PLC y Electroneumática: UF0458 Montaje y reparación de sistemas eléctricos y electrónicos de bienes de equipo y maquinas industriales

UF0458 MONTAJE Y
REPARACIÓN DE
SISTEMAS ELÉCTRICOS
Y ELECTRÓNICOS DE
BIENES DE EQUIPO Y
MÁQUINAS
INDUSTRIALES
MÓDULO: MF1264_2 TÉCNICAS DE MONTAJE, REPARACIÓN Y
PUESTA EN MARCHA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS,
ELECTRÓNICOS, NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS
CERTIFICADO
FMEE0208: MONTAJE
Y PUESTA EN
MARCHA DE BIENES
DE EQUIPO Y
MAQUINARIA
INDUSTRIAL

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Tabla de contenido
3. Sistemas cableados de potencia y maniobra......................................................................2
3.1. Esquemas de principio...............................................................................................2
3.2. Sistemas cableados de potencia y maniobra ..............................................................3
3.2.1. Conexión en estrella y conexión en triángulo de un motor trifásico........................3
3.2.2. Arranque directo de un motor trifásico de rotor en circuito...................................4
3.2.3. Inversor de giro de un motor trifásico....................................................................5
3.2.4. Arranque estrella-triángulo....................................................................................6
3.2.5. Arranque del motor mediante resistencia..............................................................9
3.2.6. Arranque con autotransformador ..........................................................................9
3.2.7. Variadores de frecuencia .......................................................................................9
3.2.8. Variadores de tensión..........................................................................................10
3.2.9. Arrancadores electrónicos ...................................................................................10
3.3. Elaboración de automatismos..................................................................................10
3.4. Elementos de señalización y de protección ..............................................................11
3.4.1. Elementos de señalización...................................................................................11
3.4.1.1. Señales en forma de panel...............................................................................11
3.4.1.2. Señales luminosas y acústicas ..........................................................................16
3.4.2. Elementos de protección .....................................................................................17
3.4.2.1. Relés de protección..........................................................................................17
3.4.2.1.1. Magnetotérmicos ............................................................................................18
3.4.2.1.2. Relés térmicos .................................................................................................20
3.4.2.1.3. El interruptor diferencial..................................................................................21
3.4.2.1.4. Fusible .............................................................................................................24
3.4.2.1.5. Disyuntor o interruptor automático / PIA (pequeño interruptor automático) ...30
3.4.2.2. Esquema general de un cuadro de protección de una vivienda:........................33
3.4.2.3. Conexionado en viviendas................................................................................34
3.4.2.3.1. Coordinación de las protecciones.....................................................................39
3.5. Tipos de automatización y sus características ..........................................................40

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3. Sistemas cableados de potencia y maniobra
La lógica cableada industrial consiste en el diseño de automatismos con circuitos cableados
entre contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés
temporizados, diodos, relés de protección, válvulas óleo-hidráulicas o neumáticas y otros
componentes.
A la hora de referirnos a los cableados, podemos decir que incluyen funciones de:
• Señalización
• Potencia
• Comando y control
• Protección
La lógica cableada industrial nos permite crear automatismos rígidos para tareas secuenciales
no modificables, por tanto, si tenemos que modificar o crear otra tarea se precisará la realización
de un nuevo diseño.
Su utilización se centra en el desarrollo de pequeños automatismos, o en zonas críticas en las
que la seguridad de personas y máquinas no puede depender del correcto funcionamiento de
programas de computación.
3.1. Esquemas de principio
Cuando hablamos de esquemas de principio nos referimos a aquellos esquemas explicativos de
los circuitos. Estos ofrecen una descripción de la forma en la que se relacionan los distintos
componentes que integran las instalaciones.
En los esquemas se representan todos los circuitos cableados y borneras de conexión, líneas de
potencia, elementos de mando, etc. Para lograr esto se colocan diferentes marcadores o
identificadores de tipo alfanumérico en todos los bornes y cables.
Los esquemas de principio son los más importantes en la fase de diseño para el ingeniero, por
ello deberán ser muy claros para poder permitir una correcta aplicación práctica de sus
contenidos.
Tanto los diferentes tipos de relés como otros elementos empleados en la técnica de comando
y control pueden ser dibujados en los esquemas de principio, basados en la representación de
las instalaciones y haciendo uso de la distinta simbología normalizada.
Ejemplo de esquema de principio

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3.2. Sistemas cableados de potencia y maniobra
En los circuitos de potencia intervienen varias órdenes de puesta en marcha y de parada. Estas
órdenes permiten la conexión y desconexión de los relés y contactores, tal y como se indicaba
en apartados anteriores, permitiendo al mismo tiempo la conexión de cargas de mayor consumo
como son los sistemas de alumbrado, los motores, los hornos, etc.
A continuación, vamos a explicar una serie de circuitos que van a permitir el control.
Nota:
Según la norma UNE 21089 el cable:
• de tierra es verde y amarillo.
• neutro es azul.
• de fase es negro, marrón o gris.
3.2.1. Conexión en estrella y conexión en triángulo de un motor trifásico
La conexión de las bobinas de un motor eléctrico trifásico puede hacerse en estrella o en
tríángulo, esto afecta a la energía que nos puede proporcionar el motor, pero también a las
tensiones e intensidades a las que se ven sometidas las bobinas.

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3.2.2. Arranque directo de un motor trifásico de rotor en circuito
El esquema siguiente puede ser empleado para el desarrollo de un circuito de arranque y
parada de un motor.
El circuito de potencia lleva de la línea de fases L1, L2 y L3 al circuito de mando de contactos de
fuerza del contactor, contacto del relé térmico y motor.

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Podemos observar que los circuitos de potencia y mando se encuentran formado por:
• F1F- Fusible
• F2F- Relé térmico (cerrado)
• S0Q- Pulsador de paro (cerrado)
• S1Q- Pulsador de marcha (abierto)
• K1M- Contacto abierto
• Bobina del contactor
En el esquema vemos que cuando pulsamos S1Q activamos el funcionamiento del motor,
haciendo que se alimente el relé y lo enclave. En cambio, si accionamos S0Q lo pararíamos.
Este sistema se utiliza habitualmente cuando tratamos con motores de pequeña potencia.
3.2.3. Inversor de giro de un motor trifásico
Podemos ver que el circuito de potencia de este sistema se compone de tres fases, saliendo de
cada una de ellas una línea con un magnetotérmico. Además, cada fase dispone de tres
contactores abiertos, un relé térmico que recoge todas las fases y el motor con U, V y W.
KM1 y KM2 están colocados en paralelo, pero cambiando las fases.
En este sistema a la hora de invertir el sentido de giro del motor tenemos que intercalar dos de
las tres fases que tiene y, de forma instantánea, se puede invertir frenándose por
contracorriente o efectuando una parada del motor y después invirtiendo el sentido.
Uno de los contactores permite la marcha a derechas, mientras que el otro permite el sentido
inverso. Si accionamos el pulsador S3 invertiremos el sentido de giro, y con el pulsador S1 lo
pararemos.
Se debe evitar que los dos contactores del sistema lleguen a funcionar a la vez, ya que esto
ocasionaría un cortocircuito a través del circuito de potencia. Para ello se tendrán que instalar
unos contactos, cerrados o de enclavamiento, en serie con las bobinas de los contactores
contrarios.

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3.2.4. Arranque estrella-triángulo
Se trata de un sistema muy utilizado en el sector industrial ya que no tiene pérdidas de potencia
en el arranque. Las principales aplicaciones son para máquinas que el arranque precisa poco par
de vacío, como son los ventiladores o las bombas centrífugas.
Los motores trifásicos, hasta que alcanzan una velocidad nominal, llegan a consumir entre 3 y 8
veces la corriente nominal. Esta circunstancia provoca que estas puntas de corriente puedan
afectar a los demás aparatos. Para evitar este inconveniente se realizan una serie de arranques
especiales, siendo uno de ellos el arranque de estrella-triángulo.
El sistema de arranque comienza al pulsar el interruptor y haciendo que este se alimente en
estrella. Esto consiste en que cada una de las fases que tenemos alimenta una de las bobinas
por un extremo, estando unidas en el otro extremo el resto de las bobinas. Pasado un tiempo
controlado por el temporizador, se estipula que el motor ya ha alcanzado su velocidad nominal,
siendo este el momento en el que se conmuta a triángulo.
Para que esto suceda se abre esta conexión en las salidas de las distintas bobinas y se conectan
a una fase distinta a la de entrada, permitiendo que las bobinas se alimenten a la tensión de
línea.
Pasados por todos los tiempos anteriores tenemos que el motor se dispone a trabajar en su
régimen nominal.
En este arranque se utilizan contactores temporizados que conectan el motor en modo estrella
al arrancarlo y en modo triángulo posteriormente.
El esquema de potencia de este sistema queda representado de la siguiente manera:

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El esquema de mando puede ser el siguiente. En él podemos observar que si KL permanece
parado la maniobra no llega a iniciarse; y si KT está clavado no llega a arrancar el motor.

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3.2.5. Arranque del motor mediante resistencia
Este arranque se realiza mediante la inclusión de varias resistencias en serie con los devanados,
provocando una disminución de la intensidad necesaria en el arranque y dando lugar a caídas
de tensión en los aparatos cercanos. Con la utilización de estas resistencias, la diferencia de
potencial que se genera entre los bornes es menor al producirse una caída de tensión en las
distintas resistencias en serie. Una vez estabilizada la velocidad, las resistencias se eliminan y el
motor se acopla directamente a la red.
3.2.6. Arranque con autotransformador
El funcionamiento de este arranque consiste en efectuar una conexión del inductor del motor a
la red haciendo uso de un autotransformador, de este modo en el arranque se aplica un bajo
voltaje y se incrementa de manera progresiva hasta alcanzar el régimen de trabajo.
Este sistema tiene la ventaja de permitir la elección de los valores de arranque, pero el
inconveniente de ser muy caro.
3.2.7. Variadores de frecuencia
Son dispositivos electrónicos que varían la frecuencia de la tensión que aplican al motor.
Permiten realizar una aceleración y deceleración controladas y variar la velocidad del motor.
Generalmente, los variadores modernos garantizan tanto la protección térmica de los motores
como la suya propia. Un microprocesador utiliza la medida de la corriente para calcular el
aumento de la temperatura del motor. En caso de recalentamiento excesivo, genera una señal
de alarma o de fallo.
Por otra parte, los variadores, especialmente los convertidores de frecuencia, suelen incluir
protección contra:
• cortocircuitos entre fases y entre fase y tierra,

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• sobretensiones y caídas de tensión,
• desequilibrios de fases,
• funcionamiento monofásico.
3.2.8. Variadores de tensión
Un regulador de tensión alimenta, bajo tensión variable y frecuencia fija, distintos tipos de
receptores: alumbrado, calefacción, motores, etc.
En lo referente al control de motores, el regulador de tensión se utiliza como arrancador-
ralentizador progresivo en motores asíncronos de jaula de ardilla.
El regulador de tensión es un excelente arrancador para aquellos casos en los que no es
necesario un par de arranque elevado.
3.2.9. Arrancadores electrónicos
La alimentación del motor durante la puesta en tensión se realiza mediante una subida
progresiva de la tensión, lo que posibilita un arranque sin sacudidas y reduce la punta de
corriente.
La subida progresiva de la tensión de salida puede controlarse por medio de la rampa de
aceleración, que depende del valor de la corriente de limitación, o vincularse a ambos
parámetros.
3.3. Elaboración de automatismos
Los pasos a seguir para la elaboración de un automatismo cableado, realizando la
documentación necesaria son:
• Interpretar las funciones concretas que tiene que desarrollar el automatismo.
• Realizar un esquema de principio para permitir una correcta aplicación de los
contenidos.
• Efectuar las configuraciones cableadas posibles.
• Elegir los materiales y equipos que se adapten a las especificaciones técnicas
determinadas.
• Desarrollar los cálculos para posteriormente configurar el equipo.
• Fundamentar el proceso documentándolo con:
❑ Memoria
❑ Esquemas de principio
❑ Planos
❑ Materiales y herramientas
❑ Equipos y programas utilizados
❑ Pruebas realizadas
Los pasos a seguir para el diagnóstico de averías en automatismos cableados son:
• Partiendo de los efectos que se producen en la máquina hay que identificar la avería.
• Estudiar los parámetros del automatismo e interpretar su documentación.
• Realizar hipótesis de la causa de la avería según los síntomas que presenta el automatismo.

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• Efectuar un plan de ejecución.
• Utilizar los instrumentos apropiados para realizar la medición, interpretación y ajuste preciso.
• Delimitar los componentes o el equipo que origina la avería.
• Aplicar el procedimiento correcto para llevar a cabo las modificaciones o sustituciones
necesarias.
• Realizar un informe detallando el proceso, incluyendo cálculos, esquemas, medidas, etc.
3.4. Elementos de señalización y de protección
3.4.1. Elementos de señalización
La señalización es un conjunto de elementos que permiten informar a las personas sobre riesgos,
obligaciones, prohibiciones...
Los distintos elementos de señalización permiten establecer una serie de informaciones en las
zonas y/o puestos de trabajo con el fin de conocer determinadas peculiaridades o circunstancias
a tener en cuenta en nuestra actividad.
Para que la señalización sea efectiva debe cumplir una serie de condiciones mínimas:
• Ser clara
• Llamar la atención
• Tener una interpretación sencilla y única
• Debe ser conocida por todos
• Debe tener una correcta ubicación
Es importante tener en cuenta que la señalización tan solo indica un riesgo, pero no lo elimina.
Por este motivo se debe complementar con técnicas auxiliares y/o complementarias.
Los elementos de señalización se pueden agrupar en cuatro clases diferentes. Así hablamos de:
• Señales en forma de panel.
• Señales luminosas y acústicas
• Comunicaciones verbales
• Señales gestuales
Además de las clases de señalización enumeradas también existen las señales olfativas y táctiles,
aunque su utilización es muy limitada y escasa.
Debido a la extensión de esta materia, abordaremos en este apartado los dos grupos más
amplios y utilizados de señalización: las señales en forma de panel y las señales luminosas y
acústicas.
3.4.1.1. Señales en forma de panel
En este grupo se incluyen:
• Señales de advertencia
•Señales de prohibición

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• Señales de obligación
• Señales de lucha contra incendios
• Señales de salvamento o socorro
Este tipo de señalización es la más ampliamente utilizada, centrándose en diferenciación de las
formas y los colores.
La normativa en Prevención de Riesgos Laborales obliga a la señalización de objetos, zonas y
situaciones que existan en los centros de trabajo susceptibles de provocar algún tipo de peligro.
La utilización de colores en las señales es un aspecto muy importante, cuya finalidad es llamar
la atención de las personas, indicando la presencia de algún tipo de peligro, facilitando de una
manera clara y sencilla su identificación.
En la normativa se establecen los colores que se deben utilizar, así como su significado. También
el Real Decreto 485/97, sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y
salud, establece y concreta las distintas combinaciones de colores, que se concretan en la
siguiente tabla:

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Señales de precaución o advertencia:

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Señales de obligación
Señales de prohibición

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Señales relacionadas con los equipos de emergencia:
Señales relacionadas con vías de evacuación y emergencias

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La utilización de colores para resaltar elementos y máquinas se ha convertido en un uso habitual
y efectivo. Pintar herramientas y maquinaria ayuda a su mejor identificación, al mismo tiempo
resalta aquellas zonas que puedan ser un peligro para los usuarios.
En el caso de los pulsadores de mandos de las diferentes máquinas es muy útil la utilización de
colores según las distintas funciones, dándole a la máquina un grado más de seguridad.
Aunque existe una gran diversidad de normas en torno a este aspecto, la mayoría coincide en la
relación significado-color. De este modo tenemos:
• Rojo.- Parada, peligro o alarma: aviso de peligro potencial o situación inmediata de peligro.
• Amarillo.- Atención: cambio o cambio inminente de condición.
• Verde.- Seguridad: situación segura o autorización para seguir una maniobra.
• Azul.- Todo significado específico que no esté cubierto por los colores
anteriores.
• Blanco.- Cualquier significado siempre que no haya duda sobre la utilización del rojo, verde o
amarillo.
3.4.1.2. Señales luminosas y acústicas
Las señales luminosas son aquellas emitidas por algún tipo de dispositivo translúcido,
transparente o iluminado. Los requisitos y características de este tipo de señales son:
• Pueden ser de color uniforme o incorporar un pictograma.
• Deberán ser revisadas periódicamente.
• No deslumbrarán.
• Si es preciso se utilizarán bombillas auxiliares.
• Nunca se deben usar dos señales luminosas al mismo tiempo.
• Ofrecerán un contraste luminoso adecuado.
Con respecto a las señales acústicas, podemos decir que consisten en emisiones de señales
sonoras con el fin de informar a las personas. Los requisitos y características de este tipo de
señales son:
• No utilizarse si el ruido ambiental es muy alto y continuo.
• Deben ser claramente audibles.
• Nunca se deben usar dos señales acústicas al mismo tiempo.
• Evitar que sean molestas.
• Será continua en caso de evacuación.

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3.4.2. Elementos de protección
Cuando hablamos de elementos de protección nos referimos a aquellos que cumplen:
• Seccionamiento
• Mando manual o a distancia
• Protección contra cortocircuitos
• Protección contra sobrecargas prolongadas
• Control de velocidad:
o Mediante los sistemas de arranque convencionales
o Con arrancadores electrónicos
o Con variadores electrónicos de velocidad
• Protección preventiva o limitadora:
o Sondas térmicas
o Relés multifunción
• Control permanente de aislamiento o dispositivos de corriente residual
3.4.2.1. Relés de protección
El suministro de energía eléctrica ofrece distintos sistemas de seguridad que van desde la propia
central suministradora hasta el punto de consumo, pasando por líneas y subestaciones
intermedias.

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Una línea eléctrica dispone de distintos relés de protección con el fin de evitar que se produzcan
sobretensiones, cortocircuitos y sobreintensidades. Estos relés son derivados de los relés de
medición que debido a su funcionamiento automático y rápido permiten la agrupación.
Este tipo de relés deben cumplir una serie de requisitos como:
• Exactitud en el funcionamiento
• Sensibilidad
• Consumo reducido
• Resistencia ante cortocircuitos
• Posibilidad de transmisión de los valores medidos para la indicación a distancia
• Incorporación de señales ópticas de funcionamiento
Su funcionamiento consiste en que al sobrepasar o descender del valor que tienen establecido
de acción hace que se dispare el interruptor de potencia. Los más usados son los siguientes:
1. Magnetotérmicos
2. Relés térmicos
3. Interruptor diferencial
4. Cortacircuito fusible o fusible
5. Disyuntor
3.4.2.1.1. Magnetotérmicos
Es undispositivode proteccióncontra corrientes de sobrecarga y cortocircuitos. Cuandoaparece
una sobreintensidad abre el circuito de manera automática.
Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente
eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto,
de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula
la corriente que va hacia la carga.
Al igual que los fusibles, los interruptores magnetotérmicos protegen la instalación contra
sobrecargas y cortocircuitos.
Se componen de dos sistemas de protección, uno de tipo magnético y otro de tipo térmico:
• Protección Magnética. Está formada por una bobina arrollada a un núcleo que se mueve al
excitar la bobina. Protege ante cortocircuitos.
• Protección Térmica. Está formada por un bimetal por donde pasa la corriente. Protege ante
sobrecargas.

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Símbolo
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS:
Las características que definen un interruptor termomagnético son:
Intensidad nominal: Intensidad que circulará por él en condiciones normales.
Número de polos: Número de conductores que corta (unipolares, bipolares, tripolares,
tetrapolares).
Poder de corte: máxima intensidad que es capaz de cortar.
Tipo de curva de disparo (B,C,D,ICP): determina el funcionamiento del dispositivo, tiempos de
corte y disparador que actúa en función del valor de la intensidad.

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(por ejemplo, Interruptor termomagnético C-16A-IV 4,5kA).
Características de desconexión:
Existen varios tipos de estos interruptores automáticos magnetotérmicos o PIA, definidos por
sus características de desconexión tiempo-intensidad, en cuanto a la desconexión contra
cortocircuitos se refiere.
Siendo In su intensidad nominal y para que desconecten en un tiempo máximo de 0,1 segundos
podemos encontrar los siguientes tipos principales:
Normalizados EN 60.898 y 60.947 Límites de desconexión
B ......................................................... entre 3 y 5 In
C ......................................................... entre 5 y 10 In
D ......................................................... entre 10 y 20 In
• El tipo B se emplean para la protección de redes grandes de cables y generadores.
• El tipo C se emplean para la protección de receptores en general y líneas cortas.
• El tipo D se emplea para la protección de cables y receptores con puntas de carga muy
elevadas y cuando se prevén transitorios, por ejemplo, arranque de motores).
Otra característica a tener en cuenta, cuando hemos de seleccionar un interruptor
magnetotérmico, es su poder de corte en carga, que puede ser distinto dentro de un mismo tipo
de curva de desconexión. Los valores de fabricación más normales de la intensidad máxima que
pueden cortar, ante un cortocircuito, son: 1,5; 3; 4,5; 6; 10; 15; 20; y 25 KA.
3.4.2.1.2. Relés térmicos
Los relés térmicos permiten asegurar contra sobrecargas pequeñas en función del calor
producido por el 'efecto Joule'. Son utilizados para proteger los motores de
sobrecalentamientos, y hasta que los metales no se enfrían no se puede rearmar el sistema.
Este elemento funciona cuando el relé recibe una intensidad mayor en la zona donde los
bimetales se deforman. Esto acciona un diferencial que con su desplazamiento hace rotar una
leva y activa el disparo.

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3.4.2.1.3. El interruptor diferencial
El interruptor diferencial sirve como protección ante contactos indirectos relacionados a la
puesta a tierra de las masas. Se compone de dos bobinas en serie con los conductores de
corriente que generan un campo magnético opuesto y de un núcleo que puede accionar unos
contactos.
Este elemento funciona cortando el paso de corriente a la carga, ya que al existir una diferencia
de corriente en el circuito el campo magnético generado no es nulo y produce la apertura de los
contactos. Una vez activado se precisa rearmarlo.
Es un dispositivo de protección contra defectos de aislamiento.
Protege a las personas contra contactos indirectos.
En esencia, el interruptor diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie (una en cada
extremo de la carga) con los conductores de alimentación de corriente y que producen campos
magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado
puede accionar unos contactos.
Si no existe la toma de tierra, o no está conectada en el enchufe, el diferencial se activará cuando
ocurra tal derivación en el aparato eléctrico a través por ejemplo de una persona que toca sus
partes metálicas, y está sobre un suelo conductor, recibiendo la persona entonces un
"calambrazo" o descarga, que será peligroso o incluso mortal si la corriente sobrepasa
intensidades de alrededor de 30 mA . Los diferenciales que protegen hasta 10-30 miliamperios
(mA) se denominan de alta sensibilidad.

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Un interruptor diferencial tiene dentro un pequeño núcleo magnético, con forma toroidal (aro
macizo), que hace las funciones de núcleo de un transformador. Los conductores de
alimentación de la instalación (tanto de ida como de retorno) se pasan por el interior de este
núcleo y hacen las veces de primario del transformador. También existe un pequeño
arrollamiento alrededor del núcleo que sería el equivalente al circuito secundario. Este
devanado secundario funciona como un imán, y si la intensidad que circula por él es suficiente,
es capaz de provocar la apertura de los contactos del interruptor.
Cuando no hay defecto de aislamiento I ida = I vuelta.
En este caso tenemos dos intensidades de igual valor, pero de sentido contrario, actuando como
primario.
Los efectos de estas intensidades se anulan entre ellos y por lo tanto no se induce tensión en el
secundario.

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Si existe un defecto de aislamiento, parte de la intensidad se derivará por él, siempre que
encuentre un camino cerrado. Cuando una persona toca la carcasa del receptor se cierra el
circuito a través de él a tierra. Pero como en este caso la intensidad de ida y la de retorno ya no
son iguales, sus efectos ya no se anulan y se induce tensión en el secundario.
Si la intensidad perdida por el defecto es suficientemente grande, se tendrá la fuerza necesaria
en el secundario para actuar sobre los contactos del diferencial y provocar su apertura. Este
corte es prácticamente inmediato, protegiendo así a la persona de los efectos de un contacto
indirecto.
Si la instalación tiene puesta a tierra (conductor de protección) el circuito de la corriente de
defecto se cierra a través de ella, provocando el disparo del diferencial antes de que toque nadie.
SIMBOLOS
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
Las principales características que definen un interruptor diferencial son:
- Intensidad nominal: intensidad de la instalación en la cual va a ser instalado.
- Tensión nominal: tensión de la instalación en la cual va a ser instalado.
- Sensibilidad (∆𝐼𝑛): es el mínimo valor de la intensidad de defecto que provoca la apertura del
interruptor diferencial. En función de este valor, podemos clasificar los diferenciales como:

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- Baja sensibilidad: ∆𝐼𝑛 > 300 mA. Industrias que no requieren altos niveles de protección.
- Alta sensibilidad: ∆𝐼𝑛 entre 10 y 30 mA. Los de 30 mA son los que se utilizan habitualmente
en viviendas e instalaciones en general.
- Número de polos: los diferenciales se fabrican bipolares y tetrapolares
Estos dispositivos disponen de distintos grados de sensibilidad, teniendo:
• 500 mA - Baja sensibilidad.
• 300 mA - Media sensibilidad.
• 30 mA - Alta sensibilidad.
• 10 mA - Muy alta sensibilidad.
3.4.2.1.4. Fusible
El cortacircuitos fusible o fusible protege exclusivamente ante cortocircuitos. Este elemento se
compone de un hilo delgado que se funde al ser atravesado por la corriente de cortocircuito.
También existen fusibles trifásicos utilizados para evitar una alimentación desequilibrada. Hay
gran variedad de tipos de fusibles en función de los elementos que protegen.
Son elementos utilizados para la protección de las instalaciones eléctricas frente a
sobreintensidades.
Se colocan en serie con el circuito al que protegen y constan de un hilo o lámina de un material
con un punto de fusión menor que el cobre y menor sección, de manera que cuando se produce
una sobreintensidad el calor originado por efecto Joule hará que el fusible se funda,
interrumpiendo el paso de corriente.
Las tensiones de trabajo van desde unos pocos voltios hasta 132 kV; las corrientes nominales,
desde unos pocos mA hasta 6 kA y las capacidades de ruptura alcanzan en algunos casos los 200
kA.

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Suelen estar contenidos en una cámara que en ocasiones contiene algún material inerte (por
ejemplo, sílice) que pueda extinguir el arco en el momento de la fusión.
El inconveniente de los fusibles es que deben ser reemplazados cada vez que se produce un
corte.
Los fabricantes proporcionan gráficas donde se aprecia, para diferentes intensidades nominales,
el tiempo que el fusible tarda en fundirse en función de la intensidad que circula por él.
A los portafusibles multipolares o seccionadores portafusibles se les puede instalar un
dispositivo mecánico que se acciona mediante un percutor liberado cuando se funde uno de los
fusibles. De este modo, se evita que la instalación quede trabajando a dos fases.

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Ejemplo de cálculo:
Un circuito está protegido por un fusible de intensidad nominal 6 A. Teniendo en cuenta las
gráficas de la figura anterior, determinar el tiempo en que abrirá el circuito para una intensidad
de cortocircuito de 6 A, de 15 A y de 30 A.
6 A – Nunca
15 A – 12 seg
30 A – 0,7 seg
Símbolos para fusibles:

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CARACTERÍSTICAS DE LOS FUSIBLES
Las principales características de los fusibles son:
Intensidad nominal: intensidad que circula por la instalación en condiciones normales.
Tensión: tensión a la cual va a ser colocado, es decir, la de la instalación
Poder de corte: valor máximo de la intensidad que es capaz de cortar
Elemento percutor: elemento indicador que permite ver que el fusible se ha fundido.
Tipo de fusible: el tipo de fusible hace referencia al principal uso para el que ha sido diseñado y
se indica por dos letras:
Podremos encontrar fusibles tipo: gG, gL, aM, etc.

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TIPOS CONSTRUCTIVOS
Fusibles cilíndricos y bases portafusibles:
Fusibles de cuchillas y sus bases portafusibles:

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Fusibles Diazed:
FUSIBLES PARA VEHÍCULOS
En los fusibles para vehículos normalmente viene indicado en el manual de entretenimiento del
coche cuales son los amperajes que deben ir en cada circuito, no obstante, el amperaje se indica
mediante un código de colores:

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Marrón = 5 A Rojo = 10 A Azul = 15 A Amarillo = 20 A Incoloro = 25 A Verde = 30 A
FUSIBLE TÉRMICO o TERMOFUSIBLE
Los equipos eléctricos suelen disponer de termostatos que desconectan las resistencias
calefactoras cuando se sobrepasa la temperatura ajustada. En previsión de un posible mal
funcionamiento del mismo, puede disponerse un termofusible o termostato térmico que proteja
al equipo.
En condiciones normales el fusible permite el paso de corriente. Si se supera su temperatura de
fusión, se destruye interrumpiendo el circuito.
Los parámetros que definen a un fusible térmico son: temperatura de fusión, tensión de trabajo
e intensidad de corriente que es capaz de soportar.
Por lo general, son de un solo uso, por lo que cuando se funden han de ser sustituidos por otro
de iguales características. No obstante existen modelos rearmables, que una vez que desciende
la temperatura vuelven a permitir el paso de corriente.
El rearme puede ser automático o manual. Los termofusibles rearmables también se les
denomina interruptores térmicos o termostatos de seguridad.
3.4.2.1.5. Disyuntor o interruptor automático / PIA (pequeño interruptor automático)
El disyuntor es un elemento que se acciona por el relé, interrumpiendo corrientes muy elevadas.
Su capacidad de protección depende de las distintas características de los polos y la capacidad
de eliminar el arco generado por la separación de los polos.
Es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la
corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha
producido un cortocircuito, con el objetivo de evitar daños a los equipos eléctricos. A diferencia

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de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado
una vez localizado y reparado el problema que haya causado su disparo o desactivación
automática.
Cuando aparece una sobreintensidad abre el circuito de manera automática. Es un dispositivo
de protección contra corrientes de sobrecarga y cortocircuitos.
Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente
eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto,
de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula
la corriente que va hacia la carga.
Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo
mecánico adecuado, tiende a abrir el contacto, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que
circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.
Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la
intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente
unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción.
Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un
aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica que, al calentarse por encima de un
determinado límite, sufre una deformación y provoca la apertura del contacto.
Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas
por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es
típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando
aparatos.
Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los
cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el
aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el
rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este
rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito.

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Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un
mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca.
El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto sólo corta uno de
los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones bipolares y para corrientes
trifásicas, pero en esencia todos están fundados en los mismos principios que el descrito.
Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los
conductores activos, es decir las fases y el neutro si está distribuido.
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS:
Las características que definen un interruptor termomagnético son:
Intensidad nominal: Intensidad que circulará por él en condiciones normales.
Número de polos: Número de conductores que corta (unipolares, bipolares, tripolares,
tetrapolares).
Poder de corte: máxima intensidad que es capaz de cortar.
Tipo de curva de disparo (B,C,D,ICP): determina el funcionamiento del dispositivo, tiempos de
corte y disparador que actúa en función del valor de la intensidad.
(por ejemplo, Interruptor termomagnético C-16A-IV 4,5kA)

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3.4.2.2. Esquema general de un cuadro de protección de una vivienda:

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3.4.2.3. Conexionado en viviendas

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En el ejemplo de la diapositiva anterior, las conexiones en la caja de empalme serán como se
explica a continuación.
Observamos que los cables de alimentación entran por la entrada inferior de la derecha. El cable
de fase (negro) sale hacia el interruptor por la conexión intermedia de la derecha y regresa por
el mismo lugar hasta la regleta de la cual sale hacia cada luminaria por cada conexión
correspondiente.
El neutro y la tierra entran directamente a la regleta antes de salir hacia cada luminaria.

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Las bases de enchufe quedan instaladas según este método en paralelo. La alimentación entra
por la conexión de la derecha en la primera caja de empalme y baja a la primera base. De cada
conexión regresa el cable correspondiente y se dirige a la segunda caja de empalme, por la cual
pasa hasta la otra base de enchufe.

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Las bases de enchufe quedan instaladas según este método en paralelo. La alimentación entra
por la conexión de la derecha en la primera caja de empalme y sale por la parte superior a dos
cajas de empalme independientes cada una de las cuales alimenta a una base de enchufe.

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La alimentación entra por la derecha a la primera caja de empalma y salen hilos independientes
para cada base por la conexión superior hacia la segunda caja de empalme. En esta, los hilos de
la primera base salen por la parte inferior hacia ella y los de la segunda base salen por la
izquierda para ir a la tercera caja de empalme.

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3.4.2.3.1. Coordinación de las protecciones
La coordinación de las protecciones es asociar un dispositivo de protección contra cortocircuitos
a un contactor y a un dispositivo de protección contra sobrecargas. Con esto se pretende cortar
a tiempo y sin peligro una corriente de sobrecarga o de cortocircuito.
Tipos
La norma IEC 947-4 establece una serie de requisitos y define tres tipos de coordinaciones, que
toleran un deterioro aceptable para los aparatos tras un cortocircuito. Estos tres tipos son:
1. Coordinación tipo 1 (IEC 947-4-1). El material puede llegar a causar daños en elementos
componentes, pero el deterioro se mantendrá dentro del gabinete. No se aceptan daños ni
riesgos a personas o instalaciones. Después se deberá rearmar la protección reparando o
reemplazando los componentes.
2. Coordinación tipo 2 (IEC 947-4-1). Solo se permiten los daños de soldadura leves de los
contactos, pero en el relé de sobrecarga no. No se aceptan daños ni riesgos a personas o
instalaciones. Debe ser capaz de continuar sin precisar reparaciones o recambios.
3. Coordinación tipo 3 o total (1 EC 947-6-2). No se aceptan daños ni riesgos de soldadura en
los aparatos de salida. Esta norma valida el concepto de continuidad de servicio.

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3.5. Tipos de automatización y sus características
La automatización industrial se puede clasificar atendiendo a diferentes criterios. Según la
clasificación más extendida, la automatización industrial se agrupa en torno a tres tipos:
1. Automatización fija
2. Automatización programable
3. Automatización flexible
La automatización fija es un tipode automatizaciónempleadacuando el volumen de producción
es muy alto, Esta automatización está asociada a la utilización de sistemas lógicos, como son las
compuertas lógicas. Se trata de un sistema de operación con secuencias fijas en torno a una
configuración de los equipos que lo forman.
Actualmente, este tipo se ha ido flexibilizando debido a la introducción de distintos elementos
programables como los Controladores Lógicos Programables o PLC.
Este tipo de automatización presenta dos inconvenientes:
• Tiene un alto coste en el diseño del equipo especializado.
• Su ciclo tan solo dura lo que la vigencia del producto en el mercado.
Las características más comunes de la automatización son:
• Se compone de una secuencia sencilla de operaciones
• Presenta altos índices de producción
• Poca flexibilidad de adaptación
• Requiere equipos muy especializados
La automatización programable es un sistema de fabricación que dispone una serie de equipos
diseñados para poder modificar la secuencia en las operaciones con el objetivo de adecuarse a
la fabricación de distintos productos. Esta adecuación en la producción se realiza mediante un
programa.
Se utiliza cuando tenemos un volumen de producción bajo y diversidad en la producción. Se
aplica en robots industriales y en máquinas con 'Control numérico por Computadora' (CNC).
Sus características son:
• Eficaz en la producción en montones
• Precisa de una gran inversión
• Precisa de un periodo de preparación de un lote a otro distinto
• Flexibilidad
Cuando hablamos de automatización flexible nos referimos a una extensión de la
automatización programable. Suele constituirse por estaciones de trabajo interconectadas por
sistemas de manipulación y almacenamiento de materiales que son controlados por una
computadora.
La automatización flexible permite sistemas de fabricación donde se puede modificar tanto los
programas como la relación entre los elementos. Es adecuada para una producción de tipo
medio.
Las principales características de esta automatización son:

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• Gran flexibilidad
• Requiere una gran inversión
• Permite una producción continua mezclando diferentes variables
La diferencia más importante con respecto a la automatización programable es la capacidad de
efectuar cambios sin pérdidas de tiempo.
Además de esta última clasificación, los expertos abogan por otra más exhaustiva y concreta.
Esta clasificación establece cinco tipos de automatización:
• Control automático de procesos. Son procesos con distintos tipos de cambios (químicos,
físicos, etc). Ejemplo: procesos de refinado del petróleo.
• Procesamiento electrónico de datos. Vinculado con sistemas de información, centros de
cómputo, etc. También se incluyen la obtención, análisis y registro de datos mediante
computadores e interfases.
• Automatización fija. Emplea sistemas lógicos que se han ido flexibilizando con elementos de
programación (PLC)
• Control numérico computerizado. Tiene un gran nivel de flexibilización. Se aplica a Máquinas
de Herramientas de Control Numérico (MHCN), como son las máquinas de corte por hilo y los
tornos y fresadoras CNC.
• Automatización flexible.
Otro tipo de automatización que debemos tener en cuenta es la automatización integrada CIM
(Computer Integrated Manufacturing). Se trata de un sistema de fabricación que integra:
• Fabricación asistida por computador (CAM)
• Diseño asistido por computador (CAD)
• Ingeniería asistida por computador (CAE)
Esta automatización integrada coordina las tareas vinculadas al ciclo completo de proceso del
producto, por ello también se la conoce como TIA (Totaily Integrated Automation).

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