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Planos Eléctricos Ignacio Alberto Jara Albayay

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SEMANA 8 – INTERPRETACIÓN DE PLANOS

INTERPRETACIÓN DE PLANOS SEMANA 8

Planos eléctricos

Todos los derechos de autor son de la exclusiva propiedad de IACC o de los otorgantes de sus licencias. No está permitido copiar, reproducir, reeditar, descargar, publicar, emitir, difundir, poner a disposición del público ni utilizar los contenidos para fines comerciales de ninguna clase.

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SEMANA 8 – INTERPRETACIÓN DE PLANOS

APRENDIZAJES ESPERADOS 

Reconocer los tipos de planos eléctricos según norma asociada a estos.



Identificar la simbología utilizada en los planos eléctricos.



Caracterizar tipos básicos de esquemas utilizados en los planos eléctricos.

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SEMANA 8 – INTERPRETACIÓN DE PLANOS

APRENDIZAJES ESPERADOS ................................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 4 1.

PLANOS ELÉCTRICOS ................................................................................................................... 5 1.1.

TIPOS DE PLANOS ............................................................................................................ 5

1.2.

NORMAS ASOCIADAS ...................................................................................................... 9

1.2.1. INSTITUTO ALEMÁN DE NORMALIZACIÓN (DIN) ............................................................ 9 1.2.2. BRITISH STANDARDS INSTITUTION (BSI) ....................................................................... 10 1.2.3. AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE (ANSI).................................................. 11 1.2.4. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION (IEC) ........................................... 12 1.3.

SIMBOLOGÍA.................................................................................................................. 13

1.3.1. TOMAS DE CORRIENTE .................................................................................................. 13 1.3.2. DISPOSITIVOS DE ILUMINACIÓN Y SEÑALIZACIÓN........................................................ 14 1.3.3. COMPONENTES DE MANDO.......................................................................................... 15 1.3.4. DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN ..................................................................................... 17 1.4.

TIPOS BÁSICOS DE ESQUEMAS ...................................................................................... 20

COMENTARIO FINAL.......................................................................................................................... 25

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INTRODUCCIÓN Las diferentes áreas productivas de las empresas buscan representar ideas o conceptos del trabajo a realizar por medio de símbolos o lenguajes que reúnan las opiniones de los involucrados en cada proceso, para lograr su comprensión a todo nivel. Y el sector de las instalaciones o implementaciones eléctricas industriales no está fuera de este proceso, Por lo mismo, los planos que en ella se requieren cuentan con descripciones aplicadas para cada tipo de servicio o infraestructura según sea la necesidad.

precisa de qué se trata y dónde ubicar cada uno de los equipos o mecanismos. Muchos elementos asociados como tomas de corrientes, componentes de mando y dispositivos de protección que están relacionados a un plano eléctrico serán analizados y presentados para que al término de este ciclo configuren una importante fuente de orientación.

Esquemas, redes o infraestructuras cuentan con imágenes que ayudan a detallar distintos elementos como interruptores, líneas o componentes, los cuales son representados por símbolos específicos que permiten que al ser emplazados por el instalador o encargado de su puesta en marcha este sepa de manera

“El diseño es un intermediario entre la información y el entendimiento”.

Hans Hofmann (1880-1966).

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1. PLANOS ELÉCTRICOS La representación gráfica donde se dejan establecidas las ubicaciones tanto exteriores como interiores de puntos de alumbrado, enchufes o tomacorrientes, elementos de protección o seguridad para el circuito, instalaciones de sistemas de comunicación o televisión, telefonía, etc., es reconocida como un plano eléctrico. Todas estas representaciones se despliegan por medio de símbolos, que permiten reconocer dispositivos eléctricos, conductores o cualquier elemento necesario tanto para instalaciones industriales como de tipo residencial. Uno de los elementos representados dentro del plano es el circuito eléctrico, que muestra la interconexión de dos o más aparatos que se contienen en una línea cerrada.

1.1. TIPOS DE PLANOS Se puede encontrar una importante variedad de planos eléctricos, cuya clasificación más simple podría ser de acuerdo a su tipo de uso, cuyos datos facilitan la comprensión de aspectos generales de fabricación, detalles de la construcción o instalación de equipos eléctricos, sistemas de descarga a tierra y diagramas de control o funcionamiento, por mencionar algunos.

A. PLANO GENERAL Este plano representa el suministro eléctrico general y todos aquellos subcircuitos que se conectan o derivan desde la alimentación principal y que, a su vez, serán los encargados de proporcionar energía a los diversos elementos eléctricos y de control que conforman el diagrama simbolizado. En este tipo de plano es factible encontrar algunos elementos como:      

Transformadores. Interruptores. Fusibles. Protectores magnéticos o breakers. Fuentes de poder. Conductores eléctricos con alimentación industrial o trifásica.

Este tipo de plano de trazado es simple y se basa en símbolos del tipo unificado, determinados por un sistema que busca facilitar la interpretación.

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Plano de alimentación general

Fuente: https://goo.gl/zdBd9W

B. PLANO DE FUNCIONAMIENTO Este tipo de plano permite representar de manera sencilla la tarea o función de los elementos incorporados en un circuito eléctrico, lo que es relevante para poder ejecutar algunas operaciones en este o, en otros casos, analizar de buena forma cuál es la función que debe cumplir algún elemento dentro de la instalación. Dentro de este tipo de planos están representados todos los elementos o aparatos eléctricos como también los cables de unión, considerando solo la relación eléctrica que existe entre ambos como el tipo de conectividad (pero no necesariamente polaridades), tipos de unión o soldaduras, etc. Al presentar este tipo de planos se busca principalmente que los elementos y sus conexiones, bajo la representación de símbolos, eviten el cruce de líneas representativas de los cables eléctricos, buscando con ello que sea de fácil lectura para el usuario.

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Plano de potencia eléctrica en una industria petroquímica

Fuente: https://goo.gl/xHQaan

C. PLANO DE CIRCUITOS Si bien en este también se muestran elementos y cables que conforman la instalación al igual que los otros planos, la diferencia está en que esta representación muestra la posición real de cada componente dentro de la red. Se presenta como un diagrama más completo para instalaciones pequeñas, por lo que no resulta práctico en esquemas más grandes, porque sería difícil de seguir o interpretar. Por tanto, en casos de instalaciones grandes se recomienda separar los planos según las siguientes descripciones:  Planos de potencia: muestran los elementos con el mayor consumo de potencia como motores, protecciones termomagnéticas, contactores o arrancadores, etc.

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 Planos de mando o control: describen de manera lógica los elementos destinados a gobernar o controlar los instrumentos presentados en los planos de potencia dentro de los cuales están botones, selectores, luces piloto y bobinas por presentar algunos elementos.  Planos de entrada y salida: muestran los sistemas de controladores e incluyen una descripción de la entrada del circuito donde están todas las conexiones que vienen desde el campo o red al controlador y los de salida donde se observan las conexiones que se vuelven desde los controladores hacia el circuito, por ejemplo, bobinas y luces piloto.  Planos de alimentación: muestran solo algunos elementos, que toman la energización de los subcircuitos presentados en el plano general.  Planos de borneras: llamados así porque presentan el detalle de la conexión de cada grupo de bornes o conexiones presentes en la instalación.  Planos de armario: son los encargados de presentar la distribución de elementos dentro de gavetas o cajas en lugares cerrados.  Planos de red: muestran la conexión de nodos o puntos en distintos puntos de la red del sistema. Esquema general de conexiones

Fuente: https://goo.gl/AqeDYm

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1.2. NORMAS ASOCIADAS Las normas corresponden a los documentos oficiales que reúnen una serie de reglas, requisitos, pautas y especificaciones técnicas utilizadas para definir el desarrollo de actividades como, en este caso, el diseño de los planos eléctricos. En ellas se busca que la información necesaria sobre tamaños de planos, terminología y simbología aplicables para este tipo de esquemas tenga legitimidad. Las indicaciones internacionales aplicables a planos eléctricos que se revisarán a continuación están desarrolladas por: el Instituto Alemán de Normalización (DIN, Deutsches Institut für Normung), la Institución de Estandarización Británica (BSI, British Standards Institution), el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, American National Standards Institute) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC/CEI, International Electrotechnical Commission).

1.2.1. INSTITUTO ALEMÁN DE NORMALIZACIÓN (DIN) La norma DIN 476 entrega y establece los parámetros para el tamaño del plano, donde se dibujan los esquemas e instalaciones eléctricas, comenzando desde su formato mayor (DIN A0 = 84,1 x 118,8 cm) hasta el tamaño menor (DIN A5 = 14,8 x 21 cm). De esta norma se tomaron los estándares referenciales aplicados por la International Organization for Standarization (Organización Internacional de Normalización) para su norma ISO 216 y que es considerada en prácticamente todos los países. DIN, en conjunto con otras organizaciones europeas, desarrolló otra norma para las especificaciones asociadas a los símbolos gráficos de los componentes eléctricos de acuerdo a lo considerado por la IEC (normas DIN EN 60617-2 y DIN EN 60617-12), específicamente en lo relacionado a conexiones, tipos de conductores y elementos utilizados en procesos de electromecánica de control.

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Para reforzar la simbología presente en la norma DIN - EN 60617 puede revisar el siguiente documento: Simbología eléctrica (Bueno, s. f.)

1.2.2. BRITISH STANDARDS INSTITUTION (BSI) Esta institución inglesa produce normas, pero de forma diferente a otras organizaciones, ya que sus procesos están descentralizados, es decir, la junta directiva BSI establece una junta de normas, la que está encargada, a su vez, de formar comités técnicos, que son los que real y formalmente configuran y aprueban las normas que son presentadas al secretario de la junta del sector de supervisión, para que este respalde que el comité cumplió de manera efectiva la tarea que le fue encomendada. Este grupo cuenta actualmente de manera activa con más de 27.000 normas. Dentro de las normas apropiadas para la representación de esquemas eléctricos emanadas por la BSI, se encuentra la BS 3939 sobre símbolos gráficos para diagramas de energía eléctrica, telecomunicaciones y electrónica, la cual cuenta con revisiones por medio de la IEC que ha presentado distintas actualizaciones hasta la fecha.

Fuente: basado y traducido de https://goo.gl/sbCWSf

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1.2.3. AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE (ANSI) En Estados Unidos el año 1896 se realizó la National Conference of Standard Electric Rules (Conferencia Nacional de Normas Eléctricas Estandarizadas), la cual fijó los primeros parámetros con respecto a temas relacionados con la electricidad y sus actividades, buscando regular y generar cooperación entre los organismos pertinentes del área. Dentro de esta reunión se promulgaron las llamadas underwriters rules o normas de suscripción para aseguradores, que con en el tiempo terminaron convirtiéndose en el Código Nacional Eléctrico (National Electrical Code). Posteriormente, en 1901 se presentó en el Congreso un proyecto para promover la creación de la Oficina Nacional de Normalización (National Standardizing Bureau), que buscaba promover la construcción, custodia y comparación de normas o estándares para uso en trabajo científico y técnico. Con los años esta oficina cambió su nombre a National Bureau of Standards (Oficina Nacional de Estándares) y ha logrado una marcada influencia en el desarrollo de la tecnología en Norteamérica. El Comité Estadounidense de Estándares para la Ingeniería (AESC, American Engineering Standards Committee) lo organizó en el año 1918 un grupo de organizaciones dedicadas a la ingeniería. En 1928 se convierte en la Asociación de Estándares Estadounidense (ASA, American Standards Association). Luego, en 1966 el ASA se convierte en el Instituto de Estándares de los Estados Unidos de América (USASI, United States of America Standards Institute), que finalmente pasó a llamarse Instituto Nacional Estadounidense de Estándares, ANSI. Este organismo que contaba originalmente con 12 divisiones productivas diferentes, tenía en el área eléctrica a uno de los componentes más fuertes, tanto que se incluyeron leyes particularmente solicitadas por este grupo. Es el responsable de la normalización de simbologías y abreviaturas empleadas en ingeniería eléctrica y de la elaboración de un glosario utilizado en estos procesos. A continuación, se presentan algunos ejemplos que muestran la diferencia de simbologías consideradas bajo los estándares europeo y estadounidense.

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Normas europeas

Normas estadounidenses

Fuente: https://goo.gl/BKH3zs

1.2.4. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION (IEC) La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) es reconocida como el organismo internacional de normalización para las áreas de electricidad, electrónica y sus campos afines. Es fundada en Londres en 1906, luego de seguir una resolución y recomendación presentada en el Congreso Internacional Eléctrico realizado en Estados Unidos en 1904. Luego, el año 1948 se traslada a la que hasta hoy es su sede en la ciudad de Ginebra. Esta comisión está compuesta por 83 miembros, de los cuales 60 son plenos. Su trabajo está asociado al de la Organización Internacional de Normalización (ISO), por lo que es reconocida como ISO/IEC. En el año 1983 publica el International Electrotechnical Vocabulary, primer diccionario internacional encargado de unificar terminología eléctrica y que es frecuentemente consultado por los distintos involucrados dentro de este proceso productivo. El CEI tiene dentro de su desarrollo y difusión importantes estándares utilizados para algunas unidades de medida, especialmente gauss (G), weber (Wb) y hercio (Hz), como de la primera propuesta de un sistema de unidades estándares, el sistema Giorgi, que con el tiempo se terminaría convirtiendo en el Sistema Internacional de Unidades1.

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Ver más en: http://www.cem.es/sites/default/files/sistema_internacional_de_unidades.pdf

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1.3. SIMBOLOGÍA De acuerdo a lo visto se cuenta con distintas normativas que aportan a la formalización de los símbolos utilizados en la presentación de esquemas o dibujos de sistemas o instalaciones eléctricas, electrónicas o de montaje, así como de los dispositivos y elementos requeridos para estos efectos. A continuación, se hará una introducción de aquellos básicos y que permitirán comprender de mejor forma su inclusión e interpretación.

1.3.1. TOMAS DE CORRIENTE Este elemento es utilizado dentro de las instalaciones eléctricas, ubicándose generalmente en lugares de fácil acceso para la conexión de un enchufe o conector de clavijas de manera libre y a voluntad, por medio de las ranuras dispuestas en medio de él. Se componen de una base de tipo hembra, la cual está conectada a la red eléctrica y pueden ser bipolares (de dos patas) o tripulares (para conexiones trifásicas). Algunas consideraciones importantes al momento de conectarse tienen relación con tres aspectos: la forma del enchufe a conectar, el voltaje con que cuenta la red y el tipo de frecuencia. Por ejemplo, si algún equipo indica 220 V - 60 Hz, en Europa no podría ser conectado porque su norma entrega 220 V – 50 Hz, así como tampoco en Norteamérica cuya norma entrega 110 V – 60 Hz. Esto podría provocar que el aparato a pesar de funcionar, termine calentándose y definitivamente quemándose, por las frecuencias distintas. El otro aspecto tiene relación con el carácter del tomacorriente y del enchufe a conectar, donde existen diferentes formas según el país, por ejemplo:

o o o

Brasil: A - B - CC Mónaco: D - EE Irán: FF

o o o o

Inglaterra: GG El Salvador: I - J - LL Senegal: KK Sudáfrica: M M

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La simbología utilizada para representar estos mecanismos tiene relación con el tipo de conexión, ya sea unifilar o multifilar, por ejemplo, se puede observar la siguiente toma de corriente bipolar de 16 A con toma de tierra bajo ambas representaciones. Mecanismo

Símbolo Unifilar

Multifilar

Fuente: https://goo.gl/q3f1xh

1.3.2. DISPOSITIVOS DE ILUMINACIÓN Y SEÑALIZACIÓN Los dispositivos de iluminación son aquellos capaces de producir luz a raíz del flujo eléctrico que pasa por este aparato. La mayoría de estos elementos funcionan por medio de la energía eléctrica que recorre las instalaciones, pero, en algunos casos, donde la falta de energía puede ser un problema, se aplican elementos portátiles como baterías o generadores eléctricos dispuestos para ello y/u otros de uso autónomo, que se alimentan por medio de pilas o baterías menores como es el caso de las linternas. Si bien en un principio su funcionamiento estaba dado por el calentamiento de un filamento metálico en su centro, con el tiempo se vio que este no era el método más conveniente, debido a que el 85% de la energía se transformaba en calor y solo un 15% en luz. Hoy en día existen variados tipos de elementos lumínicos como lámparas led (de la sigla en inglés light-emitting diode, es decir, diodo emisor de luz), fluorescentes compactas y halógenas, entre otras. En el caso de los sistemas de iluminación de señalización en edificaciones, estos se consideran dentro de los equipos de emergencia, debido a que su activación se produce una vez que se ha provocad...