabl eados,
e neces
ita de un elemento de accionamiento o de puesta en "!larcha y de p aro a voluntad. Estos dispositivos de acciona­
'11.Íento manual son el pulsador y el interruptor.
Un elemento de mando se compone, principalm ente, ele
..:os partes:
•
Los contactos el éctricos.
• El
accionamiento.
Los contactos eléctricos pueden ser, como ya se ha vis-
o. de tipo NO (normalmente abierto s) o NC (normalmente
.errados).
Los contactos el
éctricos de los elementos de mando tam­
bién se denominan cámaras de contactos.
Estas
cámaras de contactos son elementos m odulares
.:¡ue se eligen y se combinan en función de las necesidades
.1e montaje.
~ra 11.2 ... Cámaras de contactos. (Cortesía Schneider de Siemens.)
11. DISPOSITIVOS OE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
El accionamiento es la forma de activar los contactos
eléctricos. Existe una gran diversidad en la fo rma del accio­
namiento, que de
penderá de las necesidades. Por ejemplo,
hay ocas
iones donde se necesita que u na máquina se accio­
ne
con la mano d esde unos pul sadores, sin embargo en otras
ocasiones puede s er interesante que se accione con el pie
(pedal).
Habrá ocasiones, donde p or seguridad, se necesite
una llave para su
accionamiento, etcétera.
Entre los sistemas de mando mecánico, se encuentran
l
os accionamientos mostrados en la Tabla 11.7 .
Tabla 11.7. Simbología de accionamientos
. . .
, .. Símbolo general .. J .... ~.~·~·-···'
!.. Pulsador ................. ; ..... §.~.~ .. .J
1
Selector rotativo
1
.f--
: : :
: : :
! .. Llave ........................ ! ...... ~~~.~ ...... !
!.. Pedal ..................... ..!. ... _f.-. -.. .J
! .. Tirador ................... J ... }--.. .J
:__ Seta ........................ J ..... ?::~~ .... .J l .. Manivelª ................. l .... ::C.~.~ .... !
. .
L~~ I~.~.~~ .......................... l...~-. -.,1
! .. Roldana ....................... J. 0.-.-.. !
!
..
Palancª ....................... ..1 ..... \-.-.... !
j Palanca con j "\--_ _ ¡
L maneta ........................ J ...... i:, ......... ...!
Por tanto, la simbología gráfica de un elemento de man­
do consiste en la unión de ambas partes. Un si stema de
accionamie
nto puede actuar sobre uno o varios contactos
(Tabla
1 1.8).
Tabla 11.8. Ejemplos de sistemas de accionamientos
!-~ ~~{ ¡;;:~;~~;;;ª;:;:;~;~;ª;;~:,:: 1
j :s ;} i ii~~::i~i,;;i;i;:~;;;:i~;L:
j ºI -~ j Accionamiento mediante pedal de dos :
! :s ~)~ =rJii~~~~:~~::~~=::~·::~::q
257

260. 258
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
La unión entre a mbas partes se realiza mediante una lí­
n
ea discontinua.
Hay
ocasiones en las cuales se modifica el comporta­
miento del accionamiento.
Esta información
se añade mo­
dificando la lín
ea discontinua (Tabla 11.9).
Tabla 11.9. Comportamiento del accionamiento
Símbolo
j Descripción ! Ejemplos
Retorno no
automático.
Después de ser
accionado, el
sistema no vuelve a
su posición inicial.
Interruptor Selector
¡····· ................ 1···~~i;iii~i·t~e~~~········1·········~·~~~·~·~·~;~~·g· ~~cia.
con un elemento
que bloquea la
• posición. .
: ..................... l ........................................... i .................. ...•................................. :
Los elementos de mando se identifican con la l etra S
seguida de un número que hace referencia al orden dentro
del esquema eléctrico.
A nivel físico, los
diversos fabricantes proporcionan el
sis
tema de accionamiento por separado de l as cámaras de
contactos.
Figura 11.25. Pulsador. (Cortesía de
Schneider.)
Figura 11.2i. Selector con llave.
(Cortesía de Schneider.)
figura 11.26. Selector. (Cortesía de
Schneider.)
Figura 11.28. Paro de emergencia.
(Cortesía de Schneider.)
INSTALACIÓN Y MAN
Al accionamiento del paro de emergencia se le llama seta
de emergencia, por su aspecto
físico.
Debido a la diversidad de variaciones, los
fabricant e-­
emplean un sistema de acople o bastid or entre las cámar.,._
de contactos y los cabezal es de accionamie nto.
Figura 11.29. Chasis o collarín de
montaje.
Figura 11.31. Conjunto montado.
(
Cortesía de Schneider.)
r
Figura 11.30. Conjunto bloque de
contactos montado.
Figura 11.32. Conjunto de
pulsador. (Cortesía de Schneider.
1
Los elementos de mando no están estanda rizados, por
ello cada fabrica
nte realiza sus propios modelos siendo
incompatibles entre gamas y marcas de fabricantes.
■ 11.5.
□ispositivos de señalización
En muchas ocasion es es necesario señalizar el estado d.
alguna maniobra (máquina en marcha, máquina pa rada, al­
cionamiento del paro de emergencia, averías, etc.). Com,
elementos de señalización se tienen los avisadores lumin o­
sos y los acús ticos.
Los dispositivos de señalización ópticos y acústicos •
identificaban ant eriormente con la let ra H, y actual ment.
con la letra P, según la norma EN 81346.

261. Y MANTENIMIENTO 11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Tabla 11.1 O. Dispositivos de señalización El uso de colores está tipifica do para comunicar un sig­
nifi
cado (Tabla 11.11).
Tipo
¡ Nombre ! Símbolo
Luminoso
Acústico
¡ Piloto de señalización
-P t
i PilolD de señalización ¡ -P ;x-n i
¡ intermitente l
¡ Bocina ; :~ ;1= :
1 Timbre : -P :~ ¡
: : :
i, Sirena 1 -P x~ 1
~ ~r f
: ......................................................... : ................................... :
¡ Zumbador
1
-P :~ 1
En la simbol ogía se puede indicar este color adjuntando
el
código de color.
-P t C2
Fi~ura 11.33. Piloto de señalización de color rojo.
Los sistemas de señalización luminosa pueden ser de los
siguientes tipos:
•
De montaje exteri or a la placa. Suelen ir montad os
de idéntica manera que los pulsadores en l as puertas
u otras super
ficies exteriores del armario eléctri co.
•
Sobre carril DlN.
• En baliza.
........................ · ......................................................... · ................................... ·
Dentro del grupo de avisadores acústicos hay una gran
vari
edad (bocina, s irena, timbre, zumbador). En muchas
ocasiones ambos tipos de avisadores (acústicos y lumino­
sos) actúan a la par .
·abla 11.11. Código de colores para elementos de señalización
(c~:i~~) i Significado I Explicación I Casos típicos de empleo
Rojo
(C2)
¡ Peligro o
¡ alarma
[ Advertencia de un
¡ posible peligro o
j de un estado que
j requiera una acción
¡ inmediata.
¡ • Fallo del sistema.
• Tem
peratura que excede de los límites de seguridad.
•
Paro de una parte esencial del equipo debido a la actuación de una protección.
•
Peligro debido a elementos accesibles bajo tensión o elementos en
movimiento .
................... · ............................ · ............................................. · .......................................................................................................................................................... ·
! ! Modificación o ' 1
Amarillo j • Temperatura o presión que difiere del valor normal.
¡ Precaución ¡ cambio próximo de j
C4) j • Sobrecarga admisible por tiempo limitado .
.................. ! ............................ ! .. condiciones.··················••:••················································································· ...................................................................... !
Verde
1C5)
Azul
C6)
: l Condiciones de 1 c·
1
. , d
I
f . t l
¡ ¡ . . ¡ • ircu ac1on e re ngeran e. ,
j Seguridad j ~ervici~ seguras
O
. ¡ • Conexión automática de la maniobra.
¡ ¡ fuz v.er e pdara seguir ¡ • Máquina dispuesta para la puesta en marcha.
, unc10nan o. ,
:
1
f . . ¡ Significado distinto al : S -
1
. b t j
¡ n ormac1on : de los . dos : • ena para manio ra remo a. 1
j específica ¡ t . menctiona ¡ • Selector colocado en posición de reparación. '
, , an enormen e. ,
. .. : : Confirmación u : ¡
Blanco i Información ¡ otri. s~ni fica
1
do no ! • Interruptor general conectado. Tensión en el circuito. !
C9) 1 general 1 ~~l~~es~ i~~r~l~o Y j • Velocidad o sentido de rotación elegido. 1
····················:····························!··~~.~~~ .................................. , .......................................................................................................................................................... ! 259

262. Figura 11.34. Piloto de señalización
montado. (Cortesía de Schneider.)
Figura 11.31,. Dispositivo de
señalización luminosa. (Cortesía
Schneider.)
• 't' 'v
♦
~
Figura 11.35. Piloto de señalización
de carril DIN. (Cortesía de Hager.)
!
Figura 11.37. Balizas de
señalización. (Cortesía de
Schneider.)
Figura 11 .'lB. Dispositivos de señalización acústica.
(Cortesía de Schneider.)
INSTALACIÓN Y MANTE
■ 11.6. Operaciones con los contactos
auxiliares
Los contactos auxiliares se emplean principalmente en ,_
siguientes tareas:
• Realimentación.
• Operaciones de seña
lización.
• Operaciones con
condicionantes.
■■ 11.6.1.
la rnalimentación de la bobina
En las maniobras de automatismos cableados, se emple
p
ulsadores. Se necesita pues de alguna técnica que pernu
empl
ear pulsadores para l a activación y desactivación
l.
contactares y relés. A esta técnica se le denomina com
realimentación de la bobina.
Para emplear
la técnica de la realimentación se nece
ta un p
ulsador normalmente abie1to (NO) que actuará
com
marcha, en paralelo con un contacto a bierto de la bo bin..
a goberna r. Este con junto estará en serie con un pulsad 1.. ·
normalmente cenado (NC) que actuará como paro.
La Figura
1 1.39 representa la secuencia de
realimenta­
ción de una bobina de un contactar. En la figura (a) se , •
el sistema en reposo s in alimentación. Al conectar alime n­
tación (b), la fase ll ega hasta el contacto 3 del pulsador d.
marcha (S2) y 13 del contacto de Q 1 1 , pasando a traYé<
del pulsador cerrado de paro (Sl). Mientras pulsamos s:
(c), la corriente eléctrica circula a través de él, activand
la bobina del
contactor. Una vez activada esta bobina,
su
contactos cambian de estado, cerrando los contactos abi er­
tos y abriendo los contactos cerrados, en este caso ciem.
el contacto abierto 13-14 (d). Al dejar de pulsar S2 (e), L
bobina sigue alimentándose a trav és de su contacto. Par_
parar o desactivar la bobina, pulsamos paro S 1 (í), abriend
el c
ircuito impidiendo que la corriente eléctri ca llegue a 1-
bobina. Al desac tivarse la bobina, sus contactos
vuelven_
la posición de reposo.
En equipos industriales, se emplean botoneras que pue­
den agrupar ambos p
ulsadores. Se componen de un
cabeza.
que tiene dos botones y de dos cámaras de contactos: un_
abierta y la otra cerrada.
La técnica de la realimentación se empl ea como ele men­
to de seguridad. Siempre
que una maquinaria pare su fun­
cionamiento por fallo en la alimentación, no podrá volver
a
arrancar por sí sola en el caso de que vuelva el suministro
eléctrico. Una puesta en funcionamien
to de cualquier m á­
quina sin esperarlo puede cau sar un accidente.

263. Y MANTENIMIENTO
'~'~
-s1 E-
-S2
-52 E- -011 -52 E- -011 r:¡j=='E~ -011 ~
:¡ :¡
(a) (b) (c)
ura 11.'l9. Proceso de realimentación de una bobina.
. ira 11.40. Botonera marcha-
aIO en un único cabezal. (Cortesía
ie Schneider.)
Figura 11.41. Botonera marcha-paro
con pulsadores independientes.
(Cortesía de Schneider.)
■■ 11.6.2. Operaciones de señalización
';.."na forma de diálogo entre las máquinas y los operarios es
"Ilediante señales. Podemos indicar así que cierta máquina
t tá funcionando o bien que se ha parado d ebido a algún
'"'roblema. Estas señales son de tipo lurnjnoso y/o acústi co.
Para activar estas
señales se emplean los contactos auxi­
ares asociados a un contact
or o relé.
Los elementos de s
eñalización con contactos abiertos se
tmplean cuando se desea indicar que cierto contactor o relé
t tá activado. Por ejemplo, en la Figura l l .42(a), el piloto de
-eñalización P l se en cenderá cuando el contactor Q 1 1 esté
.1ctivado, si el contactor Q J I activa por ejemplo un mot or, el
... ¡Joto PI indi cará que el motor está funcionando.
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Lo---....---
.51 E- -s1 E-
-S2
Lo 1
-51 -
~'h
-Q11 -52 E- -Q11 -52 E- -011 ...
:¡
. 1 -
(d) (e) (f)
Los elementos de señalización con contactos cerrados
se emple
an cuando se desea
inilicar que cierto contactor o
relé no está activado. Por ejemplo, en la Figura l l.42(b),
el piloto de
señalización P2 se activará cuando el contactor
Q 11 no esté activado, si el contactor Q 11 activa por ejemplo
un motor, el piloto P2 indi cará que el motor está parado.
Lo
-Q11
-P1
~I
;!:
x
Piloto de
señalización
No--------
(a)
Figura 11.42. Técnicas de señalización.
L
-Q11
-P2
"'
"'
x
Piloto de
señalización
No----+-----
(b)
■■ 11.6.3. Operaciones con condicionantes
Hay ciertas operaciones en las cu ales se necesita que, para
ac
tivar cierto contactor o relé, se cu mplan una serie de con­
dicionantes,
como por ej emplo:
•
Se tiene una máquina el éctrica de corte de piezas
que producen polvo en el ambiente. Se debe activar
primero un motor de ventilación antes que se pueda
activ
ar la máquina de corte.
•
Se tiene un horno el éctrico que calienta las piezas
que le ll egan por una cinta u·an sportadora. Para que
se active la cinta u·ans portadora primero debe acti­
varse el horno.
261

264. 262
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
• Se tiene un motor eléctrico que puede girar en los
dos
sentidos de giro. Si gira en un sentido se imposi­
bilita, por seguridad, que gire en el sentido inverso.
Estas condiciones
de funcionamiento se aplican me­
diante contactos abiertos o
cerrados, según la necesitad.
En el ej
emplo de la Figu ra 11.43, se observa que para
activar K
1, no hay ninguna condición, simplemente se ac­
tivará pul
sando S2. Sin embargo, para que se active K2
primero debe estar ac
tivado K 1, ya que de lo contrario el
contacto 23-24 de K I no se cerrará impidiendo la activa­
ci
ón de K2. Es decir, K2 está cond icionado por Kl.
L
N
'"
-S1
E--
-S2 ~
E--
-K1
-K1
Figur,1 11.,U. Ejemplo de condición.
'"
-S3
-1<2
E--
"'
"'
■ 11.7. [I temporizador
El temporizador es un relé en el cual sus contactos se acti­
van en función del
tiempo. Este tiempo se puede fijar desde
el propio dis
positivo y su rango depende del modelo, pero
oscila entre milisegundos hasta horas.
Existen dos grupos de temporizadores:
• Acoplados al contactor. No tienen la parte de la bo­
bina y constan solamente de los co
ntactos. Se ac tivan
mediante la
activación o desactivación de la bobina
del
contactor al cual se le acopla. Suelen llevar al me­
nos un par de contactos (uno abierto y uno cerrado).
• Independientes. Constan de su propia bobina ju nto
con
los contactos. Los contactos suelen ser conmuta­
do
s, es decir que llevan un borne común a un contac­
to abierto y
cerrado.
INSTALACIÓN Y MANT
Figura 11.44. Temporizador de acople a contactar. (Cortesía de Schneider.
Alimentación eléctrica
A1: 230 V A3: 24 V
Led «en tensión» --.a
Led «en trabajo» - JI
Símbolo eléctrico --
Modelo
Contacto
NC (16)
•
.• #
Contacto NO (18)
Figura 11 ..t5. Partes de un relé temporizador.
Contacto común ( 15)
Dial
de
ajuste
del tiempo
Tipo
de relé
(onde/ay)
____ Placa para
identificaciór
Contacto
bobina (A2
Respecto a los contactos, que pueden ser n ormalmente
abiertos (NO) o normalmente
cerrados (NC), existen
do~
tipos:
• SPST (Simple Pole -Simple Throw). Son contacto_
simples. Cada contacto lo componen dos bornes.
Figura 11.46. Relé con dos contactos SPST.

265. N Y MANTENIMIENTO
• SPDT (Simple Pole -Double Throw). Son contactos
conmutados. Cada contacto lo componen tres bor­
nes,
que son: un borne abierto, uno cerrado y uno
que se utiliza como común.
ura
11.47. Relé con dos contactos SPDI
■■ 11.7.1. la temporización a la conexión
t:n el re lé temporizado a la conexión (onde/ay), cuando la
--obina del temporiz ador es activada, intern amente realiza
.: proceso de contar el tiempo. Alcanzado este tiempo,
ctiva sus contactos vari ando su posición, es decir abrien­
~o los cerrados y cerrando l os abiertos. Está retrasan­
do la conmutación de sus contactos al ser activada la
hobina.
Si durante el proceso de contar el tiempo se deja de
-imentar la bobina, esta se inicializa volviendo al estado
-iicial.
Un relé temporiza dor con temporización a la conexión
e simbo
liza de la forma indica da en la Tabla l J .12.
·abla 11.12. Representación gráfica del relé temporizado a la co­
-exión
Elemento ¡ Símbolo
Relé temporizador con
retardo a la conexión -K ~--E)~
~;~:~:;~~g~i~~t a : -K ~j ! :K ~-t ¡
El símbolo del relé temporizador se identifica con la le­
Ta K. A veces se acompaña de la letra T, siendo KT.
En
la Figura 11.48 se observa un ejemplo de funciona­
"'.liento. Al accionar SI se activa la bobina del relé y trans­
_urrido un tiempo
(t), cierra su contacto 15-18 activando la ..illlpara P 1. Al cesar la activación de la bobina, la lámpara
-e apaga instantáneamente, volviendo el circuito al estado
1icial.
L
MI
-S1 _fv-
-K1
N
S1
K1
(A1 -A2)
K1
(15-18)
P1
<
~
Figura 11.48. Temporizador a la conexión.
~I
-K1 E:-
~
x
-P1
■■ 11.7.2. la temporización a la desconexión
En el relé temporizado a la desconexión (off de/ay), cuando
la bobina del tempo rizador es activada, sus contactos cam­
bian de estado
de manera instantánea, es d ecir abriendo los
cerrados
y cerrando los abiertos. Pero al cesar, internamente
comienza a contar el tiempo y
transcw-rido este, sus contac­
tos vuelven
al estado inicia l. Está retrasando la conmuta­
ción de sus contactos al ser desactivada la bobina.
Un relé temporizador con temporización a la desco­
nexión
se simboliza de la forma indicada en la Tabla 11.13.
Tabla 11.13. Representación gráfica del relé temporizado a la des­
conexión
Elemento
¡ Símbolo
Relé temporizador con
retardo a la desconexión. K 9-}}l
· ........................................................... · .............................................................. ·
' Contacto temporizados a la
1
-K ) ~:::~¡ , -K ) -~( 1,
desconexión (NO y NC).
~ ¡
i ......•••.................................................. · ................................ 1 ............................. ·
En la Figura 11.49 se observa un ejemplo de funciona­
miento. Al accionar SI
se activa la bobina del r elé y se cie­
rra ins
tantáneamente el contacto 15-18. Al abrir Sl, deja de
llegarle t ensión a la bobina y es entonces cuando comicn-

266. 264
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
za el proceso de temp orizar. Pasado el tiempo prefijado, el
contacto 15-18 se abre apagando la lámpara y volviendo el
relé al estado inicial.
L
MI ~I
-S1 _fv- -K1 )-
-K1
N
S1
K1
(A1-A2)
K1
(15 -18)
P1
<
Figura 11.4'l. Temporizador a la desconexión.
~
x
-P1
■■ 11.7 .3. Otras temporizaciones
No solo existen en el mercado estos dos tipos de tempori­
zadores, sino que hay una amplia gama de funciones espe­
ciales: relés intermitentes, con temporización a la conexión
y a
la desconexión, relé de pulsos, etcétera.
Estos tipos de relés,
por lo general,
son de tipo mu lti­
funció
n. Significa que un único relé tiene varios modos de
trabajo y mediante un sel
ector se selecciona el modo de
trabajo o función que se desea que realice.
■ 11.8.
fl relé horario
El reloj o relé horario es otro dispositivo que permite
gestionar el tiempo.
Mientras que en el tempori zador el
tiempo es de un valor pequeño, no rmalmente segundos o
minutos, el reloj horario permite
el cierre y la apertura del
c
ircuito a lo largo de las 24 horas, incluso a lo largo del año.
La gran diferenc ia entre un relé temporizador y un relé
horario es que
mientras que el temporizador necesita de una
señal de activación (manual o proveniente de algún tipo de
sensor), el relé hora rio se activa y desactiva solo en función
del tiempo.
INSTALACIÓN Y MANT
Por ello, en función del margen del tiempo, se clasific
en reloj
es diarios, semanal es o anuales.
Bobina
Bobina
Programación
horaria
Contactos
,,
C)ok
, -L ed de estado
Pestañas
de
programación
Figura 11.30. Partes de un reloj horario (electromecánico y digital).
Existen dos grandes grupos de estos dispositivos:
• Electromecánicos. Su programación se realiza me­
diante
una serie de pestañas o levas que tienen dis­
tribuidas a lo largo de una circunferencia
que
actúa
como reloj. Cada pestaña o leva abarca un espacio
de ti
empo y tiene dos posiciones: activada y desacti­
vada. Cuando el
tiempo llega a esa franja, en función
de la posición de la p
estaña, abr irá o cerrará sus co n­
tactos.
• Digitales. No contiene ningún elemento móvil. Se
basa en el uso de la electrónica, tanto para la progra­
mación como para su funcionamie
nto.

267. Y MANTENIMIENTO
abla 11.14. Representación gráfica del relé horario
Elemento ¡ Símbolo
Relé horario -K ? ---),¡
... ·········································i··························;·,···· .. , ....................... ~¡;·····i
Contactos (NO y NC) -K e)--~ -K e)--~(
······························· ............ : ................. ................... : ........................... ......... :
El símbolo del relé horario se identifica, al igual que el
emporiza
dor, con la letras K. A veces se acompaña de la etra T, siendo KT.
■ 11.9. fl interruptor de posición
El interruptor de posición, también llamado final de
..:arrera, es un dispositivo electromecánico, similar a los
íterruptores, el cual se acciona de manera mecánica por
d contacto de un objeto móvil sobre él. Se emplea para
.xtectar la posición concreta y definida de un objeto que se
-csplaza por una trayectoria fija y conocida.
De palanca con
roldana
ajustable
De pistón con roldana
De pistón con roldana
De pistón
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Existen una gran variedad de interruptores de posición,
que se distinguen por el cabezal o sist ema de accionamiento
(de pulsador,
de varilla, de rodillo, etc.).
---+
t
ObJeto móvil
Objeto móvil Final de carrera
Figura 11.52. Funcionamiento de la detección del final de carrera.
De palanca
con roldana
....
De pistón
con roldana
De varilla
r,
libre __
1
1/-
De varilla
ajustable
•a 11.31. Diferentes tipos de interruptores de posición. (Cortesía de Siemens.) 265

268. 11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Cuando un objeto incide sobre el cabezal, este acciona
los contactos que
se encuentran en el inte rior del cuerpo.
Movimiento del
. ' ....
.,
.......... , objeto a detect ar
··· ... (1)
INSTALACIÓN Y MAN
La simbología eléctri ca que re presenta al in terruptor
posición o final de carrera es la mostrada en la Tabla 11.; •
Los interruptores de posición se identifican con la letra;;
según la norma EN 81346.
__ , ......... .
1
■ 11. l O. los sensorns
de proximidad
266
NC
NO
Contactos
eléctricos
s
lill
111
(a) En reposo
¡~
1
J~I
,~~!
1 ~
(b) Accionado
Figura 11.">I. Detalle de un interruptor de posición.
j
Movimien to de
accio
namiento
de los contactos
eléc
tricos
En algunos mode los, el cuerpo es común para toda la
gama y los cabezales son intercambiables entre sí. Esta mo­
dularidad
favorece el mantenimiento de la instalació n.
r
Figura 11.54. Sistema modular de los inte rruptores de posición. (Corles/a
de Siemens.)
El sensor de proximidad, también llamado transduct ·
o captador, es un disp ositivo capaz de transformar uc
magnitud fís ica en una magnitud eléct rica, por ejemplo ....
sensor de temperatura, de presión, de presenc ia, etcétera.
Los detectores de proximidad revelan la presencia de L
elemento dentro de su campo de acción. Entre el sensor
el
elemento a det ectar no existe un contacto físico, con .
que
no existe un desgaste al no hab er piezas en movimiem
Estos disposilivos r
eemplazan l os elementos mecánicc
por element
os electrónicos, obteniéndose una serie de ven
tajas:
•
Mayor vida útil in dependiente del número de mani
bras.
• Pueden tr
abajar sin pro blemas en ambientes duro
húme
dos, polvo rientos, etcétera.
• Su
Liempo de respuesta es muy corto, lo que
permi~.
una frecuencia de trabajo alta.
Dentro del grupo de
detectores o sensores de
proxinu­
dad se encuent ran dos variantes:
• El sensor
de proximidad indu ctivo.
• El sensor
de proximidad capacitivo.
Tabla 11.15. Representación gráfica del interruptor de posición
Elemento
¡ Símbolo
Final de carrera (símbolo genérico) (NO, NC y NO+NC)

269. Y MANTENIMIENTO
■ ■ 11. l 0.1. los sensores de proximidad
inductivos
.on sensores de presencia que se emple an para la detección
_e materiales metálicos.
ra 11.j3. Sensores de proximidad inductivos. (Cortesía de Schneider.)
Funcionan a ba se de generar un campo electromagnéti­
. 'l alterno m ediante una bobina dela nte de una cara sensible
ac
tiva y con una frecuencia alta (entre 1 00 kHz y 500 Jfa) mediante un oscilador. Cuando un objeto metálico se
rúa dentro de su campo de detección crea unas perturba-
-ones que el circuito de control detecta y activa la salida.
La distancia del campo de detección es corta (del orden
.x milímetros a centímetros) y puede ser alterada en fun­
-ón del tipo de material y de la forma del objeto a detectar.
:>or ejemplo, un objeto de acero dúctil se detecta m ejor que
no de aluminio o cobre, y un o
bjeto plano se detecta mejor ue uno redondeado.
El material del cuerpo del
sensor puede ser de tipo me­
_fico o plástico, y con rosca o sin rosca. El cuerpo roscado
...tcilita el montaje del sensor mediante un par de tuercas.
::1 cuerpo suele contar con un diodo led que indica su esta-
para facilitar su
comprobación operativa. Respecto a la 3lida de la señal, esta se puede llevar a cabo mediante un
_:ibleado o bien mediante conecto r.
■ ■ 11. l 0.2. los sensores de proximidad
capacitivos
.. os sensores de proximid ad de tipo capacitivo s on de as­
--ecto similar a los de tipo inductivo.
En este caso, en vez de cre
ar un campo electromagnéti­
.o. crean un campo electrostático. Funcionan de manera si­
-ni lar al condensador. La cara activa del sen sor actúa como
na de las placas del condensador y la otra placa
se consi-
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
-------------------------·\-~
dera tierra. Entre ambas
se encuentra el dieléctrico, que es
el aire. Cuando un objeto
se sitúa en el campo de detección
se modifica el diel éctrico y de esta manera el circuito de
control lo detecta y actúa sobre la salida .
Figura 11.:;c,. Sensores de proximidad capacitivos. (Cortesía de Schneider.)
Por ello, este tipo de sensor es capaz de detectar tanto
o
bjetos metálicos como no metá licos.
Requieren un poco de mantenimiento, ya que si se acu­
mula suciedad en la cara activa, esta puede
dar lugar a fal­
sas detecciones. Sin embargo, son muy utilizados para la
detección de objetos
no metálicos tales como: detección de
niveles (tanto sólidos como líquidos), detección de eleme n­
tos en envases, etcétera.
■■
11.10.3. Simbología
La simbología el éctrica que representa a los sensores de
proximidad es la indicada en la Tabla l l.l 6.
Tabla 11.16. Representación gráfica del sensor de proximidad
Elemento ¡ Símbolo
j Símbolo genérico -BG
: : . :
: ::~~:,:eprox;m;dad ' ·B 1 ~ 1 ; ·B t?;J!
! Sensor de proximidad ! -s 1 <;J>,_ 1 ! -s [&},! .
l capacitivo
7
_¡
: ................................................. : ............... , .................... : .................................... !
Estos elementos se identifican con la letra B. 267

270. 268
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
■■ 11.l 0.4. Conexionado
En el conexionado eléctrico de los sensores existen dos gru­
pos:
• Sensores a dos hilos
Se conectan en serie con la carga. La fuente de ali­
mentación puede ser tanto en corriente continua
como en alterna, depende del modelo.
Figura 11.57. Conexión eléctrica del sensor a dos hilos.
• Sensores a tres hilos
Funcionan en corriente continua. Disponen de tr es
cables: dos de ellos se conectan a la fuente de ali­
mentación eléctrica y el otro
es la señal de salida que
se conecta a
la carga, que suele ser la bobina de un
relé. Algu
nos sensores disponen cuatro cables: dos
de alimentación, uno de señal de salida y el otro de
valor complement
ario a la salida.
Respecto a los
parámetros proporcionados por los
fabricantes, la corriente de fuga no es aplicable en
estos casos y la tensión residual
es despreciable.
Existen
dos tipos de sensores a tres hilos: de tipo
PNP y NPN. En los de tipo PNP (salida de valor po­
sitivo), la carga se conecta a
la salida del sensor y al
negativo; y en los
de tipo NPN (salida de val or nega­
tivo), la carga se
conecta a la salida y positivo de ali­
mentación.
Sabías que ...
La mayoría de los fabricantes dotan a sus modelos de
sensor es con una serie de protecciones tales como: pro­
tección contra la inversión del cableado de a
limentación,
protecc
ión contra sobrecargas y cortoc ircuitos, etcétera.
Figura 11.39. Cableado en un sensor de proximidad.
INSTALACIÓN Y MANT
--------
~
Tipo PNP
+
s
+
~
Tipo NPN
Figura 11.58. Conexión eléctrica del sensor a tres hilos.
+
s
+ +
El nombre de PNP y NPN viene del tipo de transistor
electrónico interno que se empl
ea como etapa de salida
del sensor.
Los sensores de proximidad a tres hilos funcionar
para una tensión
de 24 V en corriente continua. L
salida de señal del sensor se aplica a la entrada ele
U"
autómata programable (PLC) o se conecta a un relc
auxiliar que actúa como preaccion aclor.
■ 11.11. los detectores ópticos
Los detectores ópticos basan su funcionamiento en la emi­
sión y posterior recepción
ele un haz ele luz.
Figura 11.60. Sensores fotoeléctricos. (Cortesía de Schneider.)
(BN) Marrón
-Tensión alimentación+
/csK) Negro -Salida de señal E=
(BU) Azul - Tensión alimentación -

271. Y MANTENIMIENTO
Emisor n Receptor
t
a) Sin detectar objeto
figura 11.61. Funcionamiento del método de detección por bloqueo de haz.
a) Sin detectar objeto
figura 11.&2. Funcionamiento del método de detección por retomo de haz.
El sistema básico consiste en crear una barrera de luz,
es d
ecir un el emento llamado emisor es el encargado de
generar y emitir un rayo de luz, y otro el emento, llamado
receptor, es el encargado de recib ir ese rayo de luz, creando
entre
ambos elementos una barrera. Hay dos sistemas de
detección: sis tema por bloqueo de haz (el receptor det ecta
el
corte del haz) y siste ma por retorno de haz (el receptor
detecta el haz de luz).
El tipo de
encapsulamiento en muy variado: rectang ula­
res, compactos, cilín dricos, de horquilla, de fibras ópticas,
barreras de
matriz, etcétera.
El
conexiona do es a tres hilos o a cin co hilos (dos de
alimentación y tres para la salida de tipo con mutado).
+
-B
4)>
Común
NO
s;,?=K
NC
figur,1 11. l. Sensor con conexión a cinco hilos.
Algunos sensores cuentan con cuatro hil os, pero son bá­
si
camente un sen sor con tres hilos el cual cuenta con una
s
egunda salida que
es su complemen taria.
b) Objeto detectado
b) Objeto detectado
■■ 11.11.1.Simbología
La simbol ogía eléctrica que representa al sensor fotoeléctri­
co
es la indicada en la Tabla l l.17.
Tabla 11.17. Representación gráfica del sensor fotoeléctrico
Elemento
¡ Símbolo
Sensor fotoeléctrico "lY -BG!J
(de barrera) s:z = K
:••·············································••:••··································:····································=
' Sensor fotoeléctrico ! -B w ¡ -B rn i
i ~e~::: :::::j~O ' -~ ¡ ~ {p=," 1--1• K :
(réflex) + ,__
~ ¡
: :
. .
: Sensor fotoeléctrico :
(de proximidad)
.......................................
-8~
~m
= ................................................. · ......................................................................... =
Estos elementos se identifican con la letra B.

272. 270
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
■ 11.12. los detectores
por ultrasonidos
El detector o sensor de ultrasonidos es un elemento capaz
de detectar un objeto situado dentro de su campo de acción
por medio de la emisión y recepción de ondas de ultrasoni­
dos
y, por tanto, no existe contacto físico entre el detector
y el objeto.
Figura 11.64. Sensores de ultrasonidos. (Cortesía de Schneider y Siemens.)
INSTALACIÓN Y MAN
El sensor de ultrasonidos puede operar de dos forma~
• Modo difuso o modo eco. El sensor emite y recil:-_
él mismo la onda de ultra sonidos. Si recibe las on d_
significa que ha detectado un objeto.
• Modo opuesto. En este modo se emplean dos sen ...
res, de tal manera que uno de ellos emite la onda) ~
otro la recibe. Actúan como barrera sónica, si el re­
ceptor no recibe las ondas significa que ha detectac
un
objeto.
Emisor/ Receptor
E
misor / Receptor Ondas ultrasónicas
Objeto a
detectar
MODO
ECO
Figura 11.(1:.. Modo eco.
Emisor Emisor
Objeto a de
tectar
MODO OPUESTO
figura
11.66. Modo opuesto.

273. N Y MANTENIMIENTO
Existen dos tipos de sensores de ultrasonidos, atendien­
Jo a su forma de present ar los datos de salida.
• Salida digital. La señal de salida consiste en indicar
si existe un
objeto o no en su campo de detección. El
cableado de salida es a tres hilos (dos de alimenta­
ción y uno de sa
lida (PNP o NPN)).
• Salida analógica. La señal de salida consiste en in­
dicar si existe
un objeto y, además, a qué distancia se
encuentra.
La salida es de tipo anal ógica (4-20 rnA y
0-1 O V
ce). Este tipo de salida se emplea con autóma­
tas programables, por ejemplo para
conocer el esta­
do
de la capacidad de un depósito.
Tanque de
almacenamiento
r;ura
11.&7. Control de capacidad mediante sensor de ultrasonidos.
No obstante, muchos m odelos comerciales incorporan
los dos tipos de salida.
Así, suelen contar con cuatro pin es
de conexión: positivo de alimentación el éctrica, neg ativo, -aJida digital y salida anal ógica.
+
-B
u
NO
NC
Salidas digitales
(PNP o NPN)
Figur,, 11.&8. Conexión a cuatro hilos (salida digital).
+
-B
u
Salida digital
(PNP o NPN)
Salida analógica
(4-20 mA / 0-10 V)
Figura 11.69. Conexión a cuatro hilos con doble salida (analógica y digital).
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
■ 11.13. los sensores de temperatura
Un sensor de tem peratura es un elemento capaz de trans­
formar una señal
física de temperatu ra en una señal eléc­
trica.
Existen diferent es dispositivos para la medición de la
temper
atura: el éctricos (termorresistencias, termopares,
etc.), mecánicos (
bünetales), radiación (piróm etros) y otros
sistemas diversos.
En función de la manera de
actuar, h ay dos grupos: los
termostatos, de sa
lida digital (se ac tivan al alcanzar cierto
nivel de temperatura d esignado como consigna) y los t er­
mómetros, de sal
ida analógica (miden la temperatura).
■■ 11.13.1. lipos de
sensores de temperatura
Los sensores de temperatura pueden ser de diferentes tipos,
tales
como:
• Termistores. Un termistor es una resistencia cuyo
valor varía
con la temperatura. Existen de dos tipos:
NTC (Negative Te mperature Coefficienr) cuya resis­
tencia varía inversamente
con la temperatura, y PTC
(P
ositive
Tempera ture Coe.[{tcient) cuya r esistencia
va
ría directamente con la temperatura.
• Termorresistencias, también llamadas RTD (Re­sistan.ce Temperature Detector ), son metálicos, prin­
cipal mente de pl
atino. Se basan en el principio de
que cuando
un metal aumenta su temperatura, tam­
bién aumenta su resistencia. El rango de medición va
d
esde -200 ºCa 800 ºC aproximadamente. Son muy
utilizadas.
Figura 11.i0. Termorresistencia.
• Termopares. Se ba an en el princi pio de que en la
unión de d os metales, cuando se les aumenta su tem­
per
atura, se crea una pequeña diferencia de tensi ón
(milivolti os). Se emplean principa lmente para tem­
peraturas muy elevadas (ll
egan incluso a valor es su­
periores a
1000 ºC). 271

274. 272
11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
• Sistemas el ectrónicos (diodos y circuitos integra­
dos).
Se basan en emplear tecnología de semicon­
ductores para la medición de la temperatura. Existen
c
ircuitos int egrados destinados expresamente para
realizar esta tarea.
■■ 11.13.2. Simbología
La simbología eléctrica que representa a los elementos de
medición y control de la temperatura
son los que se indi can
en la Tabla l J. 18.
Estos elementos se identifican con la letra B.
■ 11.14. los
sensores de presión
Un sensor de presión es un elemento capaz de transformar
una s
eñal física de presión en una señal eléctrica.
Al igual
que ocurre con los de temperatura, los hay de
salida analógica (mid
en la presión) y salida digital (pre­
sostatos, se activan una vez
se alcanza el nivel de presión
estableci do como consigna).
INSTALACIÓN Y MAN
Aunque existen muchos métodos de determinar la
pre­
sión, los sensores más utiliza dos para aplicaciones indu,­
triales constan de un elemento detector más una memb ran
(cerámica o metálica)
que al ser sometido a una fuerza
d..
compresión, genera una señal eléctri ca. Junto a este de­
tector, se encuentra la electrónica necesaria para tratar e
información. Todo ello está envuelto en una carcasa pr -
tectora.
Según la tecnología, el elemento captador puede
ser
d.
varios tipos:
• Capacitivos. Están basados en la misma tecnolo gi_
de los condensadores. Cuando la separación de la
armaduras
de un condensador varía por efecto
de!~
presión, este varía su capacidad.
• Resistivos. Consiste en v ariar la resistencia de ur
conductor al ser sometido a una presión.
• Piezoelectricos. Están basados en el efecto pie­
zoeléctrico: ciertos materiales al ser sometidos a un~
compresión, generan un pequeño voltaje.
Estos
dispositivos se conectan mediante un sistema de
dos o tres hilos, proporcionando una salida de 4 mA a 2
mA o de O V a 10 V.
Tabla 11.18. Representación gráfica de los elementos de medición y control de la temperatura
Elemento
¡ Símbolo
PTC NTC
Termistor (PTC y NTC)
~
+e • e
1···················· ················ .. ·········· ............... ................ ...................... ....... ; .............................................................................. ........................... ¡
-B lJ -B l; j Termopar
¡···· .. ····························· ............................ , ................... ~;·~~·~· .. ············ ..................... ~.;·;·~~················ .. ·························~;·~~~····················:
f RTD(Pt100,a2,3y4hil os) Á ~ ~
;;.:,st.:,;N::~~:~:~NC:
1
: ~~~ : ~~} :~r} !
: :
¡ Sensor de temperatura
: ............................................................... : ....................................................................................................................................................... .

275. N Y MANTENIMIENTO
nura 11.71. Sensores transmisores de presión. (Cortesía de Danfoss.)
■■ 11.14.l. Simbología
La simbología el éctrica que representa a los elementos de control de presión es la que se indica en la Tabla J 1.19.
Tabla 11.19. Representación gráfica
Elemento ¡ Símbolo
Este elemento se identifica con la letra B.

276. 1
Dispositivos de automatización
Contactor
Relé
Interruptor de posición
Sensor inductivo
Sensor capacitivo
Detector óptico
Detector ultrasonidos
Detector de temperatura
Detector de presión
Cámaras de contactos Pulsador
Óptica
Acústica

277. Actividades de comprobación
11.1. ¿De qué partes está constituido un contactor?
a) De una bobina junto con unos contactos princi­
pales.
b) De un circuito electromagnético junto con su ele­
mento
de activación.
e) De una bobina junto con los contactos principa­
les y auxiliares.
d) De un circuito electromagnético junto con los
contactos principales y auxiliares.
11.2. ¿Qué significa que un contacto es de tipo normal­
mente cerrado?
a) Que cuando está en reposo, está cerrado su con­
tacto, es decir que permite el paso
de la corriente
eléctrica.
b) Que cuando está en reposo, está cerrado su con­
tacto, es decir que impide el paso
de la corriente
eléctrica.
e) Que cuando está activado, está cerrado su con­
tacto, es decir que permite el paso de la corriente
eléctrica.
d) Que cuando está activa do, está cerrado su con­
tacto, es decir que impide el paso
de la corri ente
eléctrica.
11.3. Un contactor auxiliar, básicamente es:
a) Un contactor al cual se le han añadido más con­
tactos auxiliares.
b) Un contactor al cual se le han quitado sus con­
tactos auxiliares.
e) Un contactor al cual se le han quitado sus con­
tactos principales.
d) Así es como se les llama a los contactores que
se emplean en monofásica para diferenciarlos
de
los que se emplean en trifásica.
11.4. Si se tiene un conta ctor de potencia que tiene dos
contactos auxiliares, pero se necesitan en total seis
contactos auxiliares, ¿qué es lo más apropiado ha­
cer en este caso?
a) Cambiar el contactor por otro que cuente con el
número
de contactos que se necesiten, es decir
por uno de tres contactos principales y seis con­
tactos auxiliares.
b) Añadir un bloque de contactos auxi liares de cua­
tro contactos.
e) Colocar tres contactores de potencia, ya que así
en
total tendremos los seis contactos auxiliares
que se necesitan.
d) Este es uno de los casos en el que no se puede
resolver
el problema y hay que recurrir a cambiar
el diseño del circuito eléctrico.
11.5. Los filtros en los contactores tienen como función:
a) Eliminar las perturbaciones eléctricas que se ge­
neran en los procesos de conmutación.
b) Transformar la tensión eléctrica de 230 voltios
a 24 voltios en los contactores que funcionan a
esta tensión y que así no se quemen.
e) Transformar la corriente alterna en corrie nte con­
tinua que es la que se necesita en la bobina del
contact
or.
d) Evitar que se estropee el contactor si se colocan
al revés los cables
de alimentación de la bobina.
11.6. ¿De qué categoría de empleo debe ser el contactor
que controla
el motor de un sistema de ventilación
industrial?
a) AC1, ya que un motor de ventil ación no es de
tipo inductivo.
b) AC2, ya que la mayoría de los motores de venti­
lación son
de tipo de anillos rozantes.
e) AC3, puesto que tiene un factor de potencia que
no está próximo a la unidad.
d) AC4, puesto que sus tiempos de funcionamiento
son largos.
11.7. Un sensor de proximidad i nductivo funciona a base
de crear:
a) Un campo electromagnético.
b) Un campo electrostático.
e) Una barrera de luz indu ctiva.
d) Unas ondas de ultrasonidos mediante un campo
inductivo.
11.8. Un sensor de proximidad capacitivo funciona a base
de crear:
a) Un campo electromagnético.
b) Un cam po electrostático.
e) Una barrera de luz capacitiva.
d) Unas ondas de ultrasonidos mediante un campo
capacitivo.
..

278. 11. DISPOSITIVOS DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
11.9. En un sensor con conexión a tres hilos de tipo NPN,
la sali
da de señal del sensor se conecta:
11.10. Un termistor de tipo PTC al aumentar la
temperatv=.
a) A la carga y la otra conexión de la carga a positivo.
b) A la carga y la otra conexión de la carga a negativo.
e) A la carga y la otra conexión de la carga a fase.
d) A la carga y la otra conexión de la carga a neutro.
■ Actividades de aplicación
a) Aumenta la resistencia.
b) Disminuye la resistencia.
e) Aumenta la tensión.
d) Disminuye la tensión.
----------------------------------
11.11. Realiza un esquema de mando donde se active un relé (K1) desde dos puntos: punto A (marcha S1, paro S2), punto =
(marcha S3, paro S4).
11.12. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsar
S1 o S2 conecta K1.
• Pulsar S3 y
S4 desconecta K1.
11.13. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsar S1, conecta K1.
•
Pulsar S2 y S3, conecta K1.
•
Pulsar S4 y S5, desconecta K1.
11.14. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsar S1, activa K1.
• Pulsar S2, activa
K2 si K1 no está activado y enciende P1.
• Pulsar S3, desactiva
K1 y K2, además, apaga P1.
• Pulsar S4, activa K3 y enciende P2.
• Pulsar S5, desactiva K3 y
se apaga P2.
11.15. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Alimentación a 24 V
en corriente continua, a partir de una tensión de 230 V.
• S1 o S2 paran todo el circuito.
• S3 activa a K1 y K2.
• K3 activado
desde S4, desactiva K2.
• K4
activado desde S5 o S6, solo puede activarse cuando no está activado K2.
• Señalización
de K2 cuando no está funcionando.
• Señalización
de K1 y K3 cuando están funcionando a la vez.
• Señalización
de circuito en reposo cuando no está activado ningún contactar.
11.16. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsando sobre S8 y S9 a la vez, se desactiva K2.
• Pulsando
sobre S1 o S2 se para todo el circuito.
•
K1 se activa desde S3, si no está activado K2.

279. • K2 se activa desde S4 o S5, si no está activado K1.
• K3 se activa desde S6 y S7.
• Señalizar
K1 cuando no está activado.
• Señalización
de S1 cua ndo está presionado.
1.17. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsan
do sobre S1 se para todo el circuito.
• Pulsando sobre
S2 se activa K1 y se desactiva K2 si está activado.
• Pulsando sobre S3 se
activa K2 y se desactiva K1 si está activado.
•
K1 y K2 no pueden funcionar a la vez.
1.18. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
• Pulsar S1, para
todo el circuito.
• Pulsar
S2 o S4 activa K1 y desactiva K2 si está funcionando.
• Pulsar
S3 y S5 a la vez, activa K2 y desactiva K1 si está funcionando.
• K1
y K2 no pueden funcionar a la vez.
1.19. Realiza un esquema de mando con el siguiente funcionamiento:
•
S1 o S2 paran todo el circu ito.
•
K1 se activa desde S3, si K2 no está activado.
•
K2 se activa desde S4 o S5, si K3 está activado.
• K3
se activa desde S6 y S7 y desactiva K1.
• S8 desactiva K2.
• Señalización
de K1 cuando no está activado.
1.20. Realiza un esquema de man do con el siguiente funciona miento:
• Alimentación
del circuito de mando de 230 voltios. Tensión de funcionamiento de las bobinas 24 voltios.
•
S1 para todo el circuito.
•
K1 se activa desde S2 y S3, a la vez, si K3 está activado.
• K2 se activa
desde S4 si K3 está desactivado.
• K2 se
desactiva pulsando S7 y S8.
• K3 se
activa desde S5 o S6.
• K3 se desactiva pulsan
do S3.
•
K2 y K3 no pueden funcionar a la vez.
•
P1, señalización de activación de K1.
• P2, señalización de K2 o
K3 cuando está funcionado.
■ Actividades
de am~_lia_ci_ón ____ ~~~-----
11.21. Busca en catálogos o en la web de fabricantes, difer entes tipos de sensores y obser va sus parámetros y principales
características.

280. Contenidos
•
■
■
■
Objetivos

281. 280
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
■ 12.1. f I motor eléctrico
Las máquinas eléctricas se clasifican en dos grand es grupos
en función de si generan o no movimiento. Dentro del gru­
po de las dinámicas
se encuentra el motor eléctrico, siendo
una máquina
que transforma la energía eléctrica en energía
me
cánica.
Tabla 12.1. Clases de máquinas eléctricas
Grupo
¡ Tipo ¡ Aplicación
Estáticas ¡ Transformador ¡ Transforma la electricidad
· ............................... · ................................. · ........................................................ ·
¡ Dinámicas ! .. Generador ........... ! .. Genera .electricidad···· .............. '.
· ............................... l .. ~?.~~r .................... i .. Genera .movimiento .................. ·
A su vez, el motor eléctrico se puede clasifi car atendien­
do a la Tabla l 2.2.
Tabla 12.2. Clasificación general de tipos de motores eléctricos
····························································································································
j ] j ¡ Rotor en '
·
1 ¡ Trifásico L cortocircuito ............ :
Motor de Inducción : .......................... J. Rotor. bobinado ...... :
¡ corriente (asíncronos) !._Fase.partidª ............ :
! alterna Monofásico L Con .condensador__¡
, ................................ : ........................... : ... ~~~!~ .~.~~ .. ~?.~ .~~ .~ .. !
. ] S íncronos
, ....................... j::·E~~it~;ió~:·i~d~~:~~d·i~·~t<::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::J
~o~~f;n~! 1 i,_ Excitación.serie .................................. :
alterna : Autoexcitación ! Excitación shunt
· ................................................................. ·
¡ Excitación compound '
! ....................... · ................................ · ................................................................. !
! .. Motores .universales .................................................................................. ¡
:__ Otros motores .(paso.a paso .. lineales, .etc.) .......................................... ·
■ ■ 12.1.1. Tipos de motores de corriente
alterna
En corriente alterna existen principalme nte dos tipos de
motores: los motor es síncronos y los motores asíncronos.
Los
motores síncronos giran siempre a la misma velo­
cidad, llamada
velocidad de sincronismo. Esta velocidad
vendrá determinada
por las características constructivas de
INSTALACIÓN Y MAN
la máquina y por la frecuencia de la red eléctrica de
alim1.:
tación del motor, seg ún la expresión:
60 ·f
ll= --
p
Donde:
n = Velocidad de sincronismo (r. p. m., revoluciones r-
minuto) .
.f = Frecuencia de la red eléctrica (Hz, hercios).
p = Número de par es de polos.
Así, una máqu
ina con un par de polos, a una frecu en,
de 50 Hz, gira a:
60 · f 60 · 50
n = --= --= 3000 r. p. m.
P l
Figura 12.1. Motores de corriente a/tema trifásica. (Cortesía de Siemens.
La principal ventaja del motor síncrono es que posee un_
velocidad de giro constante, pero su mayor inconvenien:,
es que si la carga aumenta, el mot
or pierde velocidad, lo
qt..,
se traduce en una p érdida en la sincronización de giro y, pv
consecuenc ia, el motor se para. Estos in convenientes hace~
que el motor síncrono se emplee solo en casos concretos.
Los
motores asíncronos no roseen una velocidad
cofü­
tante de giro. La velocidad de giro del rotor es diferente a L
velocidad de sincronismo.
Esta diferencia de velocidades se deno mina desliza­
miento.
Esta magni tud se aplica en tanto por uno, pero
e
expresa en %.
nsincrmtis mo -n rotor 11 -n 1
s= =
11 sincronismo 11
Donde:
s = Deslizamiento.
n
1
= Velocidad de giro del rotor (revoluciones por minuto
n = Velocidad de sincronismo (revoluciones por minuto

282. N Y MANTENIMIENTO
Los motores a síncrono son ampliamente utilizados en
.1 industria, principalmente por su robustez, bajo coste, fa­
_ilidad de mantenimiento y facili dad de uso. Como incon­
eniente poseen
un bajo par de arr anque.
Según como esté construido el rotor, se encuentran dos
pos
de máquinas:
• De rotor en cortocircuito o en jaula de ardilla. El
devanado está formado p
or unas barras unidas entre
sí
por los extremos por medio de unos anill os.
• De rotor bobinado o anillos rozantes. Los extre­
mos de los devanados se conectan al exterior me­
diante un
as escobillas.
■ ■ 12.1.2. funcionamiento de los motores
de corriente alterna
~ el motor síncrono se hace girar el campo magné tico
. t
erior, producién dose que el imán interi or persiga a este -~po (Figura 12.2). Ambos girarán a la misma velocidad.
Cj_)nl
Motor síncrono
n1 = n2
N
Cj_) nl
CJ_) n2 S
Motor asíncrono
n1 > nz
a 12.2. Funcionamiento básico de los motores de alterna.
u
Estator / Inductor
Rotor/ Inducido
12.3. Desfases en el bobinado.
El campo magnético interior (del rotor) se consigue me­
diante electroimán, por e llo este rotor es bobinado y para
acceder a es
te bobinado se necesita de unas escobillas.
En el
motor asíncrono o de inducción, se hace girar el
campo magnético alrededor de
un disco o masa metálica,
prod
uciéndose que el disco g ire en el mismo sentido pero a
una velocidad ligeramente i
nferior (Figura 12.2).
AJ girar el campo magnético, se inducen unas corrien­
t
es eléctricas en el disco que crean ot ro campo magnético
que
se opone a las variaciones del campo induct or (ley de
Lenz),
dando como resultado el mov imiento del dis co.
El m
étodo para crear el campo magnético giratorio tri­
fásico,
que actúa como inductor, consiste en colocar tres
bobinas desfasadas
J 20º por las que circula una corriente
alterna
trifásica.
■■ 12.1.3. Simbología
La simbología eléctrica que representa a l os motores asín­
cronos
de corrien te trifásica es la mostrada en la Tabla 12.3.
Tabla 12.3. Representación gráfica del motor trifásico asíncrono
Elemento ! Símbolo
Motor trifásico asíncrono con rotor en
cortocircuito o jaula de ardilla
:,IB~ ~¡
·M M _I
3'\,
··································································--··· ................................................... .
Motor trifásico asíncrono con rotor en
cortocircuito, con todos sus bornes
120º 120º 120º
wl
o.,
1

283. Y para los motores trifásicos síncronos es la mostrada
en la Tabla
12.4.
Tabla 12.4. Representación gráfica del motor trifásico síncrono
Elemento
! Símbolo
Motor trifásico síncrono con rotor de
excitación independiente _,,
j Motor trifásico síncrono con rotor de j "µ_:t j
imán permanente -M ~
· ............................................................................ · ............................................. ·
Los motores eléctricos se identifi can con la letra M.
■■ 12.1.4. la conexión eléctrica
de un motor trifásico asíncrono
Un mot or eléctrico trifási co asíncrono está constitui do in­
ternam
ente por tres devanados, con un total de seis bornes.
Un motor trifásico pu
ede funcionar bajo dos valores de
tensión eléctrica. A la h ora de configurar este motor trifá­
si
co se debe tener en cuenta la tensión de la red eléctrica
y de cómo se realizan las conexiones en l os bobinados del
motor. Las conexion es son conexión en estrella y cone­
xión en triángulo.
L 1 L2 L3
U1 V1
INSTALACIÓN Y MA
Figura 1 VI. Cajas de conexiones de un motor trifásico.
Para la conexión en estre lla, todos l os bornes se unen ~
un punto, por e llo se conectarán uniéndose entre sí.
Para la c
onexión en triángulo, basta con cambiar la
p­
sición de las plaquitas y se unirán con las lín eas de a.
menLación del motor. Al estar desplazados los bobinado
consigue la
conexión correcta.
W1
U1 V1 W1
V1
i
W2 U2 V2
W2 U2 V2
Figura 1 J.. Conexión en estrella.
L 1 L2 L3
U1
V1 W1
U1 V1 W1
W2 U2 V2
W2 U2 V2
Fi¡.;ura 1
1
.
(,. Conexión en triángulo.

284. ANTENIMIENTO
12.2. f I proceso de arranque
de un motor de inducción
El arranque de un motor eléctrico es el intervalo en el cual
.1 motor, partiendo del reposo, se acelera hasta alcanzar la
elocidad nominal diseñada para ese motor. Es por tanto la
~rimera fase en el funcion amiento de los motores y es una
l e que es temporal. El tiempo de arranque de un motor
-epende principalmente de la carga arrastrada respecto al
"lotor.
Para que un mo tor pueda arrancar es necesario que el
ar motor pueda vencer el par resistente de la carga.
■■ 12.2.1. Curva caractarística
da par-valocidad
fasta que el motor alcanza su régimen permane nte, su par
\'elocidad no son constantes sino que tien en un comporta­
-liento tal y como se muestra en la Figura.12.7.
En
el momento inicial de aplicarle alime ntación eléctri­
..i para que inicie el arnmque, el motor tiene una velocidad
e giro nula (lógicamente, puesto que está parado) y tiene
Par (M)
Inestable
Par de arranque
Par
mínimo
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
un par de arranque determinado por sus condiciones físicas.
A
este valor de par se le denomina par de arranque.
Conforme empieza a acelerar, su par disminu ye hasta
alcanzar el punto de par mínimo.
Pasado este punto de par mínimo, el motor sigue acele­
rando, desarrollando cada vez un mayor par, h asta llegar al
par máximo.
En función del par resistente, el motor se estabilizará
en el pu
nto nominal de f uncionamiento. En dicho p unto
el mot
or desarrollará una velocidad constante (velocidad
nominal) y un par nominal. Ese será el punto de trabajo de
ese motor con esa carga.
En
esta gráfica se observan dos zonas: una zona inesta­
ble
donde las condicion es van variando a lo lar go del tiem­
po y una zona estable donde el motor se estabiliz ará y se
situará el pu nto nominal o de trabajo.
Para que un motor se estabilice en su punto de trabajo
nominal, debe situarse en la zona estable. Este punto de tra­
ba
jo nominal es fijo mie ntras no se alteren las condiciones.
Pero puede pasar que la carga arrastrada por el motor varíe.
Al variar la carga, varía el par r esistente. Si el par resistente
aumenta, la curva se desplaza h acia arriba, disminuyendo
li
geramente la veloci dad (de n
1
a n
2
).
Pasa lo opuesto en el
caso contrario.
Estable
Par
máximo
Curva de par motor
Curva de par resiste nte
---------------
a 1 ~.7 Curva de arranque típica de un motor de inducción.
t Recuerda:
Velocidad: Velocidad de
no
minal sincronismo
Velocidad (n)
El par es un té rmino
fisico que indica una fuerza aplic ada de forma rotacional. Esta fuerza se aplica con un sentido ele giro y
... una cierta distancia. Físicament e, par es fuerza por distancia. Cuando hablam os de par motor nos referimos a quien real iza
a fuerza del mo\'imiento. Y cuando hablam os de par r esistente n os referimos a q uien se opone a ese movimiento.
283

285. INSTALACIÓN Y MANT
Par (M)
Inestable Estable
Par
máximo
Curva de par motor
Par de arranque
Par
mínimo
Curvas de par resisten te
Velocidad
n
2 n
1 n
3 Velocidad de Velocidad (n)
nominal sincronismo
Figura 12.8. Curvas con variación del par resistente.
En el proc eso de an-ai1que, pueden ocurrir las siguientes
situaciones (Figura
12.9):
• El motor no arranca. El par resistente es mayor
que el par motor. Es decir que el motor no puede
mover la carga conectada. Es la repre sentación de la
curva M
1
•
• El motor arranca pero posteriormente se para. El
motor puede arrancar porque el par de arranque es
superior al par resistente. Una vez arrancado, e l mo­
tor empieza a aceler
ar pero ant es de llegar a la zona
establ
e, el par motor es inferior al par resiste nte, con
lo cual el motor no puede con la
carga y se para. Es
la r
epresentación de la curva M
2
.
Par (M)
Inestable
Par de arranque
Figura 12.9. Casos de situaciones en el
arranque.
• El motor arranca y acelera hasta llegar al punto ót
trabajo. En todo momento al par motor es superi or_
par resistente. Es la representación de la curva M
3
•
Una vez el motor se estabiliza, su velocidad será cor.
tantee inferior a la velocidad de sincroni smo. A esa difere­
cia de velocidad es se le llama deslizamiento.
Existe
un punto teórico en el cual la velocidad ser_
máxima e igual a la velocidad
de sincronismo. En ese
pu­
to, en condicion es normales, el motor nunca la alcanzar_
puesto
que aunque el motor funcione en vacío (sin
carg_
aún debe vencer una serie de cargas mínimas (rozamiento
p
érdidas, etc.).
Estable
Velocidad
nominal
Curvas
de
M2 par resistente
Curva
de
par motor
Velocidad (n)

286. N Y MANTENIMIENTO
■■ 12.2.2. Curva característica
de corriente-velocidad
Tamhién en el proceso de arranque hay una curva caracte­
"Ística de la rel ación de la corriente con la velocidad y el
,ar. En el momento inicial (punto de arranque), la corriente
eléctrica es muy elevada. Este val or de intensidad eléctri ca
·a disminuyendo conforme la máquina se acelera estabili­
zá
ndose en el punto nominal.
Esta punta de corriente eléctrica en el momento de
.
manque es importante, alcan zando varias veces la inten­
,idad nominal.
Este aumento temporal en la corrie
nte eléctrica producida
"Or el arranque del motor genera una serie de probl emas en
a red eléctrica que son más importantes cuanto mayor sea
a potencia del motor. Estas perturbacion es se traducen en
ariaciones en la red eléctrica con bajadas de tensión, gene-
-ación de ruido el éctrico, generación de armónicos, etcétera.
Las
empresas suministradoras de energía, así como los
~eglamentos obligan a los usuarios a tomar medidas para
Jismjnuir estos efectos.
Los limites de la relación entre la corriente de arranque
respecto a la corriente nominal a pl ena carga están fijados
'.'Or normativa en los siguie ntes valores (Tab la 12.5).
Corriente (A)
Par (M)
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
t Recuerda:
Los armónicos son múltiplos de la frecuencia de la red
eléctrica. Aparte de la on
da eléctrica de 50 Hz,
se ge11era11
otras ondas que son múltiplos de esta, pudiéndose encon­
trar ondas (a
rmónicos) de 100 Hz, 150 Hz, etcétera.
Los armó
nicos son ondas no deseadas y las consecuen­
cias principales son sobrecargas, calentamientos, dispa­
ros no deseados de elementos
de protección, distorsión en
la forma de la onda eléctrica, etcétera .
Tabla 12.5. Limitaciones según el REBT-ITC-47 para el arranque
de motores
Motores de corriente continua Motores de corriente alterna
. Potencia nominal K .. Potencia nominal . K .
1···º~ .. éi:1·s·~-·1·:;i·kw·····:··· .. ··2·. ·s····· ··11 ···º~ ··□:1·s·~··1·:5··kw ··· .. i······4:5······:
: ... ~~ ..
1
.
:~ .. ~.~ .. ~~········· ... ; ......... ~ ......... ii ... ~~ .. ~.:~ .. ~.~ .. ~~ ............ ; ....... ? ........ ,
i ... ~ .~~ .. ~.e..~ .. ~~······ .. ······:··· .... ::.5. ....... i i. .. ~~ .. 5..~ .. 5.? .. ~~·············¡········~········:
. '
( j Más de 50 kW i 1,5 [
· ........................................ : .................... ·· ........................................ = ................. ·
K: Constante máxima de la proporcionalidad entre la intensidad
de arranque y a plena carga.
Intensidad
1
de arranque A
Curva de corriente
Par de arranque
MA
Intensidad
nominal
gura 12.1 O. Curva característica de corriente y velocidad.
Curva de par motor
Curva de par resistente
Velocidad
nominal
Velocidad (n)
285

287. t Recuerda:
El REBT (Reglamento Electrotéc nico para Baja Tensión),
en la
instrucción ITC-47, fija que a partir de un motor de
0,75 kW, este debe contar con alg ún sistema para limitar
esta relación entre la co
rriente de arranque respecto a la
corriente n
ominal.
■ 12.3. Protección
de motores
eléctricos
En la mayoría de aplicaciones industriales, el receptor eléc­
trico más empl
eado es el motor eléctrico. Estos motor es
se deben proteger tanto para
sobrecon-ientes como para
sobrecargas.
Existen diversas solucion es para realizar una
adecuada protección (relé térmico, disyuntor guardamotor,
etc.):
■■ 12.3.1.
[I relé térmico
El relé térmi co es uno de los eleme ntos de protección del
motor eléctrico. Es un dispositivo de acción lenta
que re­
acciona por efecto de
la temperatura sobre una lámina
metálica.
Se emplea para la detección y protección de so­
brecargas en el motor eléctrico. Un motor eléctrico puede
soportar
ligeras sobr ecargas de una manera temporal sin
que sufra en exce
so. Si esa sobrecarga perdura en el tiempo,
entonces sí que es dañ
ino, ya que puede averiarlo.
Al ser un sistema
de protección no total, se debe combi­
nar con otro sistema con el cual se complemente y ofrezca
protección contra cortocircuitos, por ejemplo
con fusibles.
ri¡¡ura 12.11. Relés térmicos. (Cortesía de Schneider.)
Los motivos del disparo del relé térmico están relacio­
nados con las siguientes situaciones:
INSTALACIÓN Y MA
• Sobrecarga del motor por un exceso de
traba
El motor int enta llegar a su régimen de trabajo
mentando la corriente y, por consiguiente, calen¡_
dosc en exceso.
• Sobrecarga por un defecto del motor. El motor
fre un fallo,
por ejemplo por un deterioro en lo_ ·
damientos del e
je o por una curvatura del eje.
• Fallo de una de las fases de alimentación de la
eléctrica. El motor intenta compensar esta pérd
con un aumento ele la intensidad en las de más fa
t
• Disminución de la tensión de alimentación ci
motor.
• Desequilibrio de las fases de alimentación de
red eléctrica.
•
Excesivo número de arranques y paros en
corto intervalo
de tiempo. Durante el arranq
el motor
tiene una pequeña sobrecarga. Si no
se
da tiempo a disi par ese exceso ele calor temporal
puede ir acumulando y provocar el disparo del rele
Un relé térmi co se compone ele las siguient es partes:
• Bornes de conexión del contactor. Es la conex1
directa con el contactor.
• Bornes de conexión del motor trifásico. Son
'.
bornes de salida del relé térmi co. Sobre esto s, se e
nectarán las tres fases del motor.
• Pulsador de stop. Accionándolo se abre el
cont....
to auxiliar NC. Este contacto se conecta en serie e
la bobina d
el contactor y actuando sobre él, se
acr_
sobre el contactor, parando el motor.
Selector
de rearme
Pulsador
de stop
Bornes del contactar
Bornes del motor
trifásico
figura n.12. Partes del relé térmico.
Función
de prueba
Dial
de ajuste
de corriente
Contacto
auxiliar
NO

288. MANTENIMIENTO
• Selector de rearme. Permite seleccionar entre un
rearme manual o automático.
• Función de prueba. Permite probar el correcto fun­
cionamiento provocando un disparo del relé.
• Contacto auxiliar NC. Contacto normalmente
ceITa­
do. Se utiliza como elemento de paro del contactor.
• Contacto auxiliar NO. Contacto normalmente
abierto. Se utiliza principalmente como elemento de
señalizaci ón para indi car el disparo del relé térmi co
por sobrecarga del motor.
• Dial de ajuste de corriente asignada. Dial giratorio
para el ajuste ele la corriente. Permite la calibración
de disparo del relé. Suele tener una tapa transparente
con un cierre que permite su precintado corno medi­
da de protecci ón contra manipulacion es indebidas.
El
principio de funcionamiento del relé térmico se basa
en emplear
una lámina compuesta de dos metales de di­
ferente coeficiente
de dilatación térmica. Los metales, al
calentarse,
se dilatan. El metal ele la lámina con mayor ca­
pacidad de dilatación va a forzar a que la lámina se curve.
Con este movimiento se produce la desconexión del relé.
Lámina bimetálica fría Lámina bimetálica caliente
Figura 12. t 1. Lámina bimetálica y su curvado.
Una vez se produce la desconexión del motor, la l ámina
bimetálica del relé deja ele calentarse y poco a poco se en­
fría hasta que vuelve a recuperar su posici
ón inicial.
A este tiempo
se le denomina tiempo de reposición.
Los fabricantes proporcionan tablas en las cuales se refleja
Contactos
auxiliares °/=~r--r
Lámina de_~
compensac1on
Contactor
Corredera
tJ =========~-:::-.:::.:::_-_:t--+:::.:::.:::.:::-t=.t= ~
ü w
Motor
Figur,1 12 , Proceso de disparo del relé térmico.
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
cuál es el tiempo de reposición en función de la corriente
que produjo el disparo.
Un relé
térmico trifásico contará con tres láminas, una
para cada fase.
Para que el relé térmico dispare, no es necesario que
todas las láminas se
curven por calentamiento, basta con
una de ellas. Cuando falla una fase, de las tres láminas solo
dos (por l
as que circula la corriente)
se calentarán, y por la
que
no circula corriente permanecerá fría.
La mayoría ele los relés actuales cuentan con una lámina
de compensación. Esta lámina, que también es bimetáli ca,
tiene
por objeto compensar las variaciones ele la tempera­
tu
ra ambiente.
Cuando el relé térmi co dispara, solo actúa sobre l os
contactos auxiliares. Por los contact os de potencia el motor
eléctrico sigue conectado a la red eléctrica
ele alimentación.
Para provocar el paro del m
otor se emplea la ayuda de los
contactos auxiliares para ciar la orden
de paro. El relé tér­
mico no tiene capacidad de corte.
t Recuerda:
Una vez que se dispara el relé térmico, no es posible vol­
ver a arrancar inmediatamente el motor el
éctrico. Se debe
enfriar la lámina bimetálica para que recupere
su posición
inicial y permita la conexión de sus contactos internos.
El reglaje se realizará teniendo en cuenta el motor (poten­
cia, factor
de potencia, etc.) y la carga (tipo de carga, etc.).
Si un relé correctamen
te ajustado se dispara con relativa
frecuencia, indica que el motor eléctrico va
justo de poten­
cia y
que se debería cambiar el motor por uno de mayor
potencia o disminuir la carga
del motor.
Contactos
auxiliares
Contactar
Corredera
tJ ========.:::~_:::-.:::.:::.:::..::Jf------lt::===-+-=-+-= ~
ü w
Motor
287
..

289. Los motor es con una alta tasa de frecuencia de trabajo
(varios arranques y paros en un intervalo corto de tiempo)
implican una d ificultad en su protección, no obstante exis­
ten gamas
de motor es diseñados p ara tales fines.
Como ya se ha estudiado, durante el arranque de los
motor
es se producen unos picos de corriente que son varias
veces
la intensidad nominal del motor. El relé térmico debe
ign
orar estas sobrecargas y p ermitir que el motor arranque.
El tiempo de esta intensid ad dependerá del tiempo de arran­
que y
no todas las máquinas arrancan en el mi smo intervalo.
Para adaptar las condiciones de arranque, los relés té nnicos
se clasifican según su c urva de respuesta e n:
• Relé de clase 10. Permite
el arranque con un tiempo
máximo de JO segundos.
• Relé de clase 20. Permite el arranque con un tiempo
máx
imo de 20 segundos.
• Relé de clase 30. Permite el arranque con un tie mpo
máximo de 30 segundos.
Estos
valores se han fijado considerando un arranque de
7,2 veces
la intensi dad nominal del motor.
En la Tabla 12.6 se represent an las clases de rel és en
función de la in
tensidad de regulación del relé y del tiempo
de actuación.
Tabla 12.6. Clases de disparo de relés térmicos según corriente y
tiempo
: :
~ ......... ' ......... ' ... : ....................... : ....................... : ................... , ... ;
: ... 1.?.~ ............... : ... ~ .. ~.~·i·~······:···~·~·°-·~··········
: < 4 min : :,: 1 o s
< 2 horas · ....................... · ....................... ·
=.·.· < 8 m1·n '. < 20 s =.·.·
:,
................... _) .. -. . ·······••:
: 10
, .......................... , > 2 horas
t .. ~? .................. i
L.~? ................... · ....................... · .................... ..:. .. ~ .. ~.~ .. ~i~ .... L.~.?°..~ ...... j
Existen más clases de disparo (5, 1 O, 15, 20, 25, 30, 35,
40). La clase de disparo del relé térmico más empleada es
la clase
JO, con un ti empo de respu esta de menos de I O
segundos, que es men
or que el tie mpo de a rranque nor­
malmen
te empleado por la mayoría de las aplicaciones
con motores trifásicos. La clase 30 se utiliza muy poco en
Europa, pe ro sí es muy empleada en Estados Unidos.
La simbología eléctrica que representa a los rel és térmi­
cos es la mostrada en la Tabla 12.7.
INSTALACIÓN Y MANTE
Tabla 12.7. Representación gráfica del relé térmico
Elemento I Símbolo
Relé térmico (fuerza y
contactos)
=·······················································=············································· .. ,-, ......... .
Relé térmico (fuerza)
m
-F
"'
j •••.•••••...•..•.•..•••.••...••••••..•••••••.•.•.•••••• ~--••••..•.•••.••••.••.•••••••••• : •••••.•••.•.•••.•.••.••••••
. Relé térmico (contacto
1 auxiliar NC y NO)
: ....................................................... · ................................ = ........................... .
El símbolo del relé térmico se identifica con la letra F
se compone de d os partes: contactos ele fuerza y contact .,
auxiliares.
Los contactos ele auxiliar es emplean la numeración cL
9 para la primera cifra y para la segu nda cifra los pares 5-·
para el contacto normalmente cerrado y 7-8 p ara el contac­
normalmente abierto.
Como el r elé térmico solo proporciona protección co r­
tra sobrecargas, necesita del apoyo de algún otro dis positi,
que se encargue ele la protección contra sobreintensi dade
(cortocircuitos). Este disp ositivo su ele ser el fusible o e
interruptor automático electromagnético.
Si
se emplea el fusi ble, el circui to básico para el arrX"­
que ele un motor trifási co es el mostrado en la Figura
12.15
-Q1
-Q11
-F1
-M1
L1 L2 L3
~I MI ~I
,,,
N --,
"'
~ M ~
Fusibl es
Contactar
Relé térmico
Motor
trifásico
L
-F1 Relé térmicc
"'
'"
-S1 E--
N
M
-S2 E--
-Q11
...
:e
-Q11 Contactar
N----...,__ ____ _
figura 12.15. Protección mediante fusibles y relé térmico.

290. Y MANTENIMIENTO
En este esqu ema se observa que, en condiciones de tra­
ba
jo normales, el contacto cerrado del relé térmi co (contac­
t
os 95-96) permi te el arranque del motor una vez se accione
el pulsador de marcha ( S2). Si hay al gún proble ma y el relé
térmico dispara, provoca la apertu ra de este mis mo contacto
y
se comporta como un paro desactivando la bobina del
contactor
(Q 11) y desconectando, a través de los contactos
de
fuerza del contactor, el motor.
■ ■ 12.3.2.
[I interruptor automático
electromagnético
El interruptor automático el ectromagnético, también llama­
do
disyuntor electromagnético, es un el emento de protec­
ción contra los cortocircuitos.
Figura
12 1 b. Interruptores electromagnéticos. (Cortesía de Siemens.)
Se basa en emplear unos disparadores para abrir el c ir­
cuito elé
ctrico medi ante el efecto electromagnético. Un dis­
parador
por cada fase. El disparador consiste en un núcl eo
de hierro dentro de un campo magnético. Está calibrado
para que cuando c
ircule una corriente muy elevada debido
a un cortocirc
uito, una parte móvil se mueva por efecto de
ese campo electromagnéti co hacia una parte fija. Con este
movimiento se provoca el disparo y la
apertura del circuito.
Las característic as principales que definen a un disyun­
tor el
ectromagnético son las sig uientes:
• Poder de corte. Es la máxima corriente que el
dis
yuntor magnético puede cortar bajo tensión. Es
un valor de kiloamperios.
• Poder de cierre. Es el valor máximo de corrie nte
que pu ede establecer un disyuntor magnético bajo
tensión nominal. Se expr esa como el número de ve­
c
es del poder de corte.
• Tensión asignada de empleo. Es el valor de la ten­
sión para la
cual está dise ñado el disyunt or para fun­
cionar correctamente.
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
• Corriente nominal. Es el valor de la corriente para
la cual es tá diseñado para trabaj ar sin causarle nin­
gún daño. También se denomina calibre.
• Umbral
de funcionamiento de los disparadores
electromagnéticos.
Es el valor de la corriente a par­
tir de la cual se produce el disparo electromagnético.
Se expresa
como el número de veces la corriente no­
minal del disyuntor.
La simbología eléctrica que representa al disyuntor
el
ectromagnéti co es la mostrada en la Tabla 12.8.
Tabla 12.8. Representación gráfica del disyuntor electromagnético
Elemento ¡ Símbolo
Disyuntor
¡ electromagnético
¡ (fuerza y contactos
i auxiliares)
-a ~¡ "'I "'I ;2¡ Ñ
·t: :,-:, ::---'tY
j : -o ~¡ "'I "'I j
j Disyuntor
j electromagnético
¡ (fuerza)
1--EE------
• ~1::~~;gnéUco 1 -a ~ ¡ -a •f;J~ 1
(contacto auxiliar NO y NC) :!] (
· ...................................................... · ................................ · ................................. ·
El símbolo del interruptor automá tico electromagnético
se identifica c
on la letra Q.
-Q1
-011
-F1
-M1
L1 L2 L3
~f "'' .,f
Disyuntor
electromagnético
Contactar
Relé ténnico
Motor
trifásico
Figura 1 J..17. Protección mediante interruptor automático electromagnético
y relé té rmico. 289

291. 1
'
290
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
El disyuntor electromagné tico se empica como susti tuto
de los
fusibles y acompañando a los rel és térmicos. Respec­
to a los fusibles, los disyuntores electromagnéticos
son más
rápidos en su respuesta.
En el esquema del circuito de fuerza,
el disyuntor elec­
tromagnético
se coloca entre el contactor y la red de energía
eléctri
ca. En el esquema del circuito de maniobra se emplea
un contacto abier to de este disyuntor.
■ ■
12.13. f I disyuntor guardamotor
El disyuntor guard amotor es un sistema de protección para
motores eléctricos que combina las ventajas del disyunt
or
electromagné tico con las venta jas del relé térmico. Por tan­
to,
es un sistema de protección completo frente a l as sobre­
cargas y cortocircuitos.
0
,~u a 1) 'l. Diversos modelos de disyuntores guardamotores. /Cortesía
de Schneider C\/2M, C\/-7 y Siemens 3RV.)
Un disyuntor motor se compone de las siguie ntes partes:
• Bornes de conexión de alimentación eléctrica
(entrada). Son los bornes que se conectan a la red
el
éctrica. Es el punto de entrada de la corriente al
aparato.
INSTALACIÓN Y MA
• Bornes de conexión del contactor (salida). Son
bornes de
conexión de salida y ahí se conecta el
e
tactor.
Conexión a red eléctrica
~ ~
Contacto __ ___... ..
auxiliar NC \. ~"---7----,=='~
-~e eo
Dial de_ajuste ~-~ ..
de comente ,
Anilla para el
precintado
Función
de prueba
-
Conexión al contactar
Figura 12.19. Partes del disyuntor guardamotor.
Contacto
auxili
ar NO
Selector
de
apertura/cie r-;:
del circuito
• Selector de conexión y desconexión. Es un selec·
que
permite el cierre/apertura del c ircuito y
que~
pueda llegarle corriente eléct rica al motor.
• Dial de ajuste de corriente. Dial giratorio para .
ajuste de la corriente. Permite la
calibración de d·
paro del disyuntor
por sobrecar ga (térmico).
• Función de prueba. Permite probar el correcto
fli.
cionamiento provocando un disparo del disyunto r.
• Contactos auxiliares. Se utilizan para descone~
tar el circui to de mando una vez salta el disyu~
tor y para operaciones de señalización (disparo d.
disyuntor). Los contactos auxiliares suelen ser u
complemento del disyuntor. Pueden ser para ...
montaje frontal o latera l.
• Precinto. Suele tener una tapa transparente con L.
cierre que permite su precintado como medida ...
protección contra ma nipulaciones indebidas.
Figura 12.20. Contactos auxiliares de montaje frontal. (Cortesía de Schneider

292. ANTENIMIENTO
•
Figura 11.21, Contactos auxiliares de montaje lateral. (Cortesía de
Schneider.)
La simbología eléctrica que representa al disyuntor
guardamotor es la mostrada en la Tabla 12. 9.
Tabla 12.9. Representación gráfica del disyuntor guardamotor
Elemento ¡ Símbolo
Disyuntor guardamotor
(fuerza y contactos
aux
iliares)
Disyuntor guardamotor
(fuerz
a)
-Q
~¡ "'I "'I ~1 N
f-r-----------~---r
-- 'l:t N
~ N
; ;
-Q
i~:i::;;:;i;;i,i~:; ' :~ I T -= :F :
························································~································: ................................ l
El símbolo del disyuntor guardam otor se identifica con
la letra
Q.
El disyuntor guardamotor es un dispositivo que, en con­
dicion
es de reposo, sus contactos se encuentran a biertos. Por
ello, a la h
ora de utilizarlo se deben cerrar
sus contactos. Al
ce
rrar sus contactos, todos e llos cambian de estado, cerran­
do l
os abiertos y abriendo los cerrados. El contacto 13-14
(NO) del disyuntor ah ora estará cerrado, permitiendo activar
el contactor si se acciona el pul sador de marcha (S2).
Si el
disyuntor dispara por un p roblema el éctrico, los
contactos de fuerza se abren parando el motor y por me-
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE V MANIOBRA DE MOTORES
------------------------ ..
~
dio del contacto 13-14 del disy untor (que actuará como un
paro)
cortará la alimentación eléctrica a la bobina del con­
tactor, d esactivándolo.
L ~I
Disyuntor
-
Q1
guardamotor
:!:
N V CO -S1 E--
N
(')
-Q11
-S2 E--
-Q11
N v CO
..,.
:.:
-Q11
-M1
N
F1~ura 12.n. Esquema de protección de un motor con un disyuntor
guardamotor.
t Recuerda:
El disyuntor guardamotor proporciona una protección al
motor completa, tanto contra cortocircuitos como contra
sobr
ecargas.
■■ 12.3.4.
las sondas de temperaturas
La protección mediante so ndas térmicas es un mé todo que
consiste en medir directamente la temperatura en el inte­
rior del motor eléctrico. Toda sobrecarga se traduce en un
aumento de temperatura, que si el motor no es capaz de
disipm·, a la larga daña o acorta la vida del motor. Las son­
das de temperatura se emplean como método de protección
c
ontra las sobrecargas.
La sonda de temperatura es también capaz de poder de­
tec
tar una refri geración defici ente del motor. Si un m otor
eléctrico está funcionando correctamente y sin e mbargo se
detecta un exceso de temperatura (descartando la tempera­
tura a
mbiente) es signo de una mala refrigeración.
Las sondas de tempera tura son unas r esistenc ias (PTC
o NTC) que varían su resistencia eléctrica en función de la
te
mperatura. Miden la temperatura en el punto de contacto,
por el
lo se deben situar en los puntos críti cos del mot or (en 291
..

293. 1 292
t
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
el fondo de las ranuras o en las cabezas de las bobinas). Un
motor eléctrico puede llevar una o varias sondas.
T1 T2 v,
••••
11.:. -3
LT3SM
¡¡ ..
,,.
~l 1~·
IBt)~ifJv
..,_y..,
-~ .. L,~
Figura 12.23. Relés para termistores Schneider (LT3) y Siemens (3RN10).
Las sondas térmicas se introducen en el motor durante
el bobinado del mismo. Es
por ello que a la hora de adquirir
un motor eléctrico se ha
de decidir si se desea que cuente
con dichas sondas.
Las sondas realizan la tarea de medición pero es nece­
sario contar con un dispositivo externo que se encargue de
leer esos valor
es y decidir si se ha de cortar la alimentación
el
éctrica al motor. Este dispositivo es el relé de protección
del motor
por termistancia.
Existen otra serie de sondas llamadas PT-100, estas son­
das son de
mayor calidad que las PTC, además de ser más
1 i nea les en su respuesta. Las sondas
PT-100 se emplean en
motores
de mayor tamaño.
La protección con
sondas térmicas es adecuada en aque­
ll
os motores que van a funcionar de una manera intermiten­
te, con atTanques y frenados muy repetidos
en el tiempo.
Tabla 12.10. Representación gráfica
Elemento
¡ Símbolo
T1
Sonda de temperatura -R 8
T2 •
:·············· .......................................... ( ......................... ;;·w····;·····i··· .. ·· .... · .......... :
Motor trifásico con sonda M
-M -3'\,N de temperatura .
........
: : ~~~-;~--~~-~~-~_.___,:
: Relé de protección por
: sondas de temperatura
· ........................................................ [ ........... ~ ......... ~ ......... ~ ......... ~ ......... ?! ....... ;
INSTALACIÓN Y MAN
La simbología eléctrica que se emplean con los relés d,
protección por sondas de temperatura es la mostrada en ;_
Tabla 12.10.
El símbolo del relé de protección por sondas de terr:­
peratura no está norma lizado, pero se representa con le
terminales de los que consta, y
al ser un relé, se
identific-~
por la letra K.
La propia sonda de temperatura es una parte del moto·
y el motor eléctrico se represen ta por la letra M. Si se nece­
sita representar una sonda de t emperatura del motor, esta-~
indicará por la letra M (de su motor) .
■■ 12.3.5. fl relé electrónico de protección
de motores
El relé electrónico de protección de motores es un disp o­
sitivo que analiza una serie de parámetros para rea lizar L
protección del motor.
Figura 12.24. Relé electró nico de protección. (Cortesía de Sieme ns.)
Entre sus funciones se encuentra la protección frente:
• Sobrecargas.
• Caídas de tensión.
• Variaciones de la frecuencia.
• Deseq
uilibrios en la red de alimentación al motor.
• Pérdida de una fase.
• Control de arranque por unidad de tiempo.
Es el sistema más sofisticado de protección,
empleand
internamente un equipo electrónico con microprocesador
que permite recoger datos y almacenarlos para r ealizar po
-
teriormente su análisis. A pesar de ser un buen sistema de
protección, su uso queda rel egado para el e mpleo en apli­
caciones críticas por su alto precio
en comparación con lo
otros sistemas de protección.

294. MANTENIMIENTO
■ 12.4. Arranque de motores eléctricos
Existen diferentes técnicas para realizar el arranque de un
motor.
Cada una de e llas tiene sus caracterís ticas, que se
deben tener
en cuenta para la correcta selecció n.
■■ 12.4.1. Arranque
directo
El arranque di recto es la manera más simple y económica
de arrancar un mot or y por ello es el más empleado en mo­
tores
de pequeña potencia.
Tiene un buen par
de arranque consigui endo llevar el
motor en muy poco
tiempo al punto de trabajo. Pero s uma­
yor inconveniente
es el alto pico de corriente que demanda
durante esta maniobra (Apartado 11.1.2).
Consiste en conectar l os devanados del motor direc­
tamente a la red eléctrica.
Este tipo de arranque, al causar
una so
breconiente temporal en los devanados del motor,
provoca
un cierto estrés térm ico.
La maniobra de arranque se ha estudiado ante riormente
empicando un pul
sador de marcha (S2) y otro de paro (S l ),
y emplea la técni
ca de la realimentación utiliza ndo un con­
tacto a
bierto del contactor ( 13-14 Ql 1).
L1 L2 L3
~I MI "'I
L
-F1
-
Q1 ,,,
(O
"'
-S1 E--
-Q11
N
N ... (O
M
~
~ M
"'
-F1
-S2 E--
-Q11
... ;!:
N ... (O
:e
:::, > s:
-Q11
-M1
N-----'------
igura
12.25. Esquema de arranque directo.
Las características ele este tipo de arranques son las si­
guientes:
•
La corriente de arranque se sitúa en valores entre 4 y
8 veces la corriente nominal del mot or.
• El par de arranque se sitúa entre 0,5 y 1,5 veces el
par nominal.
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
t Recuerda:
Según el REBT, para motores de una potencia de más de
750 W no está permitido el arranque directo.
■■ 12.4.2. Arranque estrella-triángulo
En la Unidad 5 se estudió l as características de la conexión
de los receptores en conexión en estrella y en triángulo. Su
aplicación práctica se pue
de emplear para desarrollar un
arranque
ele un motor trifásico.
Consiste en arrancar el motor en co
nfiguración de los de­
vanados en estrella y posteriormente pasar a la configuración
de triángulo. Por ello, el motor debe poder estar en condicio­
nes de traba
jar en régimen permanente en triángulo.
Al arrancar en estrella, los devanados del motor se so­
meten a
una tensión inferior (de valor U
!✓3) . A menor ten­
sión, el campo magnéti
co generado
p~
1
r el estator es más
débil
y por tanto el par desarrollado por el motor se re­
duce a un tercio
(M/3). La corriente que circula por los
devanados también
se reduce un
tercio(/" /3).
Par (M)
Par de
arranque
Curva de par motor
MA -
Triángul~,,''
M,/3
Corriente (A)
Intensidad 1,
de arranque
,_ ___ c.cEs"-tr"-el-'-la ___ __,.,..,T_,riángulo n
Curva de corriente
Triángulo',,
'
Estrella
1, /3 t-------
._ ___ E_s_tre_ll_a _____ ,..,T_,riángulo n
Figura 12.lb. Curvas de arranque par-intensidad-velocidad ( estrella­
triángulo).
~
293

295. Pasado un tiempo, que suele oscilar entre 3 y 6 segun­
dos y
que depende de la carga, se pasa a la configuración
en triángulo,
que es la posición final de trab ajo del motor.
Para emplear esta técnica con una red trifás ica de 400 V,
el motor debe ser de una tensión de 400 V/690 V, ya que
term
inará el arranque en trián gulo.
Para una r
ed trifásica de 400 V, el motor debe ser de
400 V/690 V, para ap licar el
ainnque estrella-triángulo.
Las principales desventajas de este método residen en
la importante reducción del par de arranque y en que no
siempre el motor está en disposición de poder trabajar en
triángulo.
El esquema de fuerza, aparte de las protecciones, consis­
te en empl
ear tres contactores. Un contactor es el encargado
de a
limentar el motor (contact or de línea, Ql 1) y los otros
dos contactores son los encargados de la configuración: en
triángulo (Ql5) y en estrella (Q!3).
L1
L2
L3
N
-F1
-Q11
~ (") "' -Q15
~ (")
"'
-Q13
Linea Triángulo Estrella
N ...
"'
-F2
N ... «>
-M1
Figura 11.r. Esquema de fuerza (estrella-triángulo).
El esquema de mando comprende los siguientes blo­
qu
es:
• Marcha-paro con realimentación. Mediante una
botonera marcha-paro se controla el contactor de lí­
nea (Q 11), que es el que conecta el motor a la red
eléctrica. Cuenta con su correspondiente r ealimenta­
ci
ón.
INSTALACIÓN Y MA
• Temporizador. Mediante sus contactos,
conrr:
ta de estrella a triángulo. Al activarse Q 11 medi ...
te el contacto cerrado del temporizador conecta.
estrella (Q 13) al moto r. Cuando pasa el tiempo e
tablec ido (primera fase del arranque), sus contac:
cambian de estado, desconectando Q 13 y activan ....
QJ5 (triángulo).
Estrella (Y) .-Activación de: Q 1 1 + Q 13
Triángulo
(ti) -Activación de: QI 1 + Ql5
• Desconexión del temporizador. Una vez que el
re
tor ya ha arrancado, el tempori zador no se necesir.,,
se desconecta de la red, para ello se emplea un co
tacto cerrado d el contactor de triángulo (Ql5).
• Realimentación de contactor de triángulo. Pa­
que el motor siga en la configuración de triángu'
n
ecesita que la bobina s iga conectada a la red
elé.
trica, para ello se emplea la realimentación ele e
mismo contactor (Ql5).
• Enclavamiento. Es una medida de seguridad pa:
evitar que el contactor de configuración en estrel .
(Ql3) y el contactor de t riángulo (Ql5) entren a
vez, ya
que provocar ían un cortocircuito.
Se puede utilizar un relé temporizador general
aunqi._
hay fabricantes que ofrecen temporizadores específic
para esta tarea.
... ~-
(t -.
•
c. ~ ..
.
1(;-
,--
~'. ,~ "
"
. ...,• .
~¡ ?ª
,,,. ; ....
Fil(ura 11.211.
Relé temporizador para arranque estrella-triángulo. (Cortes,a
de Siemens.)
Con el fin de facilitar la instal ación de este tipo de arran­
que, existen conjuntos de contactores y tempori zador ~ _
montados y cableados.

296. L1
-F2
"'
"'
ANTENIMIENTO
Marcha -paro
con realimentación
-S1 ;;¡
E--
N
N
Desconexión del
temporizador
N
"' -S2 ~
E--
<
-Q11
Linea
-Q11
Fr~ura 11. ''l Esquema de maniobra (estrella-triángulo).
;;¡
-015
-K1
N
N
Figura 1 ., ,. Bloque estrella-triángulo. (Cortesía de Siemcns.)
■■ 12.4.3. Arranque mediante autotransf □rmador
Este sistema para reducir la corriente de arranque con~iste
en reducir la tensión de l os devanados del motor empicando
Conmutador
temporizado
~
-K1 e-
"'
~
;;¡
-Q15
"' N
-Q13 <
Estrella
Realimentación
11)
"'
~
-K1E -Q15
~
~
;;¡
-013 Enclavamiento
N
N
-015 <
Triángulo
un autotransformador. A menor tensión, el campo mag­
nético generado
por el estator es más débil y por tanto la
corriente
de arranque es menor (Figura J 2.31).
En la primera fase
del arranque se activan l os contac­
tares gue dan servicio al autotransformador (Ql6 y Q17).
Transcurrido un tiempo,
se desactivan estos contactores y
se activa el contact ar de línea (Qll), el cual conecta direc­
tamente al motor a la lín
ea eléctrica.
La
corriente de arranque y el par de arranque quedan
reducidos
de forma cuadrá tica:
(
Tensión de la red el éctrica
)
2
Relación = . .
Tensión reduci da del autotransformador
Debido a
esta relación, este arranque solo se emplea en
aplicaciones en las cuales el par de arranque sea muy bajo.
Este tipo de arranque no se suele emplear en la actuali­
dad debi
do al precio del a utotransformador y a la existencia
de otros métodos de arranque más eficaces y baratos. ..

297. -Q11 ~ (") .,,
N ..;- <O
-M1
NNN
::, > :!:
-Q17 ~ (") .,,
-rn
Figura 12J1. Esquema de arranque con autotransformador.
Figura L!.32. Autotransformador para arranque de motores trifásicos.
(Cortesfa de Schneider.)
L1
-Q1 ~I
(")
~
-S1 ;;¡
E-
N
N
"' -S2 ~
E-
-Q11
~
N
N
-Q16
<
N
INSTALACIÓN Y MAN
~ ~
-Q11 -Q16
~ ~
-K1 "'
-K1 "'
~ ~
(-E
-Q11
~ ~
¡;; ;;¡
-Q11 -017
N
"'
N
N
-K1 -Q17
<
-Q11
<
■■ 12.4.4. Arranque mediante resistencias
estatóricas
Este siste ma para reducir la corriente de aiTanque consiste
en provocar
una caída de tensión en los devanados del es­
tator del motor mediante resistencias.
El arranque bási co consta de dos contaclorcs: uno de
e
llos (Q 16) estará en serie con el grupo de resistencias
)
será el primer conlaclor en entrar en servicio. Pasado un
tiempo, que depende de la carga, el motor se estabiliza. A
continuación se desconectan estas resistencias, desactivan­
do su contactor y activando el contactor (Q 1 1 ), el cual co­
nectará el
motor directamente a la red eléctrica.
El valor de
las resist encias estará en función de la car­
ga, de tal manera que permita el arranque con la mínima
corriente.
E un t
ipo de
aiTanque que no se emplea mucho debido
al bajo
par de arranque y solo es interesante en aplicaciones
en las
cuales el par resistente varía aumentando con la velo­
cidad
(por ejemplo. e n el caso de ventiladores).

298. ANTENIMIENTO
L1 L1
L2
L3
~"'
.,,
-F1 l l l
N '<t
(O
-Q11 ~ "'.,,
-Q16 ~ j~
1 1 1 1
N '<t (O N '<t
~"'
-R1
N '<t
-F2 ~"'
.,,
I[ I[ I[ 1
N '<t (O
:, > ;;:
,,-tJ'
.,,
1
(O
.,,
(O
-F2 ~
(O
"'
-S1 rs
E-
N
N
"' -S2 ~
E-
;!
~
N
-Q11
N
N
-Q16 :i:
;! -K1 ~ ;!
-Q16 E -Q11
~ "'
~
-K1 -Q11
:i:
-M1
3- N
Figur,1 1 V ' Esquema de arranque con resistencias estatóricas.
■■ 12.4.5. Arranque mediante resistencias
rotó ricas
El arranque con resistencias rotóri cas solo se puede em­
pl
ear con el motor trifásico de rotor bobinado. Una de
sus venlajas es que la punta de corriente en el m omento
inicial del arranque
es la más reduci da en comparación con
las técni
cas de arranque vis tas hasta ahora.
Consiste en conectar el devan ado del estator directa­
mente a la red el
éctrica y mediante un as resistencias co­
nectadas en el devanado
del rotor se controla la corriente
de arranque
y el par.
Se puede co
locar varios escalones o grupos de resisten­
cias, las c
uales se van retirando pa ulatinamente conforme
avanza el proceso de arranque, finalizando con la elimina­
ci
ón de todas el las.
En el esque
ma de la Figura l 2.34 se han colocado dos
grupos
de resistencias, con lo cual, el arranque contará con
tres pasos:
Prim
er paso
_,.. RI + R2
Segundo paso _,.. R2
Tercer paso -Sin resistencias
Por cada grupo de r esistencias se coloca en paralelo un
contactor, el cual al activarse provoca que no tengan efecto
esas resistencias.
t Recuerda:
El arranque con resistencias rotóricas solo se puede ap li­
car al motor de rotor bobinado.
Para el
esquema de maniobra, se deben emplear tanto
relés temp
orizadores como grupos de resislencias tenga.
En el primer paso, al activar el contactor
de alimenta­
ción del motor
(Q 11) se activa el primer r elé temporizador
(Kl ), el cual provoca la eliminación del primer grupo
Je

299. 298
~
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
L1
L1
L2
L3 -F1 ~
-01
~
<O
C)
NV <O -S1 N
E-
~m
N
N
~ (') ll)
~"'
ll)
-011 -R1 -016 -
N V <O
N V <O
N V <O
"' -S2 ~
E-
:!
~m ~"'
ll) ~"'
lO
-F1 -R2 -017 -
N V <O
N V <O
K
-011
<
L
-M1
M
N
Figura 12.34. Esquema de fuerza del a rranque con resistencias rotóricas.
resistencias (Rl) mediante la aclivación del contactor Ql6.
A su vez, activa e] siguiente temporizador (K2) y desco­
ne
cta la alimentación del temporiz ador (Kl) ya que es in­
necesario. Este paso se repite ta
ntas veces como escalones
de arranque tenga,
finalizando con la ac tivación del último
contactor con su r
ealimentación.
Esta técnica se emplea c
on motores de rotor bobinado
de cierta potencia, l
os cuales deben arrancar a plena carga.
■■ 12.4.6. Arranque de un motor con devanados
separados (part-winding)
El motor de devanados separados, también llamado
part-winding, es un motor de inducción cuyo estator
con
sta de dos devanados en paralelo, ambos de iguales
caracterís
ticas. Es como tener un motor partido en dos par­
t
es por la mitad.
La filosofía de este tipo de
motor para reducir el pi co
de corriente en el arranque consiste en empez ar el proceso
de arranque c
on solo la mitad de los devanados y posterior­
mente añadir la
otra mitad.
Al arrancar con la mitad
de los devanados, el motor
desarro
lla solo la mitad de la potencia. La corriente que
circula por los devanados se reduce a la mitad
(l/2).
INSTALACIÓN Y MA
-011 :!
"'
-016 N
N
N
-K1
<
-K1 ~
E
a,
-017 N
-
016
Par(M)
Par de
arranque
N
N
<
MA -
M,/2
-016
:!
~
-1<2
Curva de par motor
2 Devanados, , , -
-1<2 ~
E
a,
-017 <
-017 :!
Curva de par
resistente
,__ __ lª_F_a_se_d_el_a_rr_an~q~ue __ .,__2ª____,Fase n
Corriente (A)
Intensidad I,
de arranque
IA/2
Curva de corriente
2
Devanad os
',,
'
1 Devanado '
1' Fase del arranque 2' Fase n , ____________ ________,
Fi!¡ura 12.15. Curvas de arranque par-intensidad- velocidad (part winding).

300. MANTENIMIENTO
También ocurre por tanto que el par desarrollado por el
motor se reduce a la mitad (MA /2). No ob stante, estas
prestacio
nes son superi ores a la que se consigue c on el arranque estrella-triángulo, cu ya reducción es a un tercio.
El símbolo eléctri
co del motor part-winding es el mos­
tra
do en la Tabla 12.11.
Tabla 12.11. Representación gráfica del motor part-winding
Elemento
¡ Símbolo
Motor de inducción de
devanados separados
-M
··························································································································
figura 12.3&. Devanados en estrella de un motor part-winding.
El siste ma de protección se debe di señar en función a
los
elementos emplead os. Por eje mplo, si se emplean unos
fusibles o algún tipo de disyuntor en cabecera,
el calibre a
emple
ar debe estar en función de la corriente consumida
por el motor, pero al emplear relés térmicos, como
cada uno
de e
llos protege a un grupo de devanad os, se debe calcular
para la mitad de su
corriente no minal
(IRl'ié1érmirn = /Nnmiuu/ 2).
-011 _ .,., -016 _ ., .,
-F1
figur,, 1,. '"'. Esquema de arranque con motor part-winding.
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA OE MOTORES
El motor arranca en primer lug ar con un solo grupo de
devanad os, g
obernado por el contactor Q 1 1 y a su vez se
activa el tempori zador a la conex ión (Kl). En la segunda
fa
se se conecta en paralelo el otro grupo de devanados, go­
bernado por
Q 16 y a su vez se d esconecta el temporizador.
Se termina el arranque c on todos l os devanad os conectados
a la red eléctrica. t Recuerda:
Es importante asegurar se que la s ecuencia de fases para
a
mbos devanados es idéntica, pues de lo contrario los
camp
os magnéticos se anularían y el motor no giraría ( ro­
tor bloqueado) con el
riesgo de quemarse.
Entre las ventajas de
este tipo de motor frente al anan­
que
estrella-triángulo se encuentran:
•
Solo se necesitan d os contact o.res frente a l os tres del
a
rranque estre lla-triáng ulo.
• Reducci
ón del espacio necesario para los dispositivos.
• Me
nor coste econó mico.
•
No hay desconexión momentán ea de la alime ntación.
Como principal inconveni ente está el h echo que el mo-
t
or debe ser especial y eso lo encarece.
Este tipo de motor se e mplea mucho en equipos de re frigera­
ción (co
mpresores), sobre todo si son de
origen americano.
L1
-F1 ~
ill
-F2 ill
ill
-S1 ¡;¡
E-
:::
-S2 ~
-011 :! -K1 ~ -016 ;!
E- E
;! ~
-Q16 ¡;¡
N
N
-K1
<
N
299

301. ■ ■ 12.4.7. Arranque mediante arrancadores
progresivos
Los arrancadores progresivos, también llamados
arrancadores electrónicos,
basan su funcionamiento en
el empleo de la electrónica de potencia para conseguir un
arranque suave
de motores asíncronos y así limitar la co­
rriente
de arranque a valor es tolerabl es.
Su principal ventaja es que consigu en que el motor
arranque y acelere de una manera suave
y sin sacudidas.
figura 12.18. Arrancadores progresivos.
~~':l
1íP.J;;¡'IJ
✓-J'
Actualmente son la mejor solución para el arranque de
motores, con lo que se consiguen unas curvas de arranque
muy favorables y ajustadas a las neces idades, debido sobre
todo a la facilidad del ajuste que incorporan los arrancado­
res progresivos.
Par
Curva de par m otor '
Arranque directo, , -, '
1
, Curva de par
; resistente
11
íi~ura 12. l'! Curvas de arranque par-inte nsidad-velocidad (arrancador).
INSTALACIÓN Y MA
Los principales campos de aplicación son los relaci
nados con:
• Transporte, cintas transportadoras.
Se evitan sacud
-
das y posibles caídas del producto transportado en c
arranque y parada.
• Bombas.
Se evitan l os golpes de ariete y se aumenL
la vida útil
de las tuberías.
• Máquinas
de corte. Se evita el arranque brusco co
la posible rotura del elemento
de corte.
• Máquinas con gran corriente
de arranque, como
pL r
ejemplo mezcladores y agitadores.
• Ventilación.
Hay arrancadores electrónicos
en los cuales también
Se
controla el proceso de parada. En ellos, la parada del motCY
puede ser libre (el motor se parará por inercia una vez _
deja de proporcionar corriente al motor) o bien se puede
controlar mediante un frenado progresivo.
Con el arrancador progresivo electrónico el proceso de
arranque y parada está más controlado
y
se consigue la
mejor manera de arrancar y frenar un motor y, además, de
una manera suave, evitando movimientos bruscos.
Al emplear electrónica, los arrancadores necesitan de ur
.intervalo de
tiempo entre dos arranques conse cutivos para di­
si par el exceso de temperatura producida durante el trabajo
de
los tiristores. En caso de necesidad de disminuir este tiempo
en algunos mrnncadores es posible incorporar un ventilador.
Corriente
Curva de corriente
Arranque directo ',
Arrancador
'
'
n

302. ANTENIMIENTO
La configuración de un arran cador electróni co depende
de este. Los modelos más sencillos cuentan al menos con
os siguientes parámetr
os:
• Tensión de arranque ([11i1ial voltaje). Es el valor de
la tensión que proporciona el arrancador en el p rimer
instante del arranque. El val
or de esta tensión deter­
mina el par de arranque.
• Tiempo de arranque (Start time). Es el tiempo que
dura el proceso de arranque, d esde que se aplica la
tensión inicial al
motor hasta que llega al valor de
tensión de la red el éctrica.
• Tiempo de parada (Stop time). Es el tiempo que
transcurre desde que se da la orden de
stop hasta que
el motor r ealmente deja de girar.
u
Tensión de
arranque
1 1
: Tiempo de :
, a
rranque ,
Figura
t l.J.O. Parámetros de configuración básicos.
Tiempo de
parada
En los modelos más c omplejos el nivel de configuración
aumenta, pudien
do incorporar el control s obre más paráme­
tros,
como por ejemplo:
• Limitación de corriente. Es posible limitar el valor
máximo de la
corriente que circula por el arrancador
en el proceso de arranque.
• Corriente del motor. Al fijar la corriente del motor
(indicada en la pl aca de características) es posible la
detección
de sobrecargas.
• Clase de arranque. Indica el nivel de dificultad en
el arranque.
• Control de la temperatura del motor. Algunos mo­
delos in
corporan una e ntrada para un termistor de
protección del motor por exceso de temperatura.
• Función «arranque con
sobrepar)}. Es una función
que propor ciona un sobrepar temporal en el momen­
to inicial del arranque con el objetivo de facilitar y
vencer el par resistente de arranque.
Básicament e, las partes físicas de las cuales está com­
puesto un arrancador son las sig
uientes:
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA OE MOTORES
• Conexión a la red eléctrica. Son los bornes de en­
trada
de la corrie nte eléctri ca de potencia al arranca­
dor.
Previame nte ha pasado p or algún dispositivo de
protección
y scccionamiento.
• Conexión al motor. Son los bornes de salida de po­
tencia del arran
cador y son donde se conecta el mo­
tor trifásico.
• Parametrización. Es el conjunto de selectores y
diales destinados a la configuración del comporta­
miento del
motor. Entre l os más importantes se en­
cuentra el
contro.l de tensión de arranque, tie mpo de
arranque,
tiempo de parada y limitación de corriente.
Según la marca
y el modelo, la cantidad de paráme­
tros de
configuración varía.
• Señalizaciones. Es el conjunto de leds que se em­
plean para indicar el estado del arrancador. Los
modelos más bási cos cuentan al me nos con l ed de
conexión a red eléct rica y led de indicación de estar
en el p
roceso de arranque. Los modelos más com­
plet
os incorporan indicaciones de sobrecarga, fun­
ci
onamiento en by-pass, etcétera.
• Contactos de estado. Se activan en función del esta­
do en el cual se encuentre al arran cador.
• Entradas de control. Se emplean para dar las órde­
nes
de arranque y paro.
Conexión a la
red electrica
Entradas
de control
Se~alizaciones
Botón de reset
Placa para
identificación
Clase de arranque
Corriente del motor
Conexión al
motor
Fi~ur~ 1 !. . Partes de un arrancador progresivo.
Contactos de estado
Parametrizaci
ón
Limitador de corriente
Tie
mpo de arranque
Tensión
de arranque
Tiempo
de parada
Contactos
de fallo
Si el arrancador cue nta con sistemas avan zados de pro­
tección
y detección de fallos, puede incorpo rar los siguien­
tes el
ementos:
• Contactos de fallo. Es un contacto (generalmente de
tipo
conmutado) que se emplea para indicar que el
arrancador
ha parado por detección de al gún tipo de
fallo.
301
...

303. 302
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
• Reset. Una vez det ectado un fallo se debe pulsar so­
bre el botón Re.set para inicializar el dispositivo.
• Bornes de conexión de termistor. Se emplea para
la conexión de los termis tores que incorporan algu­
n
os motores como elemento de detecci ón de sobre­
cargas por exceso de temperatura.
Un arran
cador progresivo se simboliza de man era indi­
cada
en la Tabla 12.12.
Tabla 12.12. Representación gráfica del arrancador progresivo
Elemento
¡ Símbolo
1 Arrancador electrónico
progresivo
-T
~ ~ ~
: ............................................................. : ............................................................. :
El símbolo del arranca dor se identifica con la letra T. En
aque
llos esquem as en los cuales es ne cesario representar
más entradas, debido a la complejidad del arran cador, se
añaden
estas al símbolo.
L 1
-01 ;!I
~
-S1
¡;¡
[--
Paro
N
N
libre
;!
-T1
-S2;;;
-S3 ~ -011 :1
E--
Paro
E--
N
progresivo
Paro"'
;¡¡
-S3 ~ -T1
E--
Arranque
~
progresivo
;!
:i:
-011
-M1
N
Figura
12.42. Esquema con marcha y paro.
Es posible r ealizar varios esquemas en función ele cómo
se desea r ealizar el arranque y el paro. En la Figura 12.42,
se mu
estra un proceso con funcionalidad
completa con
INSTALACIÓN Y MAN
arranque progr esivo (S3), paro progr esivo (S2) y paro lib-_
(S l) sin freno, en el cual el motor parará p or inercia. En •
esquema de mando se in corpora un contacto (13-14 TI) d.
arrancador en la parte de la r ealimentación, de tal maner_
que si el arrancador del ccla algún problema pueda provoc_
la desconexi ón del mismo mediante la desactivación de _
bobina del contactor (Ql 1).
■■ 12.4.8. Arranque de un motor monofásico
El motor monofásico es una simplificaci ón del motor tr­
fásico para que este pueda funcion,ir en re ctes eléctric,.
monofásicas. Al utili zar solo una fase, el motor no puede:
arrancar por sí solo y se necesita de alguna técni ca pan
provocar una perturbación en el c ampo magnético y que d.
esta manera pu eda arrancar. U na vez arrancado, el mote-­
puede girar sin pr oblemas.
El elemento que se encarga
de provocar el arranque pue­
de ser un devanado auxi liar con o sin condensador.
Para est
udiar el caso más completo, se va a
considerar
el motor monofásico con devanado auxiliar y condensador
Fase
Devanado
principal
D
evanado auxiliar
Condensador
Neutro<>----~----~
Fase
Neutro
Figura 12.43. Representación de un motor monofásico: partes y simbología
Tal y como está dispuesto, el motor monofásico gira en
sentido dir
ecto. Da igual si se intercambia la fase por el
neutro, el
motor siempre girará en el mismo sentido.
Fase~
Neutro ~
'-...../
Fase~
Neutro ~
'-...../
Figura 12.44. Giro de un motor monofásico.
Como cualquier motor eléctrico, este debe de contar
con las protecciones pe rtinentes respecto a sobrecargas y
sobreintensidades. El probl ema es que las protecciones de
potencia están pen sadas para motores trifásicos y por ello
se
deben adaptar para poder utilizarlas.
Para empi
car algún elemento de prot ección, en el cu al
su sistema de det ección se base en el paso de corriente a

304. ANTENIMIENTO
través de él (por ejemplo, di syuntor motor, di syuntor el ec­
trom
agnético, relé térmi co, etc.), se debe realiz ar un lazo de
tal m
anera que los conductores eléctricos atravi esen todos
los c
ircuitos del elemento de prot ección, tal y como aparece
re
flejado en la Figura 12.45.
L
N
-F1
Contactar
N v <O
Motor
monofásico
Figura 12.•h Protección de un motor monofásico.
Protecciones
Motor
monofásico
■■ 12.4.9. Arranque de motores de corriente
continua
En los motor es de corriente continua, el método
1m1S
empleado consiste en reducir la corriente del devanado
Tabla 12.13. Tabla comparativa de los diferentes tipos de arranques
inducido mediante una o vari as resistencias aunque fre­
cuentemente se con
ecta un reostato. Actualmente se emplea
el
vaiiador de velocidad para motores de corriente continua.
Fi~ ra 11A6. Variador de velocidad para motores de corriente continua.
(Cortesía de Siemens).
■■ 12.4.10. Resumen de los tipos
de arranques de motores
trifásicos
En la Tabla 12.13 se presenta un r esumen o co mparativa
de los difere ntes tipos de arranques en motor es trifásicos.
l
0
. t ¡ Estrella -¡ Resistencias : Resistencias : Autotransfor-: P rt . d. : Arrancador
, 1rec o , . .
1
, . • , t. . : d , a -wm mg , .
¡ ¡ tnangu o ¡ estatoncas ¡ ro oncas j ma or ! : progresivo
¡ Corriente de 4 a 8 IN 1,3 a 2,6 IN 4,5 IN < 2,5 IN 1, 7 a 4 IN Ajustable
: ... ~r.~~.~~.~~······ .. ········=···· .. ··(1 oo. %) ....... :••········ (33 %) .......... : ........... (50. %l ........... : ........... \:.?..?~) .................... (?.~.~.8.~.?~l ........ : ............. ~ .. ~.'.~ ............ : ......... !~.5.~.'..~ .. :.~! ......... !
¡ Par de : 0,5 a 1,5 MN l 0,2 a 0,5 MN l 0,6 a 0,85 MN ¡
2 5
M ¡ 0,4 a 0,85 MN ¡ 0,3 a 0,75 MN ¡ Ajustable !
: arranque ¡ (100 %) l (33 %) ¡ (50 %) ¡ < ' N ¡ (40-80 %) ¡ (50 %) : (1 O-70 %) .
! ó~~;;~; i:1~t
1 ;~;g; i i:;;tt\;: l .i;;:~f 1. ~:,~jf > i : Jit:'.;
1
i:il~t~F '
,,:,. Ventajas • Buen relacion par ' alimentación. • Buen ajuste. • Buen ajuste. corriente. dimensiones.
par de y corriente. • Sin c orte de • Sin corte de • Sin corte de
arranque. alimentación. al imentación. alimentación.
= .................................... · .... ,, ........................ · ................................. · .................................. : .................................. · .................................. · .................................. = ................................... ·
· : Alta corriente : • Bajo par de : Bajo par de : Motor caro. ¡ • Sistema caro. : Motor especial. : Genera ·
¡ de arranque. ¡ arranque. ¡ arranque. ' ¡ • Genera ' 1 perturbación
Inconvenientes ¡. ' • Genera · . · perturbación i,',,. eléctrica.
perturbación eléctrica.
eléctrica.
¡ : Pequeños ¡ Arranques : Máquinas de : Solo en ¡ Máquinas de :,· Arranques : Compresores,
motores. en vacío o _!,, gran inercia. ¡ motores de : gran potencia e en vacío o ¡ bombas,
i,',,. Aplicaciones ¡ poca carga ¡ rotor bobinado. :,,·, inercia. poca carga ¡ ventilacion,
¡ (ventiladores y ¡ (compresores). ¡ transporte.
l bombas). j , i
: .................................... : .............................. : ................................. · ..... , •.•••....••.....•••••..••••• : .................................. = ..................................................................... = •.•.....•......••••••.•••

305. 304
12. PROTECCIÓN, ARRANQUE Y MANIOBRA DE MOTORES
■ 12.5. Inversión de giro de motores
eléctricos
En muchas aplicacion es es necesario conLar con la posibili­
dad
de que el m otor pueda girar en los d os sentidos de giro.
Cuando un motor conecta sus devanad os en el mismo
orden
que las fases de alimentación, el mot or gira en senti­
do
de las agujas del reloj, llamado se ntido horario o senti­
do direclo.
La inversión de giro de motores trifásicos se
logra cambiando el orden de alimentación al motor, de
dos cualesquiera de las fases.
Enton ces el motor girará
en senLido contrario a las
agujas del reloj, llamado sentido
antihorario o sentido inver
so.
L 1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3
::, > ;:
'---.__/ '---.__/ '---.__/
fi)(ura 114:". Sentido de giro de un motor trifá sico.
De esta manera se invierte el sentido de giro del campo
girato
rio y por consiguiente el del roto r.
■■ 12.5.1. Inversión de giro con paro previo
Para r ealizar esta inversión se necesitan dos contactor es
(Q 11 y Q 12) que serán los encargad os de conectar el motor
a la red el
éctrica.
Como medida de seguridad, e mplea una técnica llamada
enclavamiento, que consiste en impedir que l os dos con­
tactor
es entren en activaci ón a la vez, ya que esta situ ación
provoca
un cortocircuito.
Existen dos métodos de enclavamiento:
• Enclavamiento mecánico. Consta de una pieza que
se acopla entre d os contactorcs y que evita la activa­
ción
de ambos.
• Enclavamiento eléctrico. Se emplea un contacto
cerrado de un contactor en serie con la bobina para
evitar el accionamie nto del otro contacto r. Al estar
ac
tivado un contactor, el contacto que normalmente
está cerrado p asa a abrirse y de esta manera ev ita la
ac
tivación de la otra bobina del contactor.
INSTALACIÓN Y MA
En los circuitos en los que inL ervicncn vari os contac­
tores que no
deben acti varse a la vez, se debe
incorp ora.
la técni ca de seguri dad por enclavamiento. De esta maneru
nos evitam os posibles cortocircui Los.
r
Figura 1 H8. Enclavamiento mecánico. (Cortesía de Siemens.)
Ambas técnicas de enclava miento no son excluyentes y se
pueden comb
inar ambas seg uridades.
■■ 12.5.2. Inversión de giro sin paro previo
Existe otra t écnica para realizar la inversión de giro, perc
esta vez sin p
asar por paro. Es decir que si estando girandc
se acciona el pulsador para el otro sentido, el mot or
realiz...
previamente el paro y acto seguido invierte el giro, to do elle
de manera automática.
Para ello, y partiendo del esquema del inversor de giro
se le añade a
cada pulsador de marcha una cámara de con­
tact
os normalmente cerrada, la cual se en cargará de realizar
la tar
ea de paro del m otor. Y la cámara de contactos normal­
men
te abierta seguirá en cargándose de realizar la tar ea de
activación de la bobina. Ambas
cámaras se activan a la vez
que se acciona el pulsador.
Figura 1 H9. Dos cámaras de
contactos sobre un mismo
bastidor.
Figura 12 ,O. Pulsador.

306. ANTENIMIENTO
L1 L1
L2
L3
-F1
-F2 :g
U)
a,
-S1 ~
[-
Paro~
-Q11 ~
Marcha N
N
Marcha N
N
-F2 ~ "' .,,
-M1
Enclavamiento
mecánico
N
-Q12
¡;¡ -Q11 ¡;¡
Enclavamiento
e
léctrico
íl
Marcha directa Marcha inversa
Figur,1
12.51. Enclavamientos para inversión de giro con paro pr evio de un motor tr ifásico.
L1
-F2 :g
U)
a,
-S1 ¡;¡
[-
Paro N
N
-S2 ~ -Q11 ~
[-- -~
Marcha ~
/
/
'/
---~✓,
/ '
Marcha N
/ -E-
/
/
-S3"'
N
-Q12 ~
¡;¡
-S3
.,,,,,,,.,.,., ',..._-S2N
N
N N
N
¡;¡ ¡;¡
-Q12 -Q11
N
N
N
N
-Q11
<
-Q12 <
N
Marcha directa Marcha inversa
Fí,:ura 12 ~-Esquema de maniobra para inversión de giro sin paro previo.
Para realizar es ta maniobra, que es muy brusca y estre­
sante para el motor, este debe estar preparado para el lo y no
abusar
de ella. Hay que tener en cuenta que esa sobreinten­
sidad del m
otor al arrancar se traduce en calentamiento que
el motor
debe asimilar y disipar, n ecesitando un tiempo de
r
ecuperación.
L
os fabricantes de eontactor es tienen en sus catálogos
comerciales asociaciones de contactores pa ra conseguir
montar el es quema de una manera rápida (Figura 12.53).
Fí,;ura 12 51 Bloque inversor de giro. (Cortesía de Siemens.)
Estos montajes ya incorporan el cableado, conectado
mediante cables o barras de unión
(Figura 12.54).

307. figura 12.54. Barras de unión para bloque inversor. (Cortesía de Siemens.)
■■ 12.5.3. Inversión de giro
en estrella-triángulo
El arranque con inversión de giro estrella-triángulo incor­
pora dos contactores
de línea que son los encargados de
conmutar dos de las fases para generar la inversión de giro,
más otros dos contactores: uno
para la configuración en es­
trcl la
y el otro para ttiángulo.
Partiendo del esquema del arranque es
trella-triángulo,
se modifican los siguie ntes aspectos:
• Al tener una inversión
de giro, debe incorporar la se­
gu
ridad del enclavamiento, en este caso
se ha em­
picado enclavamiento eléctrico formado por los
contactos
21-22 de Ql l y Ql2.
L1
g¡
-F2 ~
-S1
;;¡
f-
~
-S2 ~ :t
[---Q11
-S3 ~
[---Q12
:t ~
-Q11
:t ~ :t ~
;;¡ ;;¡ _;
-012 -011
-015
~ ~
i:J
-011 < -012 < -K1
<
N ~ ~ ~
Giro directo Giro inverso
Figura 12,j6, Esquema de maniobra (estrella-triángulo).
INSTALACIÓN Y MA
• El temporizador se podrá activar si se activa algún
contactor
de línea (Q 11 o Q 12).
La parte de la conmutación del temporizador y finaliza­
ción
en triángulo es la misma y no sufre modificación.
L1
L2
L3
N
-F1
D
-Q11
-M °" -Q12 Í
JJ ' '
irecto
--
Inverso
"'..,"' "' .., "'
-013 _m
-M °" -015 í "'.,,
-F2 [ I I
Triángulo "'
_,-' ;__, _'
Estrella
"'l ... "' "'..,"'
.., "'
-M1
~
2
3
Figura 12.5.i. Esquema de fuerza del inversor estrella-triángulo.
~
-012
~
-K1 (-
~
;;¡
-Q15
~
-013 <
~
Es!rella
~ ~
-K1 <é -Q15
~
:t
;;¡
-013
N
N
-015 <
~
Triángulo

308. Y MANTENIMIENTO
■■ 12.5.4. Inversión de giro en motores
monofásicos
Como el motor monofási co está compuesto de dos deva­
nados (principal
y auxiliar), p ara invertir el giro basta con
mvertir el sentido de a
limentación de un devanado respe cto
.11 otro. A nivel prácti co, lo normal en invertir el sentido del
devanado auxiliar dejando
fijo el devanado principa l.
Devanado auxiliar
L
U1 Z1 Z2
Devanado ®
principal
U2 ~
CA
CA
N
Devanado auxili
ar
L
U1 Z2
Devanado ®
principal
U2 ~
CA
CA
figur,, 12.37. Jnversión de giro de un motor monofásico.
■ ■ 12.5.5. Inversión de giro en motores
de corriente continua
Para invertir el giro en un mot or de corrie nte continua basta
con invertir la pola ridad de la corriente que circula p or uno
de sus devanados (inductor o inducido). Si se invierte en
ambos devanados, el motor
continúa giran do en el mi smo
sentido.
A nivel práctico, el devanado so
bre el cual
se realiza
esta maniobra de inversión de la pol
aridad es el devanado
induc
ido.
+
-F2 -F1
-011
N-.,
Figura 12.58. Inversión de giro en un motor de corriente continua de
excitación independ iente.
Tabla 12.14. Combinaciones de contactares. Código de dos cifras: aparato y función. Recomendación de uso según EN 813 46
... ' ........... , ............... ..
Derecha Derecha Derecha Izquierda Derecha Izquierda 1
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309. 12. PROTECCIÓN, ARRANQUE y MANIOBRA DE MOTORES _
-~-~ '-~.--..,_;.__ -~ ----
Fusibles
Relé térmico
Cortocircuitos
Disyuntor electromagnético
Disyuntor guardamotor
Sobrecargas
Sondas de temperatura
Relé electrónico
Arranque directo
Estrella-triángulo
Autotransformador
Resistencias estatóricas
Resistencias rotóricas
Motor part-winding
Arrancadores progresivos
Motor monofásico
Motor de corriente continua

310. ■ Actividades de com~robación
----------~~
12.1. Un relé térmico es un elemento de protección que se 12.7. Para invertir el giro en un motor trifásico se debe:
emplea para:
a) Intercambiar las tres fases de alimentación al motor.
a) Cortocircui tos
b) Intercambiar dos fases.
b) Sobrecargas. e) Intercambiar las fases de uno de los extremos de
e) Cortocircuitos y sobrecargas.
los devanados respecto
al otro extremo.
d) Variaciones de tensión.
d) No se puede intercambi ar el sentido de giro de
un motor trifásico. Viene determinado de fábrica.
12.2. Un relé térmico protege al motor ante:
12.8. La inversión de giro de un motor sin pasar por paro:
a) El fallo de una de las fases de alimentación eléc-
a) Solo se debe realizar en motores preparados
trica al motor.
para ello, principalmente
por las sobrecargas.
b) Un excesivo número de arranques y paros del
b) Es el mejor sistema para invertir el giro por la co-
motor en reducido espacio de tiempo.
modidad
de no necesitar realizar un paro previo.
e) Un exceso de carga arrastrada por el motor.
e) Es el recomendado a reali zar siempre y cuando
d) Todas las respuestas anteriores son correctas. no se necesi te que pare previamente la máquina.
d) Solo se puede emplear en motores trifásicos.
12.3. Un disyun tor electromagnético se emplea para pro-
teger a un
motor frente a: 12.9. A la técnica de evitar que dos contactores entren a la
a) Cortocircuitos
vez cruzándolos
por contactos cerrados, se llama:
b) Sobrecargas.
a) Enclavamiento mecánico.
b) Enclavamiento eléctrico.
e) Cortocircuitos y sobrecargas.
e) Realimentación mecá nica.
d) Variaciones de tensión.
d) Realimentación eléctrica.
12.4. Un disyuntor motor,
proteqe al motor frente a:
12.10. [I arranque estrella-triángulo se aplica principalmente:
a) Cortocircuitos
a) A motores con una potencia mayor de 750 W
b) Sobrecargas. cuya configuración final sea en estrella.
e) Cortocircuitos y sobrecargas. b) A motores con una potencia mayor de 750 W
d) Variaciones de tensión.
cuya configuración final sea en triáng
ulo.
e) A motores con una potencia menor de 750 W
12.5. Para que un motor eléctrico arranque y se estabilice
cuya configuración final sea en estrella.
es necesario que: d) A motores con una potencia menor de 750 W
a) El par resistente sea i nferior al par de arranque.
cuya configuración final sea en
triángulo.
b) El par resistente sea igual al par de arranque.
12.11. El arranque con autotransformador se aplica princi-
e) El par resistente sea superior al par de arranque. palmente en motores:
d) El par de arranque sea inferior al par resistente.
a) De pequeña potencia que requieran un par de
arranque elevado.
12.6. La técnica del arranque directo se emplea: b) De pequeña potencia que requieran un par de
a) Con cualquier motor de inducción.
arranque reducido.
b) Con motores de pequeña potencia.
e) De mediana o gran potencia que requieran un par
de arranque elevado.
e) Con motores de gran potencia.
d) De mediana o gran potencia que requieran un par
d) Con motores de asíncronos de corriente continua. de arranque reducido.

311. 12.12. El arranque mediante resistencias colocadas en el
estat
or:
a) Se emplean como mínimo dos grupos de resis­
tencias para poder arrancar.
b) Se aplican tantos grupos de resistencias como
escalones de arranque se desee.
e) Es un sistema muy utilizado por el bajo coste de
las resistencias.
d) Es un sistema muy utilizado por las buenas con­
diciones de arranque
que se obtienen.
12.13. El arranque mediante resistencias colocadas en el
rotor:
a) Solo se emplea en motores de rotor bobinado.
b) Solo se emplea en motores de rotor en cortocir­
cuito.
e) Solo se emplea en motores asíncronos de baja
potencia.
d) Se puede emplear en cualquier tipo de motor tri­
fásico.
■ Actividades
de a~licación
12.14. Los arrancadores progresivos:
a) Solo se emplean para reducir la corriente de arrar­
que
de los motores.
b) Es el sistema más moderno y donde se pue­
de adaptar el arranque a las características de
a
carga arrastrada.
e) Es un sistema poco utilizado por la dificultad er
la configuración del arrancador.
d) Solo se emplean en motores de poca potencia
ya que para alta potencia
el coste es elevado.
12.15. Para invertir el giro en un motor monofásico:
a) No se puede.
b) Basta intercambiar la fase por el neutro.
e) Hay que intercambiar el sentido de la corriente er
el devanado
de arranque respecto al principal.
d) Hay que intercambiar el sentido de la corrien­
te tanto en el devanado de arranque como en e
principal.
12.16. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el arranque de dos motores trifásicos. Al accionar el pulsador
de marcha (S2) arranca el primer motor (M1) y transcurrido un t iempo arranca el segundo motor (M2). Al accionar e
pulsador de paro
(S1), se detienen los dos motores. Los motores estarán protegidos mediante disyuntor guardamotor.
Ante cualquier avería en algún
motor, ninguno funcionará. Se señalizará (P1 y P2) cuando está funcionando cada mo­
tor, además
se señalizará (P3) cuando se produce un disparo en alguna protección. Una vez arrancados los dos moto­
res, la bobina del temporizador
debe quedar sin tensión.
12.17. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para una máquina compuesta por dos motores trifásicos que se
mueven en sentidos opuestos (cuando M1 tiene giro directo, M2 tiene giro inverso y viceversa). Al pulsar S2, el motor
M1 gira en sentido directo y el motor M2 en sentido inverso. Al pulsar S3, M1 gira en sentido inverso y M2 en sentido
directo. Con un pulsador
de paro (S1) se detiene todo el sistema. Las protecciones constan de un seccionador fusible
(01) que protege a ambos motores además
de un relé térmico por cada motor. Ante cualquier problema, se para todo
el sistema. Señaliza
el sentido de funcionamiento de la maquinaria.
12.18. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para un motor trifásico de una máquina que se pone en marcha al
accionar un pulsador (S2) y gira en sentido directo durante
30 segundos, al cabo de los cuales invierte su sentido y
permanece así hasta que
se pulsa paro (S1). Como elementos de protecci ón cuenta con un disyuntor electromagnéti­
co (Q1) y relé térmico (F1). Si se dispara el relé térmico, el sistema se para. Señaliza cuán do la máquina está en marcha
(P1) y cuándo ha saltado el térmico (P2).
12.19. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el arranque de un motor trifásico en estrella-triángulo, el cual
se pueda arrancar desde
dos posiciones (S3 y S4) y parar desde una (S2), además, contará con un paro de emergen­
cia
(S1 ). Señaliza en qué fase del arranque se encuentra el motor.

312. 12.20. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para una cinta transportadora que es controlada mediante un ar ran­
cador progresivo. Un operario la controla mediante una botonera (S2: paro y S3: marcha) desde el principio de la línea
y
un segundo operario que realiza tareas de calidad puede también c ontrolarla desde la mitad de la cinta mediante otra
botonera
(S4: paro y S5: marcha ). Además, cuen ta con un paro de emergencia (S1 ). Además, señaliza cuán do la cinta
transportadora está en funcionamiento y cuándo se activan las protecciones.
12.21. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el arranque de un motor monofásico el cual está protegido con
un disyuntor electromagnéti
co para cortocircuitos y con un relé térmico. El mo tor debe poder arrancar en cualquier
sent
ido de giro, pero si arranca en sentido directo funciona durante 1 O segundos y si arranca en sentido inverso fun­
ciona durante 15 segundos.
12.22. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para un equ ipo móvil impulsado por un motor ( M1), que se pone en
marcha cuando se acciona
un pulsador (S2) y al llegar al final de su recorrido es detectado por un final de carrera ( 82)
el
cual invierte su sentido de movimiento hasta llegar al principio, parando por medio de otro final de carrera (81). No
obstante,
el proceso se puede parar en cualquier momento mediante un pulsador de paro (S1). Señaliza el sentido de
giro del motor ( P1 y P2) y cua ndo se pare por avería (P 3). Como protección emplea un disyunt or motor.
12.23. Modifica el ejercicio anteri or para que al lle gar al final del recorrido realice una pausa de 30 segundos antes de invertir
el
movimiento.
12.24. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el siguie nte proceso. Una escalera mecánica (motor M1) cuen­
ta
con dos barreras fotoeléctricas a amb os extremos. Cuando detecta la e ntrada de una persona (sensor 81) la pone
en marcha y
al salir (sensor 82) transcurridos 5 segundos la para como medida de ahorro ene rgético. El circuito cuen ta
con un paro de emergencia (S1). Los sensores son a tres hilos de tipo PNP y para una tensión de 24
Voc·
12.25. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el siguiente proceso. Un sistema está compuesto por dos cin­
tas
transportadoras (motores M1 y M2). La primera cinta se pondrá en funcionamien to cuando se p ulse marcha (S2) y
un sensor inductivo (8
1) detecte la pieza. Cuando la pieza llega al final de la cinta es detectada por otro sensor (82),
que activa la segunda cinta (M2) y para la primera. Al llegar al final de la segunda cinta es detectada por otro se nsor
(83) que para la segunda cinta. Los sensores fotoeléctricos son de conexión a tres hilos de tipo PNP.
12.26. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el siguie nte proceso. Un depósito de líquido se abastece a tra­
vés de una bomba (M1).
El control del llenado se puede hacer de manera automática o de manera manual mediante un
selector (S1). De manera automática cuando el nivel llega
al mínimo (sensor 81) se llena hasta alcanzar el máximo fij a­
do (sensor 82). De manera manual se llenará mientras el selec tor esté en esta p osición. Los sensores empleados son
de tipo capacitivo con conexión a tres hilos PNP y a una tensión de 24 V
oc· Estos sensores estarán activados cuando
detectan el lí
quido El equipo cuenta con señalización de bomba en marcha. Co mo elemento de pr otección se cuenta
con disyuntor motor para
la bomba.
12.27. Realiza el esquema eléctri co de fuerza y maniobra para el siguiente proceso. La salida de vehículos de un garaje está
a
utomatizada de tal manera que cuando un sensor de infrarrojos (81) detecta un vehículo activa la apertura de una
puerta. L a puerta tiene
dos finales de carrera en ambos extremos (83, se activará cuando la puerta esté abierta y 84
cuando esté cerrada). Una vez la puerta está abierta, permanecerá así durante 30 segundos y luego se cerrará. Ade­
más, tiene un sensor
óptico de barrera (82) a la altura de la puerta que si se dete cta algún objeto procede a abrir la
puerta. Añade un paro
de emergencia (S1).
12.28. Realiza el esquema eléctrico de fuerza y maniobra para el siguien te proceso. Una máquina (mot or M1) se mueve entre
dos posiciones de manera indefinida. Al activar el pulsador de marcha (S2) se mueve hasta que llega al final de la posi­
ci
ón 2, mome nto que es detectado median te un sensor inducti vo (82). Aquí realiza una pausa de 5 segun dos e invier­
te
el giro de manera automáti ca hasta que llega al principio (posición 1), siendo detectado por otro sensor (81). Es ahí
cuan
do vuelve a realizar otra pausa de 5 segundos y vuelve a invertir el giro repitiendo el proceso. Así permanece has­
ta
que se pulsa paro (S1). Los sensores son de proximidad induc tivos a tres hilos PNP. Circuito de mando a 24
Voc·

313. ■ Actividades de ampliación
12.29. Consul ta en internet páginas web de fabricantes de dispositivos de protección (disyuntores, relés térmicos, etc.). Ob­
serva la gama y sus características.
12.30. Busca catálogos de algún modelo de arrancador electrónico progresivo. Observa sus características princi pales. Fíja­
te en los parámetros
que se puede ajustar para definir su funcionamiento. Observa sus modos de conexión eléctrica
Compáralos con otro modelo
de otro fabricant e.

314. Contenidos

315. INSTALACIÓN Y MANTE
Practica 1
Carga y descarga de un condensador
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el proce so de carga y descarga de un condensador.
Materiales:
El circuito consta de un condensador (C) el cual se carga y se descarga a través de una resistencia (R).
Para simular el cierre
y la apertura del circuito de carga y descarga se emplea una onda cuadrada
procedente
de un generador de funciones. De esta forma se puede sim ular múltiples procesos de
carga y descarga.
Si la frecuencia
de la onda es lo suficientemente baja se observará el proceso de carga y descarga
completa del
condensador y de esta manera deternúnar la constante de tiempo
('t) y posteriormente
determinar el tiempo
de carga y descarga completa (5
't). También se puede determinar el valor de la
tensión en el condensador para la constate
ele tiempo, tanto en el ciclo ele carga como en el ele des­
carga.
Para r
ealizar las mediciones se emplea un osciloscopio de doble canal. El canal I (CH 1) se coloca a
la salida del generador ele funciones. Su objetivo es visualizar y medir la señal procedente del gene­
rador. El canal
11 (CH ll) se coloca en bornes del condensador y su función será visualizar y realizar
mediciones
sobre la carga y descarga del condensador.
Se realizarán diversas medidas variando los valores de la resistencia y del condensador y calculando
la constate
de tiempo, así c omo determinando cuándo se habrá cargado (5
't). Además, se variará la
frecuencia para determinar
qué le ocurre al proceso de carga.
Recuerda calibrar previamente el osciloscopio. También es importante
que las masas de las sondas
del osc
iloscopio y del generador estén unidas.
Figura 13.1. Visualización de los resultados de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
. . .
Cant.
¡ Denominación l ........ ~ ......... ¡ .. ~~~!~t .~.~~1~ ...................................................................... :
Resistencias de varios valores
j ¡ ;;,:::::;:'; :::,:,:::tres ¡
¡ Generador de funciones
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! ...... ~~.! ...... ! .. Osciloscopio. _canal. 1 ..................................................... 1
! .... Y~ .. '.'······!·· Osciloscopio .. cana1.11····················································!
¡ G ¡ Generador de onda cuadrada ¡
· ................... · ............................................................................................. ·

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Canal 1: Onda cuadrada
Canal 11· Carga y descar ga
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Curva de carga y descar ga
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317. ..
INSTALACIÓN Y M
Práctica 2
Montaje de un panel de prácticas
Descripción: En esta práctica se va a trabajar en la preparación de un panel de prácticas sobre el cual se realizarán
l
os montajes de los circuitos que se irán desarrolla ndo a lo lar go del curso.
Materiales:
Se trabajará para que el técnico adquiera las destrezas básicas para empezar cualqui er montaje de
automatismos.
La práctica
consiste en montar sobre una base de madera u otro material la estructura de canaletas
para el cableado
y el mo ntaje de los carriles DIN, sobre los que se fijarán los el ementos del cir cuito.
En el
carril inferior se montará el born ero.
Sobre el tablero se medirán y se trazarán las lín eas de los ejes de cada canal. Se procede de i gual
manera para los carriles.
Según las medidas del plano ad
junto se procede a cortar las canale tas. Las perimetrales se cortarán
en sus extremos a un ángulo de 45°, m ientras que las canaletas inte riores se cortarán en ángulo recto.
Se
empezan1 montando la canal superior situándola sobre el eje marcado y mediante torni llos se
fijará a la base.
Una vez colocada esta primera canal, sobre ella se irán montando el resto de las canales perimetrales.
ajustándolas
para que encajen unas con otras. Acto seguido se procede de idéntica manera con las
canales central
es.
Posteriormente
se procede a cortar los carriles DIN según medidas y se
fijan a la base del tablero
mediante tornill
os.
En el
panel se ha previsto un espacio a la derecha por si fuese necesario la colocaci ón de alguna
botonera.
Así mismo, la separación entre el carril y las canaletas en el espacio intermedio es asimé­
t
rico y preparado para la colocación en prácticas futuras de los relés térmicos acoplados a los con­
tactor
es.
Cant.
¡ Denominación
Tablero de madera 800 mm x 600 mm
: : :
! ................... , .. Canaleta .......................................................................... !
¡ ••••••••••••••••••• : •• ~:::::¡::: •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• :
• Utiliza los equipos de protección adecuados cuando se manejen herramie ntas peligrosas, por ejemplo gafas pro­
tectoras si vas a utilizar la taladradora.
• Si las medidas del tablero de prácticas del ta
ller no coinciden con las mostradas en el plano, se deben ajustar.
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Comprobado 1
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319. INSTALACIÓN Y MAN
Práctica 3
Protección de un motor trifásico mediante fusible y relé térmico
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la protección de un motor trifásico mediante el e mpleo de un sec­
c
ionador fusible (Q 1) para protegerlo contra sobrcintensidades y de un relé té rmico (F 1) para prote­
gerlo contra las sobrecargas.
Como elemento de protección del circuito de mando se empleará un
interruptor automáti
co magnetoténnico (F2).
El tipo
de arranque del motor se realizará mediante arranque directo con la tensión del circuito de
mando a 230
v.~c
Para gobernar el motor, se va a e mplear un pulsador de
paro (S 1) y un pulsador de marcha (S2).
El circuito
contará con pilot os de señalización, para indi­
c
ar cuando el motor estará girando ( PI) y cuando saltará
el relé térmi co por problemas de sobrecarga (P2).
Los el
ementos que irán fuera del cuadro de montaje (pul­
sadores y pilotos de señalización),
se conectarán mediante
born
es de conexión.
En
esta práctica se ha designado el bornero Xl como el
bornero
de fuerza. A él se conectará la entrada de la ali­
mentación eléctrica (bornes 1-5)
y la conexión del motor
eléctrico trifásico (bornes 6-9). El bornero X2 es el desti­
na
do a las salidas hacia los pulsadores y los pilotos de
señalización.
S2
Marcha
S1
Paro
Q11
F1
R. térmico
P1
Marcha
P2
R. térmi co
íigura 1 l l Cronograma de la práctica.
Materiales: Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. : Denominación
Magnetotérmico F+N 16A. C
· ................... · ........................................................................................... ,.·
'. ! Base de fusibles tripolar cilíndricos j
¡········;········¡···F~~¡b¡~·~··~¡¡;~d·~;~~~··1·0;i3s···········································¡
: ................... : .. Relé térmico ................................................................... !
! ................... ! .. Contactor.tripolar. 230 V ............................................... !
: ................... ! ... ~~~ ·~·~·~·~ ·e··~~~~~~t?? .~~~!l!~ .r~~ ................................... !
!.. ................. ! .. Pulsadores.No. (cámara .más cabezal) ...................... !
, ................... l ... r.~1~~.d.°.~~.~ .. ~.C. .. (~ .~~~ .r~ .. ~~~ .. c.~.~~~~I! ....................... :
l ......... ~ ........ .l ... r.1~°-~?~ .. ~~ .. ~.~.~~!1~~~!~.~.!~°.!°..t.~.~.~~.~!. ........................ 1
'. : Motor trifásico, 400 V/230 V :
! ........ ? ........ ! .. Bornes. 6.mm .................................................................. !
: 8 : Bornes 2 5 mm l
: : ' ;
! ................... ! ... c.~~·1·~··!1~.~_¡_~1·~·~-'·~··~·~·~·················································I
i ................. .J .. Cable .flexible.1_,s. mm
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······························································································•·••·················
: ....... ?.~ ........ l .. ?~~~!?.n.~~?.~.~.~~1~1~.~~!?..º.
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i······ª;·1······1· .. c~~·t;~;~·;·········································································1
: M1 : Motor trifásico ¡
¡ S1 ¡ Pulsador de paro del motor i
1 ~e I i::tt:;::;~:;t;;: ;: it0:,.; 1
'. ....... :.? ..... J. Señalización. de. sobrecarga.del .. motor ..................... :,;.
X1 ¡ Bornero de fuerza
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Práctica 3: Protección de un motor trifásico mediante seccionador fusible y relé térmico.
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03 012017 Luis Miguel Cerdá
3
Protección de un motor trifásico mediante seccionador fusible y relé térmico
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D,bu ado 03 01.2017 Lul• MI uel Cerdll p a r a n I n o EAE 3 Protección de un motor trifás ico mediante seccionador fusible y relé térmico
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322. Y MANTENIMIENTO
Práctica 4
Protección de un motor trifásico mediante interruptor automático electromagnético
y relé térmico
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la protección de un motor trifási co mediante el empleo de un inte­
rruptor automáti
co electromagné tico (Q 1) para protegerlo contra los cortocircuitos y de un relé tér­
mico
(F 1) para prot egerlo contra las sobrecargas. Como elemento de protección del circuito de
mando
se empleará un i nterruptor automát ico magnetotérmico (F2).
Materiales:
El tipo de
ammque del mot or se realizará mediante arran que directo con la tensión del circuito de
mando a 230 V"c
Para gobernar el motor, se va a empi car un pulsador ele
paro (S 1)
y un pulsador de marcha ( S2).
El circuito contará c
on pilotos de señalización, para indi­
c
ar cuando el motor estará giran do (P 1) y cuando saltará
el r
elé térmico por probl emas ele sobrecarga (P2).
Los eleme ntos que irán fue ra del cuadro de montaje (pul­
sa
dores y pilotos de s eñalización), se conectarán mediante
born
es de conexión.
En
esta práctica se ha d esignado el bornero XI como el
bornero de Fuerza. A él
se conectará
la entrada de la a li­
mentación el
éctrica (bornes 1-5) y la conexión del mot or
eléctrico
trifüsico (bornes 6-9). El born ero X2, es el d esti­
nado a las salidas hacia los pulsador
es y los pilot os de
se
ñalización.
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Leyendas del esquema eléctrico:
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! ......... ~ ...... .J. Pilotos .de. señalización. (rojo. y. verde) ..................... ...!
1 ................. 1 ... ~?t.~.~.~~i~~·~·i·~·°-:.~.?.?..~'..~~.?..~ ........................................ 1
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! ....... :.? .... .) .. Señalización.de. sobrecarga _del .. motor ..................... ,
:••·····~~ ........ ! .. Bornero.de fuerza··························································!
¡ X2 ¡ Bornero de maniobra ¡
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Práctica 4: Protección de un motor trifásico mediante interruptor automático electromagnético y relé térmico.
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Fecha Nom bre • f Módulo Práctica: Titulo: +Al
0401.2017 LuisMiguelCe,dá Paran In o EAE 4 Protecci ón de un motor mediante int. au t. electromagnético y relé térmico Hoja:
1
Total:
1
Areh1vo· P 04 O 1
Dibujado
Comprobado
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Fecha f Nombre
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Comprobado
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Tltulo:
Protección de un motor mediante int. aut. electromagnéti co y relé térmico.
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Archivo· P 04 02
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325. INSTALACIÓN Y MAN
Protección de un motor trifásico mediante disyuntor guardamotor
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la protección de un motor trifásico mediante el empleo de un disyun­
tor guardarnotor (Q 1 ). Este disyuntor ne
cesitará un bloque de contactos auxiliares.
Materiales:
El tipo de arranque del motor se realizará mediante arranque directo c on la tens ión del circuito de
mando a
230
v,,c-
Para gobernar el motor, se va a emplear un puls ador de paro (S 1) y un pulsador de marcha ( S2).
El circuito contará con pilotos de señalización, para indicar cuando el motor estará girando (PI) y
cuando saltará el disyuntor motor por problemas
ele sobrecarga o cortocircuitos (P2).
Los elementos
que irán fuera del cuadro ele montaje (pul­
sadores y pilotos
de señalización), se conectarán mediante
born
es ele conexión.
En esta práctica se
ha designado el bornero XI corno el
bornero
de fuerza. A él se conectará la entrada de la ali­
mentación eléctrica (bornes 1-
5) y la conexión del motor
eléctrico trifásico (bornes 6-9). El bornero
X2, es el desti­
nado a las salidas
hacia los pulsadores y los pilotos de
señalización.
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Marcha
S1
Paro
Q11
1
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Guardamotort----r--~~-----,;--+-
P1
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P2
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Figura 1 :l. l lJ. Cronograma de la prácti ca.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. ! Denominación
¡:::::::~~::::::::¡:::°.~~~~:~t~~:~~:~~~:~~i.~?.~::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::1
Magnetotérmico F+N 16A. e 02 ¡ Magnetotérmico de protección para maniobra
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! ................. ..!.. Pulsadores .Nº. (cámara más cabezal) ...................... !
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! ................... ! .. Motor.trifásico,.400.V/230·V········································!
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señalización señalización
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328. MANTENIMIENTO
Práctica 6
Inversión de giro de un motor trifásico con paro previo
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la inversión de giro de un motor trifásico pasando p or paro previo.
Materiales:
Esta condición significa que el motor debe parar primero pulsando paro antes de iniciar la inversión
de giro.
La red de
alimentación es de 230 V/400 V y el motor eléct rico es de inducción de 230 Y/400 Y, por
tanto debe configurarse para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Q 1) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor.
Para el circuito de mando se empleará un interrupt or magnetotérmico (F 1) como
dispositivo de protección contra sobreintensi dades.
Para gobernar el motor, se
va a emplear un pulsador de
paro (S J) y dos pulsadores de marcha (S2-giro directo y
S3-giro inverso).
El circ
uito contará con pilotos de señalización para indi­
car cuando el motor estará gi rancio y en qué sentido (P 1 :
directo y P2: inverso) y cuando saltará el disyuntor motor
por problemas
de sobrecarga o sobreintensidades (P3).
En esta práctica se ha designado el bornero XI
como el
bornero de fuerza. A él se conectará la entrada de la ali­
mentación eléctri
ca (bornes 1-5) y la conexión del motor
eléctri
co trifásico (bornes 6-9). El bornero X2 es el desti­
nado a las
sal idas hacia los pulsadores y los pilotos de
señalización.
Como elemento de seguridad ante el riesgo de que puedan
activarse ambos contactores se
ha empleado la técnica del
enclavamiento eléctrico (aunque se podría haber combi­
nado con el enclavamiento mecánico). Para ello se utili­
zan los pares de contactos
cerrados (21-22) de ambos
contactores cruzándol
os entre sí.
S2
Marcha Oír.
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S3
S1
Paro
Q11
Giro directo ~~ _ _.__,__ __ .,___
Q12
Giro inverso ,__ __ _,___._ ___ _
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P1
P2
Giro inverso L---- -=--~-'----
Fi¡;ura 1 l 1.1 Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. i Denominación l ....... O1 ....... ! .. Disyuntor .guardamotor ................................................
¡ ................... ¡ .. Interruptor. magnetotérm ico ........................................ .
l .................. ! .. Disyuntor.guardamotor ................................................
l ......... ~ ......... l .. Contactar.auxiliar (disyuntor) ......................................
l. ..... ...2 ......... L Contactares. tripolares ... Bobina. 230 V ........................ j
......... ? ......... ¡ .. Bloques. contactos. auxiliares (contactar) ..................
!. ....... ~ ....... ..!.. Pulsadores NO. (cámara más cabezal) ................... ...!
! ......... ~ ....... ..!.. Pulsador NC .(cámara. más.cabezal) ........................ ...!
! ......... ~ ......... ! .. Pilotos de.señalización ................................................. 1
! ........ ~ ........ ! .. Motor.trifásico, .400,V/230 v ..................................... ...!
! ......... ~ ......... ! .. Bornes. 6 .mm .................................................................. !
t ..... ~.2 .... J. Bornes. 2,5 .. mm ........................................................... ...!
! ................... .. Cable flexible.2,5.mm
2
.............................................. ...:
i .................. l .. Cable flexible .1,5. mm
2
.............................................. ...:
!. ...... ~.? ..... ..!.. Magnetotérmico. de.protección. de.maniobra ....... ...!
l ...... q.1.~ .... ...: .. Contactar sentido .de. giro. directo ............................ ...!
L .... q.~.~ ... _..: .. Contactar. sentido de. giro. inverso ............................. j
! ....... ~~ ....... ! .. Motor.trifásico ................................................................ :
¡ S1 ¡ Pulsador de paro del motor !
!. ...... ~.? ...... t Pulsador de. marcha.con .giro.directo ..................... ...:
¡ ....... ~} .... ...: .. Pulsador de. marcha. con .giro. inverso ..................... ...!
l ...... t~ ....... i .. Señalización. de. giro. directo ...................................... ..:
!. ...... P..? ....... : .. Señalización. de. giro_ inverso ....................................... ¡
l ....... P..~ ....... l .. Señalización. de. avería .................................................. !
....... ~.~ ........ .. Bornero.de fuerza .......................................................... !
: ....... ~.?. ....... ! .. Bornero.de .maniobra .................................................... :

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Paro Ma rcha Marcha Gi ro Giro Sob recarga
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331. INSTALACIÓN Y MA
Práctica 7
Inversión de giro de un motor trifásico sin paro previo
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la inversi ón de giro de un motor trifási co sin pasar por paro previo.
Materiales:
Esta condición signifi ca que el motor cambiará de giro nada más pulsar sobre el giro deseado sin
necesidad
de
parar primero el motor.
La red de alimentación es de 230 V /400 V y el motor eléctrico es de inducción de 230 Y /400 Y, por
tanto
debe configurarse para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elementos de protección se empleara un disyuntor motor (Ql) calibrado acorde a las caracte­
rísticas
del motor. Para el circuito de mando se empleará un interruptor magnctotérmico (FI) como
dispositivo de protección contra sobreintensidades.
Para gobernar el motor, se va a empl ear un pulsador de
paro (S 1) y dos pulsador es de marcha (S2-giro directo y
S3-giro inverso).
El cir
cuito contará con pilotos de señalización para indi­
car cuando el motor estará girando y en qué sentido (P 1:
directo y P2: inverso) y cuando saltará el disyuntor motor
p
or problemas de sobrecarga o sobreintensidades (P 3).
En
esta práctica se ha d esignado el bornero XI como el
bornero
ele fuerza. A él se conectará la entrada de la ali­
mentación el
éctrica (bornes 1-5) y la conexi ón del motor
eléctrico trifási
co (bornes 6-9). El bornero X2 es el desti­
nado a las salidas hacia l
os pulsadores y los pilotos de
señalización.
Como elemento de segmidad ante el riesgo de que puedan
activarse ambos contactares se ha empleado la técnica del
enclavamiento eléctrico (aunque se podría haber combi­
nado con el enclavamiento mecánico). Para ello se utili­
zan los pares
de contactos cerrados (21-22) de ambos
contactores cruzándolos entre sí.
S2
S1
Paro
Q11
Giro directo
Q12
M1
P1
Giro directo
P2
Giro inverso
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Fi~ura 1 ] Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
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Cant. l Denominación : ...... .91 ........ L.~!~Y..~.n.!~r..~~.8.~~.~.rTl?~?.~ ................................................ :
l .. lnterruptor.magnetotérmico ........................................
1 !. Disyuntor.guardamotor ............................................. )
1 ......... ~ ......... 1 ... C.~~.~a.~~.?.~.~.~.~i.1.i. a.~ .. (d.i~Y.~.~.~~O.... .......... . ................. ,
¡ 2 ¡ Contactares tripolares. Bobina 230 V !
r.. 2 :)io~u.~ú?:~t~~~~~:~:u:ii1):~~~i:i~~~i~~i?ii.::: ::.:::::::J
\. ..~.. . ... L ~~!~~9 .?.~~ .~ .. ~·º·J~.~m..~~~ .. ~~~ .. ~.a.~~.~~.1J ...................... J
· 3 i Pulsadores.N.C. .. ~~.~m.ª~'.1.~á~.cabezal) ...................... ~'.;:·
3 l Pilotos de señalización
¡ J : ~:; ~;;:~t'.=°::'.'.~: !
i .1 ~ ..... l. ~?rnes .? .. ~ .. ~~ ............................................................. ,
............. 1 .. Cable .flexible.2,5. mm
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................................................. '
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l ....... 02 ..... ..:.. Magnetotérmico. de.protección. de. maniobra ........ J
' ...... 9.~.] ....... f ... C.~~.~a.~~.?.~.~~.~.!!d~ .. d.~. gi.~? .. ~.ir~.~.~~······························j
= ...... 9.~.~ .... J. Contactar.sentido .de. giro inverso ......................... .
1 ....... ~.~ ..... J. Motor.trifásico..... .. ..................... ..
L ..... ~.~ ........ l .. ~~!~~d.?.r .~~.P..8.~~ .. ~.8.! ~.~~~ .~ ......................................... ,
! ....... ~.?. ..... J. Pu!~ad.?.r d~.~a.~.~.h.a..~?.~.~!í.?..~.i.~~~~.~ ................. __j
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· .... J.~ ..... J. Bornero.de fuerza ...................................................... j
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333. INSTALACIÓN Y MANTE
Práctica 8
Arranque temporizado de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el temporizador a la conexión, para ello se realizará el montaje del
arranque temporizado de un motor trifásico. Esto si gnifica que el motor arrancará transcurrido un
tiempo desde que se dio la orden.
La red de alimentación es de 230 V/400 V y el motor eléctrico es de inducción de 230 V/400 V, por
tanto debe configurarse para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión de 230 YAC-
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Q I) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuito de mando se empleará un interruptor magnetotérmico (F I) como
dispositivo de protección contra sobrei ntensidades.
Para
gobernar el motor, se va a emplear un pulsador de paro (S 1) y un pulsador de marcha (S2).
El circuito contará con
dos pilotos de señalización: uno para indicar cuando el temporizador está
activado
(PI) y el otro para indicar cuando el motor está girando (P2).
En
esta práctica se ha designado el bornero XI como el bornero de fuerza. A él se conectará la entra­
da de la alimentación eléctrica (bornes 1-5) y la conexión del motor eléctrico trifásico (bornes 6-9).
El bornero
X2 es el destinado a las salidas hacia los pulsadores y los pilotos de señalización.
Esta práctica se puede realizar empleando los dos tipos de temporizadores. En ambos casos, el tem­
porizador a
emplear es el de tipo con temporización a la conexión (on de/ay). Es decir, que no actua­
rá inmediatamente a la orden
de marcha, si no que en ese instante empezará a contar el ti empo, y
transcurrido
este, activará el contactor
(Q 1 1) que pondrá a girar el motor.
Antes
de probar la práctica se debe ajustar el temporizador.
• Práctica 8.A: Con bloque auxiliar de contactos temporizados acoplados al contactor
A modo de ejemplo, se ha empleado como bloque de contactos temporizados el modelo LADT2
de Schneider, el cual se acopla a un contactor de la misma marca modelo Tesys D. Este dispositi­
vo
cuenta con dos contactos (55-56 NC y 67-68 NO).
• Práctica 8.B: Con relé temporizador
El otro tipo de temporizador es el de tipo relé, que se va a estudiar a continuación. A modo de
ejemplo, se ha empleado como relé temporizador el modelo RE7 TLI !BU de Schneider, el cual
cuenta con un contacto conmutado ( 15 C-I 6 NC-I 8 NO).
Al accionar el pulsador de marcha (S2) se activa el contactor auxiliar o un relé (K 1 ), junto con el
temporizador (K2). Al
ser un temporizad or a la conexión, cuando ha transcurrido el tiempo prefi­
jado, acciona sus contactos ( 15-18) provocando la activación del contactor principal o de línea
(Q 11) el cual acciona el motor (M 1 ).
Una vez el motor está girando, el temporizador ya no tiene sentido y por medio de un contacto
cerrado del
contactor (21- 22) se desconecta. Por ello se necesita la realimentación mediante un
contacto abierto ( 13-14 Q
11).
Respecto a la práctica anterior (8.A), en esta se desconecta el temporizador y en la anterior no,
aunque
se puede modificar y el esquema sería casi idéntico a este.
l

334. S2 (Marcha)
S1 (Paro)
K1 (A1-A2)
011 (A1-A2)
M1 (Motor)
P1
P2
Y MANTENIMIENTO
Fi~ura L!. ,. Cronograma de fa práctica B.A.
Materiales:
Cant. ¡ Denominación
Interruptor magnetotérm ico
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· [ Bloque contactos auxiliares temporizados l
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:.. ................. ! .. Relé temporizador·ª· la .conexión.(on. de/ay¡ ............. :
' [ Pulsadores NO (cámara más cabezal) l
= ••••••••••••••••••• · •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•.••..........••••••••••••••••..••••••••••• :
: ................... ! .. Pulsadores.Ne. (cáma ra. más. cabezal) ..................... .:
! ....... ? ........ ! .. Pilotos de. señalización ................................................. !
' [ Motor trifásico, 400 V/230 V
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[ 8 ! Bornes 2,5 mm !
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S2 (Marcha)
S1 (Paro)
K1 -K2
(A1-A2)
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(A1-A2)
M1 (Motor)
P1
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Figura n l'J. Cronograma de fa práctica 8.8.
Leyenda práctica 8.A:
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¡ 01 ! Disyuntor guardamotor ·
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! ....... ~~ ........ ! .. Contactor.auxiliar temporizadº ................................... !
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! ...... ? ........ ! .. Pulsador de.paro del.motor ......................................... !
! ....... ~.~ ....... ! .. Pulsador de.marcha ...................................................... !
L ..... '...1 ....... J. Piloto .de. señalización .(temporizador) ...................... ,:
i, ;: r:~:::\:::i:ación de marcha del motor J
· ....... ~~ ....... : .. Bornero.de.maniobra .................................................. ..
Leyenda práctica 8.B:
' K1 ¡ Contactor auxiliar o relé '
· ................... · ............................................................................................. ·
! K2 : Relé temporizador a la conexión !
· ................... · ............................................................................................. ·

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Práctica 8.A: Arranque temporizado de un motor trifásico. Vorslon: Con bloque de contactos temporí111dos.
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337. INSTALACIÓN Y MAN
1
Práctica 9
Paro temporizado de un motor trifásico
Descripción: En esla prácLica se va a esLudiar el temporizador a la desconexión. En este caso se va a emplear un
r
elé temporizador con reposo autoalimentado, lo que sign ifica que al cesar de alimentar a la bobina
del
relé es cuando empezará a realizar el proceso de temporizar. Existen oLros modelos en los cuales
se tiene que
aliment,u-la bobina y la orden de desconexión se realiza por medio de la apertura de un
contacto
de control.
Materiales:
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (QJ) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuilo de mando
se empleará un interruptor magnetotérmico (Fl) como
dispositivo de protección contra sobre intensidades.
Para gobernar el motor, se va a emplear un pulsador de paro (S 1) y un pulsador de marcha (S2).
El relé temporizador (K2) se colocará en paralelo con la
bobina
de un relé o contactor
auxiliar (K 1) con su reali­
mentación, el cual será gobernado
por la botonera de
marcha-paro.
Mediante
un contacto abierto del relé temporizado ( 15-18)
se dará servicio a la bobina del contactor principal o de línea
(Q 11 ), el cual a su vez pondrá a girar el motor trifásico.
Al accionar
e] paro, se desconecta el contactor auxiliar y
a su vez
se le da la orden al tempori zador y transcurrido
el tiempo prefi
jado se desconecta el contactor principal
parando el molo
r.
El circ uito contará con dos pilotos de señalización: uno
para indicar cuando la bobina del temp
orizador está ali­
mentada (P l) y el otro para indicar cuando el motor trifá­
sico
está girando (P2).
S2 (Marcha)
S1 (Paro)
K1 (A1-A2)
K2 (A1-A2)
Q11 (A1-A2)
M1 (Motor)
P1
P2
1
1
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-
1
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Si esta práctica se realizase con un bloque de contactos
temporizados con
acople a contactor,
se conectaría sobre
el
contactor auxiliar K 1.
Figura 1.l 2L. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. Denominación : Q 1 j Disyuntor guardamotor j
: ................... , ... 1.~.!~í.'.~P!~r..~.a.~~.e.ta.t~.r~.i.c. ?. ........................................ ,
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O,buJado 09.012017 J.uisMlguelCe•dé paran In o EAE 9 Paro temporizado de un motor trifási co :~~: p~
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339. INSTALACIÓN Y MANT
Marcha temporizada de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va realizar una aplicación con temporizador, como es la mar cha tempori zada de
un motor. Esta prác tica consiste en que una vez dada la orden de marcha, el motor funcione durante
un tiempo fijado por el temporizador y tran
scurrido este, el motor se pare de manera
automMica. No
obstante, contará con el pulsador de paro el cual puede parar la máquina de modo manual antes de
la orden de paro automática. El tempori zador a emplear será de tipo de retraso a la conexión (on
de/ay).
Materiales:
La red ele alimentación es de 230 V /400 V y el motor eléctrico es de inducción de 230 Y/400 V, por
tanto debe configurarse
para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión ele 230
YAC'
Como elemento de protección se empleara un disyuntor mot or (Q 1) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuito de mando se empleará un interruptor magnet oténnico (F 1) como
dispositivo de protecci ón contra sobreintensidades.
Para
gobernar el motor, se va a emplear un pulsador de
paro (S 1) y un pulsa dor ele marcha (S2).
Para
generar el paro automático. se emplea un contacto
cerrado ( 15-16 NC) tempori zado que se colocará en
serie con el pulsador de paro, ya que ambos cumplen la
misma función. Como es temporizado a la conexión,
nada más recibir la ord
en de marcha se pondrá a tempo­
rizar y transcurrida esta, actuará abriendo el circuito y
desconectando la
bobina del contactor, provocando el
p
aro del motor.
El circuito contará con
dos pilotos de señalización: uno
para indic
ar cuando el motor estará girando (P 1) y el otro
para indi
car cuando salta el di syuntor motor por proble­
mas de sobrecarga (P2).
S2 (Marcha)
S1 (Paro)
K1 (A1-A2)
Q11 (A1-A2)
M1 (Motor)
P1
Figura 1 .J. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
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Cant. ) Denominación
: ...... 01 ........ l .. Disyuntor _guardamotor ................................................ !
.................... l .. Interruptor .magnetotérmico ........................................ ·
l ................. J. Disyuntor .guardamotor .............................................. J
[ ...... g.? ....... LMagnetotérmico.cte.protección.cte.maniobra .......... l
1 ...... g.~.~ ....... l .. Contactar.de .línea ......................................................... !
1 ................... l .. Contactar.auxiliar. (disyuntor) ...................................... 1
l ................. J. Contactor.tripolar .. Bobina. 230 v ................................ i
l .................. L Relé. temporizador a.la conexión .(on.de/ay¡ .......... ...!
L ..... ~.~ ....... .L Relé. temporizador ª·la.conexión ............................... .:
· ....... ~~ ....... ! .. Motor.trifásico ................................................................ 1
! ....... ~.~ ........ : .. Pulsador.de .paro ............................................................ !
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!. ........ ~ ......... L Pulsador. NC .(cámara. más .cabezall... ..................... j
l ........ ? ......... l .. Pilotos de.señalización ................................................. !
1 ....... ~.? ....... ¡ .. Pulsador. de. marcha ...................................................... :
! ....... ~.~ ........ : .. Piloto.de.señalización .(motor) ..................................... !
L .... Y? ...... .L Piloto de. señalización .(sobrecarga) ....................... ...l
.................. 1 .. Motor.trifásico, .400,V/230 v ........................................ !
l ........ ~ ......... ! .. Bornes. 6 .mm .................................................................. :
!. ...... ~.~ ...... J. Bornero .cte. fuerza ................................................... ...l
l ....... ~.? ....... l .. Bornero .cte. maniobra .................................................... !
1 ........ ~ ......... 1 .. Bornes. 2,5. mm .............................................................. !
L ............... J.Cable flexible.2,s.mm
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Práctica 10: Marcha temporizada de un motor trifásico.
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341. INSTALACIÓN Y MAN
Arranque estrella-triángulo de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a estudiar la técnica del arranque
estrella-triángulo de un motor trifási co de inducción. El
motor arranc
ará en primer lugar en la configuración de
estrella y posterio
rmente se cambiará a triángulo.
Como la red eléctrica disponible es de 230 Y/ 400 V, para
realizar el arranque estre lla-triángulo se necesita de un
motor
de 400 Y/ 690 Y ya que una vez arrancado y esta­
bili
zado el motor, su configuración final es en triángulo.
Como elemento de protección se empleará un disyunt or
motor (Ql) calibrado acorde
a las características del
motor. Para el circuito
de mando se empleará un interrup­
tor magnctotérmico
(FI) como dispositivo de protecci ón
contra sobreintensidades.
Para gobernar el motor, se va a emplear un pulsador de
paro (S 1) y un pulsador de marcha (S2). El circuito con­
tará con dos pilotos de señalización para poder indi car el
tipo
de configuració n: uno para indi car cuando el motor
está en estrella (P 1) y el otro cu ando está en triángulo
(P2).
Para realizar la t emporización se va a emplear un relé tem­
porizador con retardo a la conexi ón (on de/ay). pudiendo
ser uno de tipo genérico o bien específico para estos arran­
ques, lo importante
es el rango de tiempo disponible por el
aparato.
El tiempo de actuación se calibra en función de la
carga arrastrada y normalmente oscila entre l
os 3 y l O
s
egundos.
U1 V1 W1
W2 U2 V2
Fi~ura I J ,. Conexiones en la caja de bornes.
S2 (Marcha)
S1 (Paro)
011 (Linea)
K1
(Temporizador)
013 (Estrella)
015 (Triángulo)
M1 (Motor)
P1
P2
figura 1 { ~ Cronograma de la práctica.
Materiales: Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. ¡ Denominación
, .................. .i ... '.~!~:.~~P!~:..~.~Q~.~.t~~~.r~.i.c.? ........................................ ,
: : Disyuntor guardamotor :
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!. ........ ~ ....... J. Contactares tripolares .. Bobina .230 v ..................... ...:
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l 2 l Pilotos de señalización i
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Contactar. de .línea ......................................................... 1
: ...... q.~·~······:···º~·~·!~~~.?.~ .. ~.~.!:.(~~~.~\~......................... . ...................... :
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j K1 j Relé temporizador a la conexión j
: M 1 1 Motor trifásico 1
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· ....... ~.?. ...... .:.. Pulsador de. marcha ..................................................... !
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343. INSTALACIÓN Y MAN
Práctica 12
Inversión de giro estrella-triángulo de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a continu ar con el estudio de la técnica del arranque estrella-triángulo añadi én­
dole la p
osibilidad de poder gi rar en ambos sentidos. Como ya hemos aprendido, el m otor arrancará
en primer lugar en
la configuraci ón de estrella y posteriormente se cambiará a triángulo.
Como la red eléctrica disponible es de 230 V/ 400 V, para realizar el arranque estrella-triángulo se
necesita de un motor
de 400 V/ 690 V ya que una vez arrancado y estabilizado el motor, su configu­
ración final
es en triángulo. El circuito de mando se r ealizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de protección se empleará, en este caso, un seccionador fusible (Q 1) con fusibles de
tipo
aM acordes con el motor empleado, junto con un relé térmico (Fl) para protección de so brecar­
gas.
Para la protección del circuito de mani obra se empleará un interruptor magnetotérmi co (F2).
Para
gobernar el motor, se va a emplear un pulsador de paro (S 1) y dos pulsadores de marcha
(S2-giro directo y
S3-giro inverso). Para realizar la inversión de giro, se debe pasar por paro.
El circuito contará con
dos pilotos de señalización que indicarán el sentido de giro
(Pl: giro directo,
P2 giro inverso).
El funcionamiento es similar al de la práctica anterior (arranque estrella-triángulo) con la salvedad
de contar con un contactor de línea por cada sentido de giro (Ql 1: giro directo y Q 12: giro inverso).
La parte de maniobra de los contactores para estrella (Q 15)-triángulo (Q 13) se activará por medio de
los contactos abiertos (por e
jemplo, 53-54) tanto de QI I como de Ql2.
Materiales:
Cant.
¡ Denominación
Interruptor magnetotérmico
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, ¡ Seccionador fusible ¡
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j 2 j Pulsadores NO (cámara más cabezal) j
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¡ 2 ¡ Pilotos de señalización ¡
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Leyendas del esquema eléctrico:
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¡ F2 1 Magnetotérmico de protección de maniobra :
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011 ¡ Contactar para giro directo
: 012 j Contactar para giro inverso j
¡ 015 l Contactar de triángulo ¡
: 013 j Contactar de estrella :
¡ K1 j Relé temporizador a la conexión :
i M1 ¡ Motor trifásico i
:·······s1········¡···;;~¡~~·d~~··d~·~·;;~·········································· .................. i
j S2 j Pulsador de marcha (giro directo) j
j P1 j Piloto de señalización (giro directo) :
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345. INSTALACIÓN Y MAN
Práctica 13
Arranque de un motor con devanados separados o part-winding
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el motor de devanados separados o part-winding.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V/400 V y el motor eléctrico empleado en este caso está diseñado
para funcionar a esta tensión. El circ
uito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de protección se empleará un fusible seccionador (Q 1) calibrado acorde a las carac­
terísticas del
motor para la protección contra cortocircuitos y para la protección de los devanados del
motor se emplean dos relés térmicos
(FI y F2) calibrados a
la mitad de la intensidad nominal del
motor. Para el circuito
de mando se empleará un interruptor magnetotérmico (F3) como dispositivo
de protección contra sobreintens idades.
Para gobernar el motor,
se va a empl ear un pulsador de paro
(S
1) y un pulsador de marcha (S2). Al accionar marcha, se
activa Ql l y el temporizador a la conexión (on
delav) Kl.
TranscuITido el tiempo fijado en el temporizador, se activa su
contacto abierto ( 15-18 K 1) y activa el segundo contactar
(Q
16) el cual conecta en paralelo el segundo grupo de deva­
nados. A su vez,
este contactar desconecta de la red eléctri ca
el tempo rizador (21-22 Q 16) ya que no se necesita más.
Si se produce una sobrecar ga y salta algún relé térmico, se
desconecta todo el circu ito ya que ambos contactos (95- 96 F 1
y F2) se encuentran en serie.
El circuito
contará con tres pilotos de s eñalización. Dos de
ellos se emplean para conocer el estado del arranque: primera
fase
de arranque con solo un grupo de devanados (P 1) y
motor a plena potencia con a mbos contactores activados (P2).
El tercer piloto de señalización (P3) se emplea para
indicm un
salto en los relés térmicos.
S2
(Marcha)
S1
(Paro)
K1
Q11
Q16
M1
,igma l J, J. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. Denominación : ....... 9.~ ........ 1 .. ~~~~i.o.~.~~?!..f.~.s.i.b.1~ ....................................................... !
' j Interruptor magnetotérmico de protección de j
= ................... l .. Interruptor .magnetotérmico ........................................ ·
................... : ... ~~~~!?.~.?.~?.r.tu.s.(~!~.~rip.~.1.?.~ ......................................... :
: ......... ? ......... i ... R.~!~.~ .. t~~.~i~?.s ................................................................ i
i ........ ? ....... .J. Contacto res. tri polares. Bobina. 230 v ...................... __j
: ......... ? ......... j .. Bloques. contactos. auxiliares ( contactor) .................. ¡
i ................. L Relé temporizador.ª. la conexión ............................. ...[
! ................. ..!.. Pulsador. NO.(cámara. más. cabezal) ........................ ...[
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· ................. ..!..Motor. de .devanados .separados ............................... __j
· ....... !.?. ....... ! .. Bornes. 6 .mm ..................................................................
L ..... !.O. ...... L Bornes. 2,5. mm ......................................................... ...l
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! .. maniobra ......................................................................... !
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j ..... f.?. ...... J. Relé.térmico (2.ª .fase .del. arranque) ....................... ...l
L .... 9.~.1 ..... J. Contactor. (1_. ª fase. del. arranque) ............................... j
i ..... 9.~.~ .... J. Contactor. (2." fase. del .arranque) ............................ ...[
L. .... ~.~·······_L Relé. temporizado. a .la. conexión ................................. l
! ..... }~ .... J. Motor.trifásico .de devanados. separados .............. ...l
j ....... ~.~······J· Pulsador de. paro. del. motor ......................................... !
: ...... ??. ....... j .. Pulsador. de. marcha. del .motor ................................ j
j ....... ~.~········! .. Piloto de. señalización. (1 -". faset ............................ ...l
! ...... Y?. ....... ! .. Piloto de. señalización. (2-". fasel... ............................ ...l
· ! Piloto de señalización de disparo de los relés j
P3
.................... i .. térmicos ........................................................................... !
! .... J.1 ........ ! .. Bornero .de fuerza .......................................................... !
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Práctica 13: Arranque de un motor con devanados separados (part-w inding).
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347. INSTALACIÓN Y MANTE
Práctica 14
Arranque progresivo de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el arrancador progresivo. Consiste en arrancar un motor trifásico de
manera suave y cuya parada se realice de manera libre, es decir sin aplicar un frenado.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V/400 V y el motor eléctri co es ele inducción ele 230 V/400 V, por
tanto debe configurarse para estrella. El circuito
ele mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Q 1) calibrado acorde a las caract e­
rísticas del motor. Para el circuito de mando se empleará un interruptor magnetoténnico (F l) como
dispositivo de protección contra sobreintens idades.
A modo de ejemplo, se va a utilizar en esta práctica el arrancador progresivo de la marca Schneider
A
ltistar ATS 01N2. Si se utiliza otro arrancador se debe adaptar los esquemas.
Este modelo
de arrancador cuenta con ajustes de: tensión de arranque, tiempo de arranque y tiempo
de parada. Aunque este último ajuste no
se emplea en esta práctica.
Para gobern
ar el motor, se va a emplear un pulsador de paro (S 1) y un pulsador de marcha (S2). El
pulsador de marcha activará el contactor de línea (Q 1 1 ).
Como la orden de marcha se da a este arrancador por las
entradas
de control L+ y Ll2, el arran cador empezará a
funcionar nada más det
ecte que está conectado a la red
eléctrica.
La realimentación del contactor se hace pasar
por medio
de un contacto del estado del arrancador
(RIA-RIC).
El cir
cuito contará con pilotos de señalización para indi­
car cuando el motor estará girando (P 1) y cuando saltará
el disyuntor motor por problemas de sobrecarga o sobr
e­
intensi dades (P2).
S2 (Marcha)
S1 (Paro)
Q11 (A1-A2)
M1 (Motor)
P1
Figura 1 :i.:!2 Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
···················································································································
Cant. ¡ Denominación ¡ 01 ¡ Disyuntor guardamotor ¡
. ¡ Interruptor magnetotérmico .
1···················:···o¡~Y·~·~t~i·g~·~~d·~~~t~~·················································;
¡···················¡···¿~~t~~t;~·~·~~¡j¡~i·icti~y~·~t~;j······································¡
¡ ¡ Contactar tripolar. Bobina 230 V :
l ................... : ... ~1~9.~.~.~?.~!~~~°-~·~·u·~·i·l·i· ~~~.~ .. \~~~~~~~? .~) .................... !
' ¡ Arrancador. Schneider ATS01 N2. :
¡ ¡ Pulsador NO (cámara más cabezal) :
¡ ¡ Pulsador NC (cámara más cabezal) :
: ......... ? ........ : .. Pilotos de. señalización ................................................. l
¡ 1 ! Motor trifásico, 400 V/230 V ¡
¡ 9 ¡ Bornes 6 mm j
l.. ...... ~ ....... J. Bornes. 2,5. mm ........................................................... ...:
l.. ................ J. Cable .flexible. 2,5. mm
2
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:.. .............. ...: .. Cable .flexible.1,5. mm
2
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........ !.~ ........ ¡ .. Arrancador progresivo .................................................. ¡
; ....... ~.~·······!·· Motor.trifásico ................................................................ !
: ....... ~.~········!·· Pulsador de.paro. ........................................................... !
l S2 l Pulsador de marcha l
L. .... P..~ ........ L Piloto .de. señalización .de .marcha del. motor ......... ..J
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Piloto de señalización de disparo por sobrecarga ¡
:••·················!·· del.motor ......................................................................... !
¡ X1 ¡ Bornero de fuerza ¡
: ....... ~.? ....... : .. Bornero.de.maniobra .................................................... !
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Práctica 14: Arranque progresivo de un motor trifásico,
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349. INSTALACIÓN Y
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. Prác-tica·.15
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Arranque y paro progresivo de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a continu ar estudiando el arrancador progresivo. Consiste en arrancar un motor
trifásico
de manera suave y cuya parada se realice de forma progresiva y controlada por el propio
arrancador.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V/400 V y el motor e léctrico es de inducción de 230 V /400 V, por
tanto
debe configurarse para estrella. El cir cuito de mando se realizará para una tensión de 230
VAc·
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Q 1) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuito
de mando se empleará un interruptor magnetotérmico (Fl) como
dispositivo de protección contra sobreintensidades.
A modo
de ejemplo, se va a utilizar en esta práctica el arrancador progresivo de la marca Schneider
Altistar ATS O I N2. Si se utiliza otro arrancador se debe adaptar los esquemas. Este modelo
de arran­
cador cuenta con ajustes de: tensión de arranque, tiempo de arranque y tiempo de parada.
Para gobernar el motor. se va a
emplear un pulsador de paro (S2) y un pulsador de marcha (S3). Estos
pulsadores
se conectan a las entradas de control del arrancador, que para este modelo son las marca­
das como: L+, LI
l y Ll2. Además, el pulsador
de marcha debe de contar con otra cámara de
S3 (Marcha)
S2 (Paro)
contactos abierta (NO) (contactos 23-24) que se
emplean para activar el contactor de línea
(Q
J l ). La realimentación del contactor se hace
pasar por medio ele un contacto del estado del
S1 (Emergencia)
arrancador (R IA- RlC). Este contacto desco-
nectará el contactor
cuando el motor, después
de haber dado la orden de paro, frene hasta
pararse
completamente. En ese momento abre
el
contacto etiquetado como R 1 (R I A-R 1 C).
Q11 (A1·A2)
M1 (Motor)
Al circuito se le añade un ter cer pulsador (S 1) P1
que va a actuar como pulsador de paro de emer-
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V
gencia, al ser accionado para el motor. Fi~ura 13.J.J. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. ! Denominación : ....... ~.~ ........ l .. Disyuntor .guardamotor ................................................ !
¡············· .. ····!·· Interruptor .magnetotérmico ........................................ :.
'······ ............. : .. Disyuntor.guardamotor ................................................ ·
: ................... ! .. Contactar.auxiliar (disyuntor) ...................................... !
: ................... : .. Contactor.tripolar .. Bobina .230 Y ................................. !
i.······· ............ j .. Bloque. contactos. auxiliares .(contactar) .................... !.
................... .! .. Arrancador .. Schneider ATS01 N2 ................................ .
: ................... :.. Pulsador NO.(cámara. más.cabezall... ........................ :
j 2 : Pulsadores NC (cámara más cabezal) :
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J ........ ~.? ..... J. Bornes. 2,5. mm ........................................................... ...:
! ................... : .. Cable .flexible.2,5. mm
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................................................. l
l. .................. l.. Cable .flexible .1 _,5. m m
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! ....... ~~ ....... : .. Motor.trifásico ................................................................ !
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! del motor :
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351. INSTALACIÓN Y MAN
Arranque progresivo con inversión de giro de un motor trifásico
Descripción: En esta práctica se va a continua r estudiando el arrancador progresivo. Consiste en arrancar un motor
trifásico de manera suave y cu ya parada se realice de manera libre, es decir sin aplicar un frenado.
Además, se le añadirá la posibilidad de invertir el sentido de giro.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V /400 V y el motor eléctrico es de inducción de 230 Y /400 V, por
tanto debe configurarse
para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC"
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Ql) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuito
de mando se empleará un interruptor magnetot énnico (Fl) como
dispositivo de prote cción contra s obreintensidad es.
A modo
de ejemplo, se va a utilizar en esta práctica el
arrancador progresivo
de la marca Schneider Altistar ATS s2
Marcha Dir.
01N2. Si se utiliza otro aITancador se debe adaptar los
esquemas.
Este modelo de arrancador cuenta con ajustes de: tensión
de arranque, tiempo
de
a1nnque y tiempo de parada. Aun­
que este último ajuste no
se emplea en esta práctica.
Para gobernar el motor,
se va a emplear un puls ador de
paro (S
1) y dos pulsadores de marc ha (S2-giro dir ecto y
S3-giro inverso).
Como la orden de marcha se da a este
arrancador por
las entradas de control L+ y Ll2, el arran­
cador empezará a funcionar nada más det ecte que está
conectado a la red eléctrica.
El circuito
contará con pilotos
de señalización, para indi­
car cuando el motor estará girando y en qué sentido (P 1:
directo y P2: inverso) y cuando saltará el disyuntor motor
por problemas de sobrecarga o sobreintensidades (P3).
S3
Marcha ln v.
S1
Paro
Q11
Giro directo
Q12
Giro inverso
M1 (Motor)
P1
Giro directo
P2
Giro inverso
igur,1 1 ·1.%. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. l Denominación
:. ...... 01 ..... J. Disyuntor.guardamotor ............................................. ..J
! ...................... 1 nterruptor. magnetotérm ico ........................................ ·
! ................... : .. Disyuntor.guardamotor ................................................ 1
! ................... : .. Contactar.auxiliar (disyuntor) ...................................... :
· ........ .2.. ....... ! .. Contactares. tripolares .. Bobina. 230 V ...................... ..i
l ........ .2. ........ ! .. Bloques. contactos. auxiliares (contactar) .................. j
:. ................. J.Arrancador .. Schneider ATS01 N2 ................................ :
l. ........ ? ....... J. Pulsadores NO. (cámara más. cabezal) ................... ..J
: ......... ~ ........ .l.. Pulsador NC .(cámara. más.cabezal) ........................ ..J
! ......... ~ ......... ! .. Pilotos de.señalización ................................................. !
j 1 j Motor trifásico, 400 V/230 V j
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: ...... 9.~? ..... : .. Contactar. (giro. inverso) ................................................ 1
i ....... !.~ ........ ! .. Arrancador _progresivo .................................................. :
! ....... ~~ ....... : .. Motor.trifásico ................................................................ !
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i ! Piloto de señalización de disparo por sobrecarga j
P3
· ................... ! .. del.motor ......................................................................... !
: .... J.! ........ : .. Bornero.de fuerza .......................................................... !
1 ....... ~.2. ....... 1 .. Bornero.de .maniobra .................................................... !

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Práctica 16: Arranque progresivo con inversión de giro de un motor trifásico.
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353. INSTALACIÓN Y M
Práctica 17
1
Arranque con inversión de giro de un motor monofásico con paro previo
Descripción: En esta práctica se va a estudi ar el arranque de un motor monofásico con devanado auxiliar de arran­
que
y condensador. Contará con la posib ilidad de escoger el sentido de giro y para realizar la inver­
sión se debe pasar por par
o.
La red de alimentación es de tipo monofási co de 230 V, siendo el motor eléctrico de idénticos valo­
res
de tensión.
Para gobernar el motor,
se va a empl ear un pulsador de paro (S 1) y dos pulsadores de marcha
(S2-giro directo
y S3-giro inverso).
El circu
ito eléctrico cuenta con tres contactores. uno de
ellos (Q 13)
es el destinado a la alimentación del devanado
principal (bornes 4
y 5 de Xl). Los otros dos contactores
(Ql 1
y Ql2) son los destinados a alimentar el devanado de
arranque.
Cada uno de ellos proporcionará el orden ade­
cuado (fase
y neutro)
para generar el sentido de giro ( Ql 1
sentido directo
y Ql2 sentido i nverso).
S2
Marcha Dir.
S3
Marcha lnv.
S1
Paro
Q13
Q11
Giro directo
Giro directo Giro inverso
(Qll): (Q12):
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Neutro Fase
<(
u
Fase Neutro
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r¡tiura 11 Caja de conexiones del molor.
Materiales:
Cant. ¡ Denominación
l ................... : .. lnterruptor.ma gnetotérmico ........................................ ·
!.. ............. J. Disyuntor .guardamotor ............................................. .J
! ......... ~ ......... ! .. Contactar.auxiliar (disyuntor) ...................................... 1
j ......... ~ ......... : .. Contactares.tri polares .. Bobina. 230 v ........................ j
! ......... ? ........ l ... ~!~g·~·~?.~?.~!~~!?.?..~~.~.i.1.i. ~~~.~ .. \~~~.ta.~~?n .................. ,
1 ......... ? ....... J. Pulsadores .No. (cámara .más. cabezal) ...................... :
l ....... ~ ........ l ... P.~l~~~.?.~ .. ~.C..\~~.~~~a..~.~?.~~b.~~al) .......................... !
: ........ ~ .... J. Pilotos .de. señalización .................................................
! .............. ...: .. Motor. monofásico,. 230 v ........................................... j
!.. . ..~ ......... l .. Bornes. 6 .mm ..................................................................
l. ...... ~.?. ....... .. Bornes. 2,5. mm .............................................................. 1
: ................. J. Cable .nexible.2,s. mm
2
............................... .. .......... .
: .................. J. Cable flexible.1,s. mm
2
................................................. •
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5
Neutro
Contactor de
línea (Q13)
Fase
Q12
Giro inverso
M1
P1
Giro directo
P2
Giro inverso
-· ·Jr Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
: ....... 01 ....... 1 .. Disyuntor.guardamotor ................................................ :
l. ...... 02 ...... J. Magnetotérmico. de.protección. de. maniobra ......... .l
l ..... g~} ...... l ... c.~~~a.~~.?.~.~.e .. !!~~.~ .......................................................... :
! ..... g~·~··· ... :. .. C.~~~a.~t.?.~.~~.~.!!~? .. ~~ .. ~_i_~~ .. ~.!r~.~.~?. ............................... !
: ..... g~.~ ...... l ... c.~~~a.~~.º.~.~~.n.ti~? .. ~~.9_¡_~~ . .i.~~~~.~.? ............................... :
: ....... ~~ ....... :. .. ~~!?.~ .. ~.~~ .?.~~?!~~ ......................................................... :
j S1 j Pulsador de paro del motor :
::::::::$:?:::::::l:::~~!~~~:?.~:~~:~~~?:h.~:~?:n..liiro.~i~~~ii::·::·::::::::::::::::::i
: ....... ~.~ ....... L.~~!~~9.?.~ .. ?.~.~. ?.r~.h.?. ~º~.~ir°..!~.~~.~~~ ....................... :
' P1 j Señalización de giro directo 1
l" ..... r2 .. ····r se~aii¡ación ·éie ii;o .. in~erso .................................... ¡
( ...... ~.~ ...... T'·¡;¡¡éito··éie·si;r;a:¡¡;;ªc¡¿ri.cie··éi¡siia;o ·¡;orso.bre·c·ariia ..
j j y sobreintensidades del motor j
c::::~~:::::::r:~~~~~~?.:~:~::f~~:;~?. ·: ....... :::::::.::::::::::::::::::::::::::::::::::::::J
1
...... ?.?. ...... .L.8.~r.n.~r.°..~.~ .. 111~.n.i?.~r.a. .................................................. :

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355. INSTALACIÓN Y MAN
Práctica 18
Inversión de giro de un motor trifásico con finales de carrera
Descripción: En esta prácti ca se va a estudiar los interruptores de posición o final es de carrera. Se trata de simular
el movimiento
de una pi eza en una c inta transportadora. El motor se pondrá en marcha de manera
manual en cualqui
era de los dos sentidos. Una vez esta pieza llega al
Anal de su recorrido, se activa
el interruptor
de posición, parando el moto r. Además, contará con un paro manua l.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 Y/4 00 V y el motor eléctri co es de inducción de 230 Y/400 V, por
lo ta
nto debe configurar se para estrella. El circuito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de prote cción se empicará un di syuntor motor ( Ql) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Para el circuito de mando se empleará un int
erruptor m agnetotérmico (Fl) como
dis
positivo de protección contra sobreintensidades.
El motor se activará
de manera manual a ccionando los
pulsadores
S2 (giro directo) o S3 (giro inverso) y se
podrá pa
rar en cualquier momento de forma manual
actua
ndo sobre S 1, o de manera automáti ca cuando se
active el final de carrera que lim ita el máximo de su
movimiento de recorrido.
Para la inversión
de giro, el motor debe pasar primero
por paro, para ello
cuenta con un sistema de enclava­
miento eléctrico como medida de seguridad. Para e llo
se utilizan los pares de contactos c errados (21-22) de
a
mbos contactores cru zándolos entre s í.
Marcha
(S2)
82 (FC-2) •
Paro
(S1)
81 (FC-1)
Marcha
(S3) La señalización empleada consiste en un par de pilo­
tos para indic
ar el sentido de giro del motor ( PI y P2)
y otro piloto para indic ar cualquier sobrecarga en el
mot
or (P3).
FigurJ 1 l.• Funcionamiento de la prá ctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. ¡ Denominación
: ....... ~.~·-·····_¡···~i~Y.~.~.to.~.9.~.~.~~.a.~o.~?.~ ................... , ............................ .:
, ................... ! .. !.~.~~r.~~P..~O.r..~~9~~~0.!~r.~.i.c.? ......................................... ,
! ................... ! ... ~!~Y.~.~.!O.r..~~.a.r~.ª.~O..to.r ................................................. !
¡ ................... ¡ ... ~°-~~?.~~?.~. ~.~.x.i.1.i. a.~ .. ( d. !~Y.~ .n.~o.r) ....................................... ¡
j 2 j Contactares tripolares. Bobina 230 V ¡
i·· ... ···2· .. ·····r··si~q-~~~-~~·~1~~1~~-~~·~ii~~~·~··i~~~t~~i~·~¡··················1
i. ........ ? ...... .J. Pulsadores .No. (cámara. más cabezal) .................... J
1 ................... .. Pulsador NC .(cámara.más.cabezal) ........................... !
j 2 Finales de carrera ¡
....... ~ ......... .. Pilotos _de.señalización .................................................
1 ¡ Motor trifásico, 400 V/230 V :
l ........ ~ ......... i .. Bornes.6_mm ..................................................................
l ....... 1.?. ....... l .. Bornes. 2,5. mm ..............................................................
! ................... 1 ... ~~~.1.~.!!~~.i.~.1.~.~,. 5..~.~~ ························ .. ·······················!
................... .. Cable _flexible.1 .. s.mm
2
.................................................
!. ...... 02 .... ...! .. Magnetotérmico. de yrotec ción. de. maniobra ....... ...!
¡ ..... -~·1 · ! ...... ¡ ... C.0.~~?.~~0..~. ~~.~.~i~O. .. d.~. 9.i.rO. .. d_i_~~~~?, ............................... ¡
l. ..... ~.1.? ...... l ... ~O.~~a.~t?.~.~~.~.~!~O. .. d.~ .. ~.i.rO.._i_~-~~r.~.? ............................... !
! ....... ~: ....... .. Motor.trifásico ................................................................ !
! ....... ?.~ ........
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... ~.~!~~~ .?.~ .. ~.~.P.~.~~ .. ~-~!.~.?.!o..~ ......................................... !
!. ...... ?.?. ...... .!.. Pulsador de.marcha.con .giro.directo ........................ !
!. ...... ?.~ ....... .. Pulsador de. marcha. con .giro. inverso ........................ j
! ....... ~.~ ........ ! .. Final. de .carrera .. Para. el .giro .directo ........................ }
....... ~.?. .... ...! .. Final. de .carrera .. Para el .giro. inverso ...................... ...!
....... ~.~·······.l., Señalización. de. marcha. directa .............................. ...!
j ....... ~.?. ....... !..Señalización. de. marcha. inversa ............................. ...l
....... ~.~·······!··Señalización.de. sobrecarga ........................................ !
! .... J.~ ........ 1 .. Bornero.de fuerza .......................................................... :
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357. INSTALACIÓN Y
Práctica 19
Inversión de giro de un motor trifásico con sensores de proximidad inductivos
Descripción: En esta práctica se va a estudiar l os sensores de proximidad. Se trata de simular el movimiento ele una
pieza en una cinta transportadora
que se mueve entre dos posiciones. El motor se pondrá en marcha de
manera manual en cualquiera
de los dos sentidos. Una vez esta pieza lle ga al final de su
recon-ido es
detectada por el sensor correspondiente y parará el motor. Además, contará con un paro manual.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V /400 V y el motor eléctrico es de inducción de 230 V /400 V, por
tanto debe configurar se para estrella.
El cir
cuito de mando se realizará para una tensión de 230
YAC' pero los sensores de proximidad necesitan
de una alimentación eléctrica de 24 V en corriente continua, para ello se emplea una fuente de alimen­
tación.
No obstante se podría haber realizado todo el circuito ele maniobra para una tensión de 24 V
oc
El motor se activará ele manera manual accionando los pulsadores S2 (giro directo) o S3 (giro inver­
so) y
se podrá parar en cual quier momento de forma manual actuando sobre S 1, o bien ele manera
automática cuando
se active el sensor de proximidad
que limita el máximo ele su movimiento ele recorrido.
Para la inversión de giro, el motor debe pasar primero
s
1
(posición 1)
por paro.
Los
sensores de proximidad inductivos serán de cone­
xión a 3 hilos. El terminal positivo (cable
de color
marrón) y el terminal ne gativo (cable de color azul) se
conectarán a la línea de tensión de 24 V
oc El otro
terminal del
sensor (cable de color negro), que es la
salida
ele información del sensor, se conectará a un
relé auxiliar. Se utilizan los contactos de este relé para
realizar las
maniobras.
Posición~,---_:::::..-
G
Marcha
(S2)
Paro
(S1)
Fi~ura I U l. Funcionamiento de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Marcha
(S3)
Cant. ¡ Denominación ....... 01 ....... .. Disyuntor.guardamotor ................................................ 1
. ···················' .. Interruptor .magnetotérm ico ........................................ '
¡ ................... : ... ~!~Y..~.~!~:..~~.~~~.~.~?.!?.~ ................................................. :
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: 1 Cable flexible 1,5 mm
2
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:
................... : ............................................................................................. :
1 ......
.9.?. ..... ..!.. Magnetotérmico de.protección. de. maniobra ........ J
: ...... 91.~ .... ...! .. Contactar. sentido .de. giro. directo ............................... !
: 012 ¡ Contactar sentido de giro inverso ¡
1 G1 l Fuente de alimentación 24 V 1
::::::::~~:::::::!:::~~fo~:fo~~:~i~:~::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::i
· ....... ~.~······..!.· Pulsador de.paro. del. motor ........................................ .!
¡ S2 ¡ Pulsador de marcha con giro directo :
¡·······s":3·······¡···P~isacíéir .. éie·ni·arúia·co·n·g·i;º·¡~;i;r;;ci················ ........ :
1 ....... ~.~ ........ 1 .. Sensor. inductivo .. Posición.1 ........................................ 1
B2 ¡ Sensor inductivo. Posición 2 .
1·······¡ú·······1··"r~eié .. preact~ad·or·d·e·s·1· .. ············································ .. :
....... ~.?. ....... .. Relé. preactuador.de. B2 ................................................ 1
....... ~.! ........ .. Señalización.de. giro. directo ........................................
1 ....... ~.?. ..... ..i.. Señalización. de.giro. inverso .................................... ...!
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Piloto de señalización de disparo por sobrecarga ¡
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: ....... ~.1 ........ : ... ~~~n.~~.?..~.e .. !~~T.~~··························································:
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Práctica 19: Inversión de giro de un motor trifásico con sensores de proximidad inductivos
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359. INSTALACIÓN Y MAN
Frenado de un motor trifásico por contracorriente
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el frenado de motores mediante la técrrica del frenado por contraco­
rriente. Esta condición significa
que el motor parará invirtiendo temporalmente el sentido de giro de
tal manera que la inercia del giro del motor cuando gira en vacío se contrarresta con la fuerza de giro
en sentido opuesto.
Materiales:
La red de alimentación es de 230 V/400 V y el motor el éctrico es de inducción de 230 V/400 V, por
tanto debe configurarse para estrella. El circuito ele mando se realizará para una tensión de 230
YAC
Como elemento de protección se empleará un disyuntor motor (Q 1) calibrado acorde a l as caracte­
rísticas del motor. Para el circuito
de mando se empleará un interruptor magnetotérmico (F 1) como
dispositivo de protección contra sobreintensidades.
Para gobernar el motor,
se va a emplear un pulsador de
marcha (S2). El paro del motor se realizará mediante
dos pulsadores: uno
de paro s in freno (Sl) mediante el
cual el motor parará libremente y por inercia; y otro
pulsador (S3) que aplicará un freno por contracorriente
al motor.
El circuito
contfü·á con pilotos de señalización para indi­
car cuando el motor estará girando, consid erando que
está girando cuando está controlado por el conta ctar
principal de línea (Q 1 1) y no se tiene en cuenta el breve
espacio
de tiempo en el cual gira en senti do opuesto.
La otra seña
lización (P2) indicará cuando el motor tiene
problemas
de sobrecarga o sobreintensidades, y se acti­
vara
por disparo del di syuntor motor.
S2
Marcha
S3
Freno
Q11
K1
Temporizador
t---,;-----'-'---4,---
Q12
Giro inverso
M1
P1
1---,----
Figura 1:U.,. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. ! Denominación l ....... 01 ....... ! .. Disyuntor.guardamotor ................................................ 1
l ....... 02 ..... J. Magnetotérmico. de.protección. de. maniobra ....... ___¡
=.···················,···1·~·t~!:~~P.t9!:.~.~Q~~.~?.!~.~~.i.c.?. ........................................ :,
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: ................... ! .. Relé 230 v ....................................................................... l
i ................... i ... ~~!~ .. ~~~.~9!:i.~.~~9!:.~.!.~ .. ~?.~~.~.i.?.~ ................................ :
: ......... ~ ......... ! .. Pulsador NO.(cámara. más. cabezal) ........................ ___¡
: ......... ?. ........ ! ... ~~!~~ .~.?.~~ .~ .. ~.C..(c.á.~.~.~~ .. ':1~~ .. ~.~~~~~ .1/ ....................... .
¡ ......... ?. ........ ¡ .. Pilotos .de. señalización ................................................. .
! ......... ~ ......... : .. Motor.trifásico, .400.V/230.V ........................................ l
: ......... ~ ......... : .. Resistencias .................................................................... !
! ......... ~ ......... : .. Bornes.6.m.m .................................................................. l
j 12 ¡ Bornes 2,5 mm :
: ................... : .. Cable.flexible.2,s.mm
2
••••
•.•••.•••••••••••••••. •..•....••.••.••••••••• l
: ................. ..:.. Cable.flexible.1,s.mm
2
...
........................................... ...l
1 ...... q.~·~······¡·· Contactar. de .línea ......................................................... !
l ...... q.~.? ..... l .. Contactar. de .trenado .................................................... :
....... ~! ....... .. Motor.trifásico ................................................................
l ....... ~~········:·· Relé. auxiliar.(protección. de.giro. inverso) .............. ...:
!.. ..... ~?. ....... ! .. Temporizador (tiempo. de .contragiro) ..................... ...:
l ....... ~.~········¡·· Pulsador de.paro. del. motor.sin. freno ..................... ...:
i ....... ~? ...... ! ... P.~!~~.~.?.r .. ?.e..~.?.~.c·~·~······················································'
i ....... ~.~·······¡···~~!~~.~.?.r .. d.e..P..ª.~~ .. ?.e.!.~.?.!~.~.~~.~ .. !~.~.~~ ....................... :
: ....... ~.1 ...... J. Señalización. de. marcha. del .motor ............................ !
! ¡ Señalización de disparo por sobrecarga '
P2
! .................... ¡ .. y sobre intensidades. del. motor ................................... !.
· .... J.~ ........ : .. Bornero.de fuerza .......................................................... ·
: ....... ~.?. ....... ! .. Bornero.de.maniobra .................................................... !
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Práctica 20: Frenado de un motor trifásico por contracorriente.
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Marcha
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361. INSTALACIÓN Y MA
Práctica 21
Frenado de un motor trifásico por inyección de corriente continua
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el rrenado de motores me diante la técnica ele inyección de corriente
continua.
Por ello, una vez el motor queda desconectado de la red eléct rica (por el proceso de paro),
se procede a conectar el estator a una fuente de alimentación de corriente continua.
La red de alimentación
es de 230 V /4 00 V y el motor eléct rico es de inducción de 230 V /400 V, por
tanto debe configurar
se para estrella. El circuito de mando se realiz ará para una tensión de 230
v,,c
Como elemento de protección se empleará un di syuntor motor (Q 1) calibrado acorde a las caracte­
rísticas del motor. Pm·a el circuito de mando se emple ará un interruptor magnetotérmi co (FI) como
dispositivo de protección contra sobreintensidades.
Para la in
yección de corriente continua, se va a emplear un
transformador
junto con un puente r ectificador de diodos,
o
bteniéndose una corriente pulsante. Se puede sustituir
estos
dos elementos por una fuente de alimentación de
corriente c ontinua. El val or de esta corriente continua se ha
fijado en
24 Y.
Para gobernar el motor, se va a emple ar un puls ador de
marcha (S 1 ).
El paro del motor con freno se realizará
mediante un pul
sador (S2).
El
tiempo del temporiz ador KI se calibra al mínimo que
permita, valdría con un tiempo de O, 1 s o 0,5 s. El tiempo
que se
conecta el mo tor a la fuente de corriente continua
dependerá de la
carga. No es un tiempo críti co y su función
es dejar de conectar los devanados a una fuente de corrien­
te
por el calentamiento innecesa rio de los mismos. Se
podría fijar a unos 3 so 5 s.
S1
Marcha
S2
Paro con freno
,.........---,~--
K2
K1
Cortocircuito
K4
K3
011
Linea
012
Cortocircuito
013
Inyección ce. ¡-;... _ __;,___. __
M1
Motor
~¡ ura 1 Cronograma de la práctica.
Materiales: Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. Denominación
1 Interruptor .ITT.~.Q~~~º!~r.mi~o
.......... \... .· .. Disyuntor.guardamotor ................................................ !
1
······!···;:i~:;~:ir~;I:::;·•·· ····· :••··· •::••·
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3
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Conta~tos .a.~~!l!~r.8.~JC..?.~!~.c.t~r.l... ............ .
2
Relés 230V
................................................
2
R~lé.s .~8.~~~r.i.~a,~~r.8.~.ª 1a..~onexión
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1
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Motor trifásico, 400 V/230 V
.. , ............ ··············································· ·············· ................... .
Bornes 6 mm ' Bornes 2,5 mm
.. , ................. .
Cable flexible 2,5 mm
2
: Cable flexible 1,5 mm
2
...................................
... q.~ ...... J Di~Y.u.ntor guardamotor .................... ..
, ...... ~?. ....... L.~~~netotérmico de protección de f!lanio.~~ª ........ ,
. T1 ¡ Transformador
L.. '..?. ..... L~~~.~.~~.r.e~~!!.i.cador de diodos
: ...... q.~·~·······¡_ .. ~~~~a.~~? .r.~.~ lí~~a
¡ ...... q.~.?. .... J. Contactar. de cortocircuito
. .. q.~} ..... L.~~~~a.~~?.r.~e .. inyecció~. de ce ................................. ..
' M1 i Motor trifásico
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K2 i Relé auxiliar de KT1
K3. .. ¡_ T.~.~porizador (inyección de ce)
, .... ~.~ .... ) ... ~8.!~ .. a.~~!~!~r..(~~-gur!.dad)
S1 i Pulsador de marcha
. ............ .
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Práctica 21: Frenado de un motor trifásico por inyección de corriente continua.
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363. INSTALACIÓN Y MAN
El motor Dahlander de dos velocidades con detectores fotoeléctricos
Descripción: En esta práctica se va a estudiar el motor Dahlander de dos velocidades. Este motor se caracteriza
por tener una toma intermedia en cada devanado. De esta manera al vari
ar el número de polos varía
su
velocidad.
Materiales:
En esta práctica se simula una cinta transportadora que según donde se encuentra el objeto a trans­
portar funciona a dos ve
locidades. El motor arran ca a velocidad baja y al ll egar a un punto donde se
encuentra un detector pasa a velocidad alta. Al llegar a un segundo detector, el motor para. Los
detectores empicados son
fotoeléctricos.
La red de alimentación depende del motor y suponiendo
que el motor Dahland er es de 400 Y trifási co, la red será
de 230 V/400 V. El circuito de mando se r ealizará para una
tensión
de 230
YAC
Como elemento de protección se emplearán dos disyunto­
res motor
(Q I y Q2) calibrados acorde a las característi cas
del motor en cada configuración. Para el circuito de
mando se empleará un interruptor magnetotérmico (F 1)
como dispositivo de protección contra sobreintensidades.
Para obtener los
24 V necesarios para los sensores, se
empleará una fuente de alimentación.
El circuito funcionará
de la siguiente manera. Al accionar el
pulsador
de marcha (S2), el motor arrancará a velocidad baja
(gobernado por
Q 17). Cuando el sensor óptico B I detecta el
objeto, el motor pasa a velocidad alta (activado por Q23 y
Q2 l ). Cuando un segundo sens or (B2) detecta el objeto, se
procede al paro del motor. No
obstante, la cinta puede parar­
se
en todo momento mediante la pulsación de S 1.
S2
Marcha
S1
Paro
B1
V. Rápida
B2
Paro
Q17
Q23
Q21
M1
Motor
1gura 11.4'1. Cronograma de la práctica.
Leyendas del esquema eléctrico:
Cant. : Denominación !. ...... 01 ........ !.. Disyuntor .guardamotor (velocidad. baja) ................ ___¡
= ........ : ......... .• Interruptor .magnetotérmico ........................................ ·
! ........ ? ........ ! .. Disyuntores .guardamotor ............................................ 1
: ........ 3 ......... : .. Contactares.auxiliares.( disyuntor) .............................. ¡
i ...... } ........ t Contactores.tripolares .. Bobina. 230 V ........................ ·
: ........ ? ........ : .. Contactares.auxiliares. (contactar) ..............................
! ........ : ....... ..:..Fuente.de alimentación,. 24_vDc ................................ !
j ........ ~ ....... ..!..Pulsador.NO. (cámara. más. cabezal) ........................... ¡
: ........ : ....... J. Pulsador. NC .(cámara .más.cabezal) ........................ ...:
: ......... ~ ......... : .. Motor. Dahlander ............................................................
¡ ........ ~ ......... : .. Detectores. ópticos ......................................................... j
l ...... J ........ l .. Relés. 24.voc .................................................................. :
! ....... ~.?. ....... : .. Bornes.6 .mm .................................................................. :
:
....... ~ .~ .......
: .. Bornes. 2,5. mm ............................................................... :
; ................... :..cable flexible.2,5.mm
2
.............................................. ...!
: Cable flexible 1,5 mm
2
. ·········· ....................................................................................................... .
j 02 : Disyuntor guardamotor (velocidad alta) ¡
: ....... g} ....... : .. ~~~~~~~!~~ .. 9-~ .. ~~.~.i.o.~~.~ ............................................... :
l ....... ~.~········¡·· Fuente.de alimentación.24.V .................................... ...:
1 ...... q.~.! ...... L Contactar. (velocidad .baja) .......................................... ·
! ...... q.?.~ ...... l ... ~~~~~~~~.~.i~~.1.?.~.i.ci.~.~ .. a.1~~i .......................................... ..:
l ..... 9.?.1 ....... : ... ~~~~a.~t~.r. ¡~~.1.?.~(d.~.~ .. a.!t~) ........................................... __:
: ....... ~] ........ : .. Motor. Dahlander ............................................................ :
! ....... ~.~ ..... ...: .. Sensor. de .cambio. de. velocidad .................................. :
! ....... ~.?. ....... : .. Sensor.de _parada .......................................................... :
1 ....... ~.~········¡·· Relé. auxiliar .(B1) ............................................................ :
1 ........ KS ... 2
1 ......... ! .. Relé.
auxiliar .(B2l ............................................................ !.
· ................... : .. Pulsador.de .paro ............................................................ ·
: ....... ~.?. ....... ! .. Pulsador.de .marcha ...................................................... !
: ..... J1 ........ l .. Bornero .de fuerza .......................................................... :
:
..... }.2 ........
l .. Bornero .cte. maniobra .................................................... !

364. .....
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Práctíca 22: El motor Dahlander de dos velocidades con detectores fotoeléctricos.
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Fecha Nombre
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Comprobado Paraninfo I~;~
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Práctica:
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366. ■ Anexo l. Simbología eléctrica
Electricidad general
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¡ t~;;~~t:::'.:;·;;¡;á;;;;; so·tt;····· ·············¡········3;;;2°· ~;······ !
! p;;;;; ; ~;;; T ;+, l
¡ Tierra de protección @ .
: .............................................................. , .................... : ...................................... :
Designación de conductores
¡ ... ~~~.~~~~.~~···························································· .. ;· .. ·······c1··===··········I
! .. Haz. de.tres. conductores············· .. ·· ................... ' ........ Jt ...................... !
¡ Representación unifilar : ff ¡
j Conductor neutro : N -- :
=···················································································¡······································;
j Conductor de protección PE --
· ................................................................................... · ...................................... ·
i Conductores apantallados ' -!
1······················································· .. ··························¡··················: ................... ~
¡ Conductores trenzados : ~ :
· ................................................................................... · ...................................... ·
Bornes y conexiones
. . .
¡ Derivación ¡ 1 j
r··~~·~;~·~·~~;~~·~·i~~··················· .. ··· .. ···· .................... l .......... ~ .......... I
1 Cruce sin conexión '. + '
r .. ~~·~~~·~·~~·~~·~~~;~·n······· .. ··········· ......................... r ......... =F .......... '.
: ................................................................................... : ...................................... :
1 .. Borne. de. conexión .............................................. ¡ ................. ?. ................. ,
¡ Bornero de conexión = 111213141 =
· ................................................................................... : ...................................... :
! .. Conexión. por .contacto .deslizante ................... : .................. f... ............... :
! .. Clavija .macho·········································· .. ···········¡··············:=:,···············!
Clavija hembra : >-
: ................................................................................... · ...................................... ;
l .. Clavija y.toma asociada···························· .. ·······'·········:=?.:?.'.:= .......... ·
INSTALACIÓN Y MANTE
Contactos
¡ ~;::::;;: : :
1 Contacto cerrado : T 1
\···················································································=···················I ................ l
¡ Interruptor (símbolo general) , :
! 5.eccionador : _ i
j Contactar
: ................................................................................... : .................... 1 ................. :
; Disyuntor _ '
! Guardamotor ; ~ :
¡············· .. ········································ .. ······ .. ··················¡····················¿·················¡
¡ Interruptor seccionador ' .
'···················································································¡···················¿"················:
j Interruptor seccionador con apertura \-
: ... ª.~~~.~~~i.~~············ ................................................ ' ................. l ................. ·
1 Fusible l ~ 1
l5.ecciona~~•~sible j _ j ;
. : b
¡ Interruptor seccionador fusible ' ~ ·
i Contacto conmuIBdo ' ~ 1
r~:;~;;;:;;;:;~;: - r~~ r~~ 1
: ~:;~;~;;t;;:;: --r~:···~~··1
; ;;t;;;:;;:;;;;::i;;;; i ~:< r~~ !
1 ~;;;;::~;;,;;;;;·;,;;;;;;;;;············1·:~···~· f ··~~·¡
1 ~;;~~; t;~;:,;;;;;; ,; ;;:~;;;;¡;;········ ¡·:~ ~ ·· 1 ··:~·1
: ................................................................................ , .. : ......... , ............................ :

367. ANTENIMIENl O
j Termopar

368. Elementos acústicos y de señalización
1 Piloto de señalización 1 ~ ··············:
¡ Bocina
¡ Timbre
¡ Zumbador
1 .. ~i~·e·~·~·····································································:················~················:
Aparatos de medición
: Aparato indicador o equipo de medida
¡ Voltímetro
¡ Amperímetro · A
i ::t;;:;~ : ~ :
j;:;::= L ~ 1
r··;~~~~·~~~;-~~~·~~····················································'.·············@ ·············1
r Meggero medidor de aislamiento '. @ ►
: ...................................................................................................................... .
INSTALACIÓN Y MANT
! :::::::::::::::ª;:::;: ;~;;;;;; r 9 :
: Contador de energía reactiva ! I,~: r
............................................................................................................................
Elementos pasivos básicos
¡" Resistencia ¡ --c==J--)
1··p~~~·~·~;ó~·~~;~·¡~·i~b~-;~·~~·~~;~;;·····················~·········~ ·········¡
j""~~~~~·~;ó~.~~~~·(~·on contacto móvil) '. --c;ó-. l
r Resistencia de ajuste 1 ~ '.
1··R~~~~~~~·········································· ....................... 1' .... ~ ...... !
r LDR (resistencia dependiente de la luz) : -c::=::J-¡
rtll·;~t~~~=;~Í~t~·~·~;~·d·~~~~·di~~t~·d·~·¡~·· .....
1
..... ~ ......
1
:••········· ........................................................................ ¡ .................... u ............... ¡
l ~e~:ii~tstencia dependiente de la 1 ---2s::¿----1
l .. s~;;i~·~....................... . . '. ~ '.
:--································································ : .
: Bobina con núcleo ~
¡' B~bina con polaridad : ~ '.
¡··s~bi~~·~~·~·~·ú·~¡~~·;··~~¡~·~;d;d ......................... ¡ .. ······~ ··· ...... !
r Bobina variable con núcleo i ~ ¡
r Bo~ina variable con núcleo y polaridad : ~ 1
l§l:I~:::::::::::::::::::da~ : ~ J
¡ ................................................................................... ¡ .......... ~ .. ~ .......... !
' 1 ~~I
¡ Condensador coa polaridad I ________ ~-H---; _______ ....l
: _J~ ¡
. ~ + :
r-~~~ ·~·~~~~dor ajustable '. * i
· .......................................................................................................................... .

369. Y MANTENIMIENTO
Elementos y materiales diversos Máquinas eléctricas rotativas
.................. ······································································································ . . .
¡ Diodo ¡ ► I ¡
i ~;~~;;;: . i ~ '
! Diodozener ! ~ :
1 Transistor NPN ! -()
i Transistor PNP i -() ¡
; ' ............................ ; ..................... ·····;
1 Fototransistor (NPN) ' =: ~ ¡
: ······························••:••··································••:
1 JFET de canal N 1 ~ '.
:.1 .. JFET de canal p ... . ..... .. . ... J. _ ... ~. ..J
1 .. MOSFn de.canal·N············································•·············~~ .............. .
J~
; ; ....... ) :
l..~i.~'.~~.º.~ .. ~~·~···························································:········•·-,¡-···········
irnac i * l
. . .
¡Triac : ~ j
f MOSFET de canal P
! Motor trifásico asíncrono de rotor en ! @u M !
j cortocircuito (sin representación de toma j f
1 de tierra) ' w
3
"' ¡
j Motor trifásico asíncrono de rotor en ¡ ~ ;
! cortocircuito (con representación de toma ! ~
¡ de tierra) ' EL_,
i. Motor trifásico asíncrono de rotor en ¡ u
1
M
u
2
;
V1 V2
¡ cortocircuito, con todos sus bornes w, 3'1, w2 ,
i Motor trifásico asíncrono de rotor en l ~ i
¡ cortocircuito y sonda de temperatura ~
¡···~o~ji~i~~;i~~·;;;~~~~~~··~~·;~~~·;···················:--····································1
. .
1 .. ~.~::g~:~~:~~~~~."".rOlºr.de .......... : .. J-<~ ::······:
Motor trifásico síncrono con rotor de imán ! ~ '
¡ permanente ' ~
1~:;;r~:;;,;;;;; .. : ~ i
· ................................................................................... : ............................ ·········=
¡ ¡ U1 21 '
::::::::::~:;;~:::=:;:;:::: 1 ~~t j::
¡ general) ~
· ................................................................................... · ...................................... ·
¡ Motor de corriente continua de excitación ¡ ____/M\_ ¡
¡ independiente ¡ ~ j
¡ ~::~rde co•iente contin: .. de ~,ci:ción i d: i
· ................................................................................... · ...................................... ·
1 Amplificador operacional I V-•
! .. Crisral.piezoeléctrico··········································:········6 · ······!
! .. Transformador de. tensión ................................. ! ......... ~ ......... !
¡ Transformador de intensidad : F7 ¡
~ ................................................................................... : ...................................... ~
¡ Arrancador de motores electrónico LJ
= ................................................................................... · ...................................... =
1 Motor de corriente continua de excitación 1 ~M 1
, shunt , A - -
8
,
: : C D :
: : :
i :::~~~orrient~continua:•e:citacio: : J~: :
[·· :::::::: :: :::::::::· :::::~~ifásico········'··········af ··········¡
: ................................................................................... : ...................................... ·

370. INSTALACIÓN Y MAN
Elementos y mandos mecánicos
......................... .....................................................................................
: ... ~~~!?.n.~~i~nto ma~~.ª.l .. \~!.~.~~!? .. ~~·n·~~~.IJ. ..... i .............. t.~.::: .............. I
l··:::::::::::::·:~:~:ador·····················-· I············} ~~·············!
! .. ~~~!? .~.~~ ·i·~~~? .. ~?.~.~.~~!~.~·l·~····························!·············::C·~··~·············i
l .. Accionamiento .por.tirador·································j·············}·-::-·:::·············;
i .. Accionamiento .de .seta ...................................... 1 ............. .:::.~ ............. '.
........................................................................
: .. ~~~!~ .~.~~_i_~~~ .~.~~ .~.P..~.~~~~ .ª .. ..... . ...... 1 .............. \~.~ ............ ..!
l .. ~~~!~ .~.~~_i_~~~ .~.~~ .~.P..~I.~~~ ·~· con m,a.~e~.ª ....... , .............. 1.~.~··············'
: .. ~~~!?.~.~~·i·~~t·~·~?.~.~~~·v·~··········· ......................... : ............. ~:::.~.~············j
1 .. ~~~i?.n.~~·i·~~~.º .. ~?.r.~?.1.~.n.~~································l············~·~·:::···········I
: Accionamiento por motor eléctrico ¡ @-- -)
:·························································· ····················•···:.~·-····································i
¡ Accionamiento por leva b-__
.................................................................................... ·······························--·
j Accionamiento por roldana
I
O--¡
l::i~~¡~·~~~ii~ti:~~:~:~:i~~i:::::::::~::::::::::::::::::::::r:: ....... ::f.:~:~ :::::::::::::►
l ... ~~~°-~~ .~ .~~ .. ~~t.°.111.~!!?~ ..................................... , ........... ~. ~.~.~·~ ···········=
i .. Con .retención·······················································i···········::-·:::·~·:::·::-· .......... 1
■ Anexo 11. □esignación de aparatos
Norma ! Norma i
1
.
d t
i E. 1
IEC 750 ! EN 81346 ! rpo e apara
O ¡ Jemp
0
1 : :
A A ¡ Grupos o partes de grupos constructivos.

371. ENIMIEN O
- • • ¡ ,............ ~ • -- ~ --O -:---r.•-c-;",rT~~ - -
Norma ¡ Norma r· d t e·
1
IEC 750 l EN 81346 rpo e apara o Jemp o 1
N ... ¡ .....
N T
Amplificadores, reguladores.
, Amplificadores de aislamiento, amplificadores de
¡ inversión.
······ ············: .... ,~ ..................... ; ................................... , ...................................... ..... . ............ : ..... , , .............................. , ··········· ··········· ·••····· ................. .
p
1
' ¡ Instrumentos de medición, registro, contadores,
..................................... ¡ Aparatos .~~ .. ~~.d'.~~~'. ~~~:.~os ~.e .. :.~~~bª:.... .......... V8.I?!.~.~." ......... ······················ .. ··············:
, Interruptores de ma niobra de potencia y
¡ protección, seccionadores, interruptores
: automáticos, interruptores-seccionadores,
Q Q ¡ Dispositivos de maniobra para altas corrientes.
........ ............ ........ ........ ··········· ¡ .............. ··························································· .................... ..i .. ?..~~.~8.~~!~.~ .. ~~.1 .. ~~.~~~ · ····················· ..... ......... , ............... .
. R . R ¡ Resistencias. Resistencias de ajuste. ¡ Resistencias, potenciómetros, reostatos. ¡
1········· :····-¡······ ·····:········ 1:::::::::::::·::::::::::•··················· ······················¡····························································· .. ... . ......• ···••··· -:
:············s······ ·····¡·········· s· ··········:···i"~te;r~·~t~;~~:·~·~¡~~d·~re~·,··¡~¡~~iºr~s.······ ·······················································································································
¡---·········s····· ······¡············s············:· .. i"~t~;~~~t~;~~·d·~-~~:si~:(~~:.::: .... :::::: ... ·:::: ..... :::::::::::::::::::::1,:::~i~~ii~::~~:i:~~~iri.:::::····· ................... ······ ................ .
~ ........................... ~---········"·· ..... ' ... : ······· .. .
. .
T T ¡ Transformadores.
••• •• oooooo••••• •• oo,0,0,000, •• •♦ •••• ••••••••••• •••••••••H•••••••••••••••••••••••••
, Transformadores: de tensión, de corriente, de
¡ frecuencia.
·:••····· ................................................................... ... :
L· I: .... :' ::::.T !§;;;;;:~;,;:::.::::::: .. :::_ ·••-··~ :::::::··· ·
1
·· ~::::r:~~:::~::::::::::, :'::,:· --··
¡ V R ¡ Diodos. ,
;---~ ... ... . ... ; . .. ... . ........ ··;··············· .. ... .... . ... .. ..... . . . . : . ······ ........................... :
¡ V T ¡ Rectificadores.
j V j K j Transistores. j ·····························
r -. ..... w .. ·······:···· ········· .. ··rvras·d·;·~~~·du~~·ió·~:·~·~i ~~~·d~~:·· ······························ T C~bl~~: dipolos, antenas parabólicas. . .................... .
r····· x····· ····1·············•·········· ·1···8~;~~~·:·~·;~~;j;¡:·~·~~h~·f~~:···············································1···R~~l~t~~ d~·b·~~~·~~:······························ ................ ..
~,º•••••• •••·••••••••••••~••••••••••••••••••••• .. ••••=••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •• •••• •••••••• •••••••• ••••••••••••••••••••••••=••••••••••• •••••••• ••• ••· •••••••• •••••••••••••••••••••••• •• • •••••••••••••••••••••••u
Y ' Equipos eléctricos accionados mecánicamente. , Frenos, embragues. ,
¡--····· .. ·· z .... ······l··• .. ······················¡·· E~~;·~·~~·d;·~~~~~~·¡~~¡ó~·,··1¡¡t;~~:··i'i~;i~·d~;;~:····· .. ····¡···R~~·~¡~d·~~~~·,··1iit;~¡·d·~·~~is·~~¡:· ······································i
U•••:•••••••••••••••••••••••••'.•••••••••••••••• .. ••••••••,.•••••••••••••••••••••••••••••••• .. •••••••••• .. •••••••••••••••••'.••••••••••••••••••••••• .. •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• .. •••••••••••ooo•••••••
¡'=,,,,,·.·.·.·.· .. ··.·.·.·.·.·.·.z.·.·.·.. ··"·r···· ... K ··········-¡--¡;iltr~·~·°cEM:· ....... , , ........................................................... , ................................................ , ....... , ....... ······· ........... .
z F Dispositivos supresores de radio interferencias y ¡
¡ = amortiguación de chispas. ·
: ...................... : .................. ... · ................................................................................................. · .................................................................................................. ·

372. INSTALACIÓN Y MAN
,
■ Anexa 111. Indice de protección IP
El índice de protección IP se indica mediante el siguiente código:
1 P l.~ Cifra 2.~ Cifra Letra Let ra
0-6 0-8
Protección contra solidos (1.ª Cifra)
IP: X Definición
O : Sin protección.
.. . ............................................................................... .
¡ Protegidos contra cuerpos sólidos superiores a j
¡ 50 mm de 0. ·
;-•·························=····· ..... ···················································· ..... .
2
: Protegidos contra cuerpos sólidos superiores a ;
) ........................... ! ... ~.~ .. ~~ .. ?.~ .. ~: ............................................................... !
¡
3
j Protegidos contra cuerpos sólidos superiores a ¡
:••·······················.J· 2,5 mm .de .0 ................................................................ )
¡
4
¡ Protegidos contra cuerpos sólidos superiores a ¡
! ......... ·················¡· .1 .. ~~ .. ~.~.~.: ......................................................••.....•.••... !
! ............. ~ ............ ! . Protegido .contra .el. polvo ............................................. :
6 ¡ Totalmente protegido.
· ........................... · ..... ,, ... ,, ................................................................................. ·
Letra i
O
. . .
adicional
¡ escnpcion
Protegido contra el acceso con el dorso de la
¡ mano. Se prueba con una esfera de 50 mm,
¡ que ha de quedar a una distancia adecuada de
A
¡ las partes peligrosas.
i ¡ Protegido contra el acceso con el dedo u i
¡ B ¡ objetos análogos. El dedo de prueba de 12 mm
!., ....................... J. de.diámetro y.so .mm.de .longitud .......................... .)
j l Protegido contra el acceso con una herramienta j
i C i u otro objeto de diámetro superior a 2,5 mm y ¡
>··························¡__longitud.máxima. 1 oo .. mm ........................................ .--1
¡ ¡ Protegido contra el acceso con un alambre, de ¡
¡ D ¡ diámetro superior a 1 mm y longitud máxima ¡
l ........................... ! ... ~.~ .. ~.?.~ .. ~~.: .................................................................... l
adicional suplementar ia
A-B-C-0 H-M-S-W
Protección contra solidos (2.ª Cifra)
IP:X Definición
o ¡ Sin protección.
: ........................... : ................................... ·············································
¡ ! Protección contra la caída vertical de gotas de
·_,.'··························L·~·~~~.·..................... .. ... . ...................................... .
2
¡ Protección contra la caída de agua hasta 15º
j de vertical.
: ........................... : ............................................................................................. .
:
3
j Protección contra la caída de agua hasta 60º ¡
:···························¡···?·~·~~.~i~~.
1
--....................................................................... i
¡ ¡ Protección contra las proyecciones de agua en i
4
¡ ........................... ¡ .. ~?.?.~.~ .. ?. i r.~.C.C. ~?.~.~.~: .......................................................... :
!
5
j Protección contra el lanzamiento de agua en '
· 1 todas direcciones.
¡········· ············ ······1···P~~t~~~ió·~ ·~~n·t~~·e¡ · 1~·~;~;·i~~t~··d~·;~~~···············¡
6
¡ similar a los golpes de mar.
r···········1············¡···p~~t~~~¡¿·~·~~~·t~~··¡a·¡n~e;~;¿n·.··································¡
¡··············· ............ :••··········'"·······"''"· ... , ........ , ·•• '" ................................. ;
¡ Protección contra los efectos prolongados de la :
¡ inmersión. ·
8
· ........................... · ............................................................................................ ..
supl;!~~taria ! Descripción
H : Aparato de alta tensión.
. . .
,·······························¡··i~~~;·~·· d~··¡~·~~·r;tí~~·¿¿~··d·~ 1~··~~;1~~¿¿~···········:
¡ contra la penetración de agua efectuada
: sobre el material estando sus partes móviles
M
:·•····························J. en. movimiento .................................. ·······················:
: ¡ Ensayo de la verificación de la protección ¡
¡ contra la penetración de agua efectuada ¡
¡ sobre el material estando sus partes móviles
1
: en reposo.
s
: ............................... :............... ..... .. ............................. .
¡ ¡ Material diseñado de forma que pueda
¡ ¡ utilizarse en las condiciones atmosféricas
: W ¡ especificadas, y en el que se han previsto
: ¡ medidas o procedimientos complementarios
¡ de protección.
: ............................... : ......................................................................................... :

373. ■ Anexo IV. Código de colores
Elementos de señalización
Amarillo
(C4)
Peligro o
alarma
Advertencia de un posible peligro o de un estado
que requiera una acción inmediata.
. Precaución : Modificación o cambio próximo de condiciones.
¡
........................... .. .. ................... ... .
. .
• Temperatura que excede de los límites de
seguridad.
• Paro de una parte esencial del equipo debido a
la actuación de una protección.
• Peligro debido a elementos accesibles bajo
tensión o elementos en movimiento.
•
Temperatura o presión que difiere del valor
normal.
• Sobrecarga admisible por tiempo limitado .
Verde
• Circulación del refrigerante.
S
.d d , Condiciones de servicio seguras o luz verde para • Conexión automática de la maniobra.
(C5) · ....... 8-~.~:.'. .. ~ .... .J.seguir.~uncionan~o ............................................................ ~ ... ~.~~~·i·n·~ ~.ispuesta para .. 1.a..~.~.~~~~ .. en n_iarcha.
Azul Información ¡ Significado distinto al de los mencionados ¡ • Señal para maniobra remota.
(C6) ¡····~?.~~cífi.~~··· .l .. ~.~.t~~i.?.~.".1~.~.~~:............................. . .............................. ! ... ~ ... ~.e.~~~t.~.~ .. ~.~l.?.~ª.~.?..~n posici·~·~·~·~ ··r·~·~~r~~i~n,_. ......... .
Blanco ¡ Información ¡ Confirmación u otro significado no cubierto por los ¡ • lnter~utptor general conectado. Tensión en el
(
C9) 1 ' 1 · 11 d : ClíCUI O.
genera ¡ co ores: aman ° Y ver e. [ • Velocidad o sentido de rotación elegido.
·······················;··············· .......... : .. ··········································································· .. ···············=····························
■ Anexo V. fnlaces web de interés
••••••••••••••••••••••• •••••••••H••••••OUH••o••••••••••••••• ••••••••••••o•o•••••••••••••••.,•••••••••••••••••••••••••••••••U• 0000 000 ♦00•••••••••••••••••••••••,o••••••• •• ••• •••• ••• • • •• •• ••••••• ••••••••••••••••••••••••••
.~~·~······ ................................... ! .. ~.~~:~~ .~:~~ .~~ .~~ ................................................................. ..................... . .. '. .~ate~ial .. ~.~~e.r.~·~··· ......................... .
~~~ .. ~.~.~?.:.~~ ........................... 1 .. '!!."':~:!~~.~~·.~~···························································•·••···········································l·•~ºtº~~~ ........ ·······································
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: Df-sa ............................... J. www d~~?.~:~~ ~~/fusibles ........................................ , Fusibles ...................... .
Elcad .............. J.www.alcsystem.com···················· . ................ ... .... ................................ ' Software ................................... .
= Eplan .. . ........... L~~~:eplan.~.~.. . . ............. .................... Software .................................. .
:. ~.~s~?.... ......... ....... . ........... J.~ww.f~st?.:~.~.~'..~~ns/es/index.html. ............... .................... .................... Sensores ........................... .

374. INSTALACIÓN Y MAN
························································•························································································•························································ ....... ·······································
! .. lfm··············································:·· www.ifm.com/ifmes/web/home.html································································!·· Sensores ............................................ ·
l ... ~~~·~·~·········································¡···v:·~V}:.h.a.~~:.·.~~ ......................................................................................................... ¡ ... ~~~ .~.~!~ .1 .. ct.!~~:.~.?. ..............................•
l .. Haupa········································¡·· www.haupa.es········································································································!···~~:.~~.'.:1'.~~.~~~ ..................................... :
! ... ~~l!~ .~~ .a.~~ .. '..~?.~ ................... i ... "!.~V}:.~.~.1.~~~.'.:1~.~.~~~?.~:.~.~ ...................................................................................... ¡ ... ~.t!~.~.~~~~·············································¡
: .. Koban ........................................ : .. www.grupotemper.com/marcas.asp?marca=koban·····································!··~P.~.~~~?.~.~~ .. '.:1~.~.'.C.'.~~ ...................... l
; Kstools I www.kstools.com/sp/firma.html [ Herramientas
; ................ ··•·································: ...................................................................................................................................... : ....................................................... ..
! .. Legrand·····································:···"!·"!..V}:.!~.~.~~.~~:.~_s ..................................................................................................... ! .. Material. diverso································!
j Lovato j www.lovatoelectric.es j Material diverso ¡
! .. Megger ..................................... : .. www.megger.com/es····························································································j··Aparatos.de medición ..................... ;
! .. Moeller······································¡·· www.moeller.es······································································································¡···~~~.~.~!~.1 .. ?!~~:.~.?. ................................ )
j Omron j http://industrial.omron.es j Material diverso j
! ... ~~~.~.~.'.~.~.?.~t.a.~ ....................... i .. www.phoenixcontact.es ....................................................................................... ! .. Material. diverso ................................ l
: .. Pepperl+Fuchs························ ! .. www.pepperl-fuchs.es/spain/ind ex.htm .......................................................... ! .. ~8.~.~.°.~~~·············································¡.
! .. Rechner .................................... ! ... "!.~V}::.~~~.~.~r~~~~.s.?.~_s.-.~.?.~ .................................................................................. j ... ~~~_s.°.~~~····· ........................................ :
! .. Schneider.Electric .................. : .. www.schneider-electríc.es··················································································j·· Material .. diverso································¡
! ... ~~~ .. ~~~C.~:.iC.~! ........................... i .. '!!."!..V}:!~.~.?.a.?.:~_s······································································································¡···~?.~~:.8. ............................................. ;
i .. Siemens····································¡·· www.siemens.es .................................................................................................... i .. Material. diverso ................................ ;
¡ .. Sprecher +Schuh .................... ¡ .. '!!."!..V}:~~.~~~·h·~~_s.~.~~~--.C.~~··············································································· ...... ! ... ~~~ .~.~!~! .. ?!~~:.~?. ................................ !
! .. Weidmuller·······························¡·· www.weidmuller.es·························· .. ···································································!·· Material. diverso ................................ :
! .. Weg············································ ! .. www.weg.net/es .................................................................................................... ! ... ~~~ .~.~!~ .1 .. ?!~~:.s?. ................................ ;
¡ .. ~~~.~.~8-:. ................................... j .. '!!.~V}:~.~.~~·~·~·.~~··········· ........................................................................................... ¡ .. Protecciones ...................................... ¡

375. ELECTRICIDAD Y AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS
Este libro desarrolla los contenidos del módulo profesional de Electricidad y Automatismos
Eléctricos del Ciclo Formativo de grado
medio de Mantenimiento Electromecánico, pertene­
ciente a
la familia profesional de Instalación y Mantenimiento. También es una guía de gran
utilidad para
todos aquellos profesionales del sector que deseen adquirir o completar co­
nocimientos en esta especialidad.
La obra proporciona la base teórico-práctica necesaria para la comprensión de las
técnicas
empleadas en las instalaciones de automatismo eléctricos. Además, sus conteni­
dos,
totalmente actualizados, se presentan de una forma clara y atractiva y a través de un
lenguaje didáctico y asequible, sin
perder por ello el rigor técnico. Estos se engloban esen­
cialmente en dos
grandes grupos: por un lado, aquellos referentes a la electrotecnia, con
los cuales el a
lumno adquiere las bases científico-técnicas necesarias para entender yana­
lizar un circuito
eléctrico tanto en corriente continua como en corriente alterna; por otro,
aquellos que permiten al alumno aprender y practicar los elementos y los esquemas bási­
cos
que intervienen en los automatismos industriales.
El li
bro se ha estructurado en 13 unidades, organizadas de manera descriptiva y prác­
tica para facilitar su seguimien
to tanto por alumnos con conoc imientos previos como por
aquellos que se acercan por primera vez a este campo. Se comienza con el estudio de la
base de la el
ectricidad y de las leyes físicas relacionadas para entender, con un enfoque
práctico, qué es y cómo se comporta un circuito eléctrico y cuál es son los diferentes ele­
mentos que intervienen en él. Se prosigue con el análisis y el cálculo de los circu itos eléctri­
cos en
corriente continua. Así, se analizan los fenómenos del electromagnetismo y pasa a
estudiarse
qué es la corriente alterna y cómo se comportan los elementos relacionados con
ella,
primero en corri ente alterna monofásica y, a continuación, en corriente trifásica. En lo
relativo a los conductores eléctri
cos, se aprende a dimensionarlos teni endo en cuenta la re­
glamentaci
ón vigente. Seguidamente, se estudian los automatismos el éctricos: se empieza
por el análisis de los esquemas eléctricos y se tratan los diferentes el ementos de una insta­
lación,
primero con los cuadros eléctricos y luego con las protecciones, para continuar con
el de los el
ementos que intervienen en l as instalaciones de automatización industrial. Por
último,
se analizan los sis temas de arranque de motores y las maniobras más importantes.
La Unidad 13 es una recopilación de prácticas para realizar en el taller. Su objetivo es
que sirvan de base para, posteriormente, desarrollar automatismos cableados más com­
plejos
y, además, reforzar los conocimientos adquiridos durante el estudio de este módu­
lo
profesional.
Es importante destacar que la obra ha si do desarrollada atendiendo a guías, normas y
disposiciones l
egales vigentes en el sector y a las últimas novedades ofrecidas por los fa­
bricantes en lo que respecta a materiales, equipos y herramientas. Ello la convierte en una
herramienta totalmente recomendable tanto para alu mnos y profesores de es te módulo
profesional como para profesionales del sector que deseen contar con una eficaz obra de
apoyo y guía.
El
autor, Luis Miguel Cerdá Filiu, es graduado en Ingeniería El ectrónica y Automática e
ingeni
ero técnico industrial. Actualmente desarrolla su actividad profesional como profesor
de Ciclos Formativos y cuenta con una amplia
experiencia tanto en la docencia como en el
sector
privado. Asimismo, es autor de otras obras publicadas por esta editorial.
ISBN: 978-84-97 32-454-0
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