“TIPOS DE ESQUEMAS ELÉCTRICOS: TOPOGRÁFICO, FUNCIONAL Y UNIFILAR DETALLANDO CARACTERISTICAS Y APLICACION.” MATERIA: INSTALACIONES ELECTRICAS RESIDENCIALES Y COMERCIALES
I.
INTRODUCCION.
Una instalación eléctrica consiste en un conjunto de elementos o componentes
eléctricos,
conectados
entre
sí
por
medio
de
conductores. Si bien este conjunto ocupa un lugar en un espacio tridimensional, el problema a resolver mediante la representación gráfica no es el espacial. Más bien, lo que se busca con un esquema eléctrico es establecer inequívocamente las relaciones de dependencia entre los elementos del circuito. Lo
anterior
se
logra
mediante
distintas
representaciones,
complementarias entre sí, denominadas esquemas eléctricos. Estas representaciones no son el resultado de aplicar las leyes de los diferentes sistemas de representación a una realidad tridimensional, sino el resultado
de aplicar
distintos
convenios lógicos.
Los
componentes de los esquemas eléctricos son representados de forma simbólica,
siendo
por
ello
de
especial
importancia
definir
adecuadamente el convenio adoptado. En el presente trabajo de investigación se desarrollan los fundamentos de las representaciones eléctricas referidas a las instalaciones eléctricas residenciales y comerciales, es decir los diferentes tipos de esquemas eléctricos: topográfico, funcional y unifilar detallando características y aplicación.
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II.
OBJETIVO GENERAL.
Conocer los diferentes tipos de esquemas eléctricos detallando sus características y su aplicación.
III.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Aclarar, señalar y comprender los aspectos más importantes que se relacionan con el tema de los esquemas eléctricos.
Conocer los diferentes tipos de esquemas eléctricos: topográfico, funcional y unifilar.
Aprender a interpretar los planos eléctricos de una residencia conociendo como se elaboran y representan los circuitos unifilares en un plano eléctrico.
Familiarizarse con toda la simbología que se relaciona con los esquemas eléctricos para las instalaciones eléctricas residenciales y comerciales.
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DESARROLLO DEL TEMA: “ESQUEMAS ELECTRICOS”.
IV.
4. 1. GENERALIDADES. El primer paso en la realización de una instalación eléctrica para un trabajo específico es obtener un esquema eléctrico, es decir, un diagrama de alambrado y conexiones eléctricas o si este no existe, debemos elaborarlo. Tanto en casas de habitación como en edificios multifamiliares, debemos disponer de un conjunto de planos arquitectónicos de construcción, debemos disponer de un conjunto planos arquitectónicos de construcción entre los cuales se encuentra el correspondiente a la instalación eléctrica en donde se muestran los elementos de la instalación como son salidas, trayectorias de ductería y canalización, tableros y elementos particulares, etc. Así como las características principales de estos elementos. En trabajos pequeños, el electricista puede elaborar un plano preliminar y de común acuerdo con el propietario determinar las particularidades de la instalación indicándolas en el plano; este esquema, lo puede elaborar la persona encargada de hacer la instalación eléctrica y sólo obtener la aprobación del propietario de la casa de habitación. Para efectuar la instalación eléctrica en sí, es necesario que estos planos o esquemas, tengan
cierta
presentación
e
información,
para
obtener
la
aprobación
oficial
correspondiente.
4.2.
EL PRINCIPIO DEL ALAMBRADO Y LOS DIAGRAMAS DE CONEXIONES O ESQUEMAS ELECTRICOS.
El alambrado de una instalación eléctrica consiste básicamente de tres etapas: a) Elaboración de los esquemas eléctricos en los que se indica por medio de símbolos convencionales la localización de los principales elementos de la instalación eléctrica. b) Las indicaciones necesarias para el alambrado y diagrama de conexiones para cada uno de los elementos de la instalación, esto es particularmente importante 3
para la instalación misma y sobre todo para el electricista que aún no tiene experiencia. c) Los detalles mismos de la ejecución de cada una de las partes de la instalación eléctrica como son formas de ejecutar las conexiones, número de conductores por elemento, etc. El conocimiento general de estas tres etapas en el inicio del cálculo o proyecto de una instalación eléctrica, permitirá disponer de la información necesaria para el cálculo propiamente dicho de la instalación eléctrica, la cual es la etapa posterior al igual que la realización o ejecución de la instalación.
4.2.1 Los dibujos o planos para una instalación eléctrica. Cuando se preparan dibujos o planos arquitectónicos para construir una casa de habitación, se debe procurar que estos contengan toda la información y dimensiones necesarias para poder llenar el proyecto hasta su última etapa. La correcta lectura e interpretación de estos planos se adquiere a través del tiempo, pero un buen inicio se puede adquirir con la ayuda de una guía sistemática que permita tener una mejor práctica del problema, lo cual se adquiere con la experiencia y los conocimientos básicos indispensables. En la elaboración tanto de esquemas o planos eléctricos para una instalación eléctrica se deben usar los símbolos convencionales para representar cada uno de elementos que se desean representar y que en la mayoría de casos han sido normalizados para facilitar que todos aquellos dedicados a las instalaciones eléctricas, los entiendan de la misma manera.
4.2.2 Elaboración de los esquemas eléctricos. Habiendo identificado los elementos que deben aparecer en un plano o en un esquema eléctrico de una casa de habitación, lo siguiente para el proyectista o instalador es como crear el sistema eléctrico de la instalación a partir de los planos eléctricos. 4
FIGURA 1. PLANTA SIMPLIFICADA DE UNA HABITACIÓN.
Debemos aprender a interpretar los planos de una casa de habitación ya que a partir de esto, es fácilmente comprensible la instalación eléctrica de otro tipo de locales. Es muy conveniente tratar por separado cada una de las componentes o áreas de la vivienda (recámaras, sala, comedor, cocina, etc.). Debe tratarse siempre de generalizar el procedimiento. Con base en esto es posible tener una idea más clara de cómo hacerlo para cada caso en particular. Debemos recordar siempre que el objetivo es tener una instalación eléctrica que funcione.
4.2.3 Detalles del alambrado y diagramas de conexiones. En los esquemas eléctricos se trata de mostrar cuáles son las posibles trayectorias del alambrado en las distintas partes de una casa de habitación. Desde luego, existen variantes, algunas más simples y otras más complejas, pero en general, el procedimiento es el mismo. Además las trayectorias mismas se pueden simplificar dependiendo del tipo de canalización que se utilice.
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En los esquemas eléctricos se trata de mostrar principalmente, la relación entre la planta de un plano eléctrico para una casa habitación y su realización física por medio de dibujos isométricos que dan una idea de localización de las salidas para cada elemento (luminarias, interruptores, etc.)
FIGURA 2: ALAMBRADO DE UNA SALA-COMEDOR CON CONTACTOS ALIMENTADOS DESDE UN PUNTO.
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4.3.
REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS.
A la representación de los diferentes circuitos o instalaciones eléctricas se le llama esquema. Estos esquemas pueden ser de varios tipos dependiendo de la simbología utilizada y el esquema que queremos representar. Podemos citar:
Esquema funcional
Multifilar.
Unifilar.
Topográfico
Dentro de estos nos encontramos con variantes de los mismos. Los circuitos eléctricos, se pueden representar gráficamente mediante estos tipos de esquemas. En las hojas siguientes se pueden ver algunos ejemplos y su descripción.
Por ejemplo, si se desea representar de forma esquemática el circuito correspondiente al encendido y apagado de una lámpara mediante un interruptor, podemos hacerlo como se indica en el esquema siguiente:
FIGURA 3: REPRESENTACION ESQUEMÁTICA DE UNA LAMPARA CON INTERRUPTOR
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4.3.1 Representación Topográfica. Consiste en realizar un dibujo en perspectiva del lugar en el que se quiere colocar la instalación eléctrica. Este sistema es el que mayor sensación de realidad proporciona, ya que permite visualizar la ubicación aproximada de la instalación con tan solo un golpe de vista.
FIGURAS 4 - 5: EJEMPLO DE ESQUEMA TOPOGRÁFICO.
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4.3.2. ESQUEMA UNIFILAR.
Es aquel en el cual los distintos elementos aparecen unidos por una única línea sobre la que se indica el número de conductores que la componen con trazos oblicuos, como se muestra en la figura de ejemplo. Es el tipo de representación más sencillo, pero tiene el inconveniente no mostrar las conexiones reales de los elementos.
En los esquemas eléctricos unifilares para representar el número de conductores se utilizan trazos finos oblicuos a 45º sobre la línea que representa el tramo.
Podemos concluir diciendo entonces que: el esquema unifilar, es una representación esquemática del circuito correspondiente, en el que todos los conductores de un tramo o los que alimentan a un determinado elemento son representados con una sola línea
FIGURA 6-7: EJEMPLOS DE ESQUEMA UNIFILAR
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4.3.2. ESQUEMA MULTIIFILAR.
El siguiente esquema eléctrico es el esquema multifilar, en este caso si se muestran las conexiones entre los elementos, como se muestra en la figura N° 8 que se presenta más adelante. Es una representación más completa, pero es la forma más compleja de representar un esquema eléctrico. Es un esquema donde se representan todos los elementos y todos los conductores, con la diferencia de que en este esquema se realiza el conexionado y la situación de los elementos de forma parecida a la situación real de éstos. Las líneas se cruzan entre sí. En el primer esquema aquí representado (Figura 8), se ha colocado una caja de derivación o empalme. Normalmente no se representan, pero al principio pueden ayudar a la comprensión del esquema.
FIGURA 8-9: EJEMPLOS DE ESQUEMA MULTIFILAR.
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En la siguiente imagen observamos un diagrama unifilar más complejo, en el cual se puede apreciar parte de la simbología que se utiliza en este tipo de diagramas.
FIGURA 10: ESQUEMA MULTIFILAR MAS COMPLEJO Y CON SIMBOLOGIA
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4.3.4. ESQUEMA FUNCIONAL.
Es una representación simplificada del diagrama unifilar, que permite ver más fácilmente el funcionamiento del circuito, como se mostrará en los ejemplos que presentamos más adelante. Se le denomina esquema funcional porque representa todos y cada uno de los elementos de la instalación, con todas sus conexiones. El esquema funcional es el tipo de esquema eléctrico más sencillo de representar y comprender. Por eso es muy utilizado para describir circuitos característicos en viviendas. Dado que se caracteriza por ser un esquema sencillo y esquemático, que facilita la compresión del funcionamiento del circuito, no debe tener nunca cruces entre las líneas.
FIGURA 11-12: EJEMPLOS DE DIAGRAMA FUNCIONAL
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4.4 EJEMPLOS DE LOS ESQUEMAS ELECTRICOS.
Observamos en el ejemplo anterior como representar el circuito de la izquierda en forma de Esquema Multifilar que se presenta a la derecha. En la siguiente página se presentan los ejemplos correspondientes a los esquemas eléctricos: funcional y topográfico.
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V.
CONCLUSIONES.
Los circuitos eléctricos pueden ser representados gráficamente mediante estos tipos de esquemas: unifilar, multifilar, topográfico y funcional.
El esquema unifilar es el tipo de esquema eléctrico más sencillo, pero tiene el inconveniente de no mostrar las conexiones reales de los elementos, pues toda la instalación se representa como un solo hilo.
El esquema multifilar es el tipo de esquema eléctrico más complejo de realizar pero es el más completo, pues en él se representan todas las conexiones entre los elementos.
El esquema topográfico es el que proporciona mayor sensación de realidad ya que permite visualizar la ubicación aproximada de la instalación a un solo golpe de vista.
El esquema funcional es una versión aún más simplificada del diagrama unifilar por ello es el más utilizado, ya que nos permite ver de manera más sencilla el funcionamiento del circuito.
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6. BIBLIOGRAFIA.
Gilberto Enriquez Harper “El ABC de las instalaciones eléctricas residenciales” Limusa Noriega Editores. Décimo cuarta reimpresión México, 1996.
Enlaces a páginas web:
http://www.uco.es/electrotecnia-etsiam/simbologia/ELECT_TEMA_1.pdf http://www.educa.madrid.org/web/ies.josesaramago.arganda/Departamento/web_tec nologia/ficheros/4_tecnologia/instalaciones.pdf
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