Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Crèdit 2

Temari

Muntatge i Manteniment Elèctric

0

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Índex 1. Línies de corrent altern ....................................................... 2 2. Magnituds elèctriques. Aparells de mesura ........................ 5 3. Aparells i elements protectors ............................................. 13 4. Elements de comandament industrials ............................... 19 5. El relé electromagnètic i el contactor auxiliar ...................... 22 6. Temporalitzacions ............................................................... 24 7. Simbologia elèctrica ............................................................ 26 8. Motors III de rotor en curtcircuit ........................................... 29 9. El contactor electromagnètic ............................................... 33 10. El relé tèrmic diferencial ...................................................... 35 11. El quadre de comandament elèctric ...…………................... 38 12. Inversió de motors trifàsics .................................................. 45 13. Connexió de motors trifàsics ................................................ 47 14. Arrencaments controlats de motors III ……………............... 50 15. Mòduls lògics programables …..……………........................ 54 16. Proves i pla de manteniment elèctric en quadres i motors.. 59 17. Avaries en els circuits i motors III de corrent altern ............ 62 18. Risc elèctric .......................................................................... 66

1

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

1. LÍNIES DE CORRENT ALTERN INTRODUCCIÓ. Les màquines elèctriques s’utilitzen per a efectuar diverses transformacions electromecàniques. En els alternadors es transforma l’energia mecànica en energia elèctrica, originant-se un corrent elèctric.

PRODUCCIÓ DEL CORRENT ELÈCTRIC. Hi ha dos tipus de corrent: altern i continu. C.C. És utilitzat bàsicament en circuits electrònics i de petits aparells receptors, donat per la complexitat a l’hora de crear-la i per la poca intensitat que s’obté dels generadors. C.A. És molt més fàcil de produir que el corrent continu. Permet que la seva producció sigui trifàsica i la intensitat que es pot obtenir és molt més elevada. A més, amb la incorporació de transformadors, es pot adequar la tensió per a transport o per a recepció en aparells.

ALTERNADORS. Actualment l’energia elèctrica, a escala industrial, és produïda pels alternadors, que són màquines que transformen l’energia mecànica, que reben pel seu eix, en energia elèctrica, subministrant-la en forma de corrent altern trifàsic.

2

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

CENTRALS ELÈCTRIQUES. Les centrals elèctriques de gran producció poden ser de dos tipus: • Centrals hidràuliques (moviment del turboalternador per caiguda d’aigua) •

Centrals tèrmiques: – Centrals tèrmiques convencionals (carbó, gas o fuel). – Centrals nuclears (fissió de l’àtom).

CREACIÓ I TRANSPORT DE L’ENERGIA ELÈCTRICA Producció. El corrent elèctric és produït en els turboalternadors a una tensió de 25.000 V i arriba a uns transformadors elevadors per a realitzar el transport. 25KV / 220 i 380 KV. 25 KV

Xarxes de transport. Són les encarregades de transportar el corrent elèctric des de la central fins les subestacions d’interconnexió. La tensió és molt elevada, de 220 a 380 KV, d’aquesta forma es redueix la intensitat i per tant la secció del cable.

220 i 380 KV.

Xarxes d’interconnexió. Són les encarregades de transportar el corrent elèctric des de la subestació d’interconnexió fins la subestació de repartiment. La tensió pot baixar fins a 40 KV.

3

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

220-380 KV / 40 KV

40 KV / 11-3 KV

Xarxes de repartiment. Van des de la subestació de repartiment fins la subestació de distribució. Aquestes es troben dintre dels nuclis urbans i poden estar a l’aire lliure o en petites casetes. La tensió baixa fins a 380 V.

11-3 KV / 380 V

Entre 11-3 KV

Xarxes de distribució. Són les xarxes de baixa tensió de 380 V i neutre, que es distribuiran als punts finals de consum i són les que tenim més properes.

380 V + N

V

380 V

220 V

V

Tallers, petites indústries, blocs de pisos, botigues, bars, habitatges particulars…

4

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

2. MAGNITUDS ELÈCTRIQUES. APARELLS DE MESURA VOLTÍMETRE. Aparell que mesura la tensió dels circuits elèctrics, és a dir, la diferència de potencial energètics entre dues fases d’un circuit o fase i neutre. L1 N

Connexió. Paral·lel Corrent. Altern i continu. Errors que cal prevenir. • No connectar-lo en sèrie amb els receptors • Assegurar-se de l’escala que s’utilitza • Realitzar les connexions de forma adequada • Coneixement de les escales abans de realitzar la mesura. Símbol

V

AMPERÍMETRE. Aparell que mesura la intensitat que consumeix un receptor o grup de receptors, és a dir, la quantitat d’electrons per segon que consumeixen.

L1 N

Connexió. Sèrie amb el receptor a mesurar. Corrent. Altern i continu. Errors que cal prevenir • No connectar-lo directe a les fases del corrent elèctric • Assegurar-se de l’escala que s’utilitza • Realitzar les connexions de forma adequada • Utilitzar les seccions de cables adequades • Coneixement de les escales abans de realitzar la mesura Símbol

A

5

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

VATÍMETRE. Aparell que mesura la potència que consumeixen els receptors dels circuits elèctrics. Connexió. Paral·lel el circuit voltimètric (com els voltímetres) i sèrie el circuit amperimètric (com els amperímetres). Circuits. Pot mesurar circuits monofàsics i trifàsics. Corrent. Altern i continu. Errors que cal prevenir. • No confondre el circuit voltimètric i amperimètric • Realitzar les connexions de forma adequada • Utilitzar les seccions de cables adequades • Coneixement de les escales abans de realitzar la mesura

L1 N

Símbol W

ÒHMMETRE. Aparell que mesura la resistència dels receptors o la continuïtat dels circuits elèctrics. Connexió. Sèrie. Sempre s’utilitzarà amb els circuits desconnectats, donat que porta una pila per l’alimentació. Corrent. 1’5 V en corrent continu. Errors que cal prevenir. • No connectar-lo a les fases del corrent elèctric • Assegurar-se de l’escala que s’utilitza • Realitzar les connexions de forma adequada •

Coneixement de les escales abans de realitzar la mesura

Porta una pila interna i no s’ha de connectar al corrent

Continuïtat d’un rotllo de cable

Símbol Ω

6

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

FREQÜENCÍMETRE. Aparell que mesura la freqüència dels circuits elèctrics, és a dir, els canvis de positiu a negatiu i viceversa que els circuits descriuen. A Europa L1 la freqüència industrial és de 50 Hz.

N

Connexió. Paral·lel Corrent. Altern 45 47 50 53 55

Errors que cal prevenir No connectar-lo en sèrie amb els receptors Realitzar les connexions de forma adequada Coneixement de les escales abans de realitzar la mesura Símbol

Hz 220 V Vibrarà la llengüeta que s’acosta més a la ressonància de 50 hertz

Hz

COMPTADOR D’ENERGIA. Aparell que mesura l’energia que es consumeix en una instal·lació o aparell determinat. El seu valor és el resultat de multiplicar la potència dels aparells connectats en un determinat moment, pel temps de funcionament. E=P.t La unitat és el quilovat hora KWh que es paga a 0’009 euros Connexió. El comptador té dues entrades i dues sortides, quan és monofàsic. Si és trifàsic tindrà tres entrades i tres sortides o quatre entrades i quatre sortides si hi ha instal·lat el conductor neutre. Corrent. Altern. Errors que cal prevenir. • No confondre les entrades i les sortides. • Realitzar les connexions de forma adequada • Realitzar la lectura adequadament.

EL POLÍMETRE Una de les característiques bàsiques dels circuits elèctrics és la diagnosi de les avaries que es produeixen. El manteniment és una part en la qual el coneixement dels aparells de mesura és vital, donat que són els que mantenen en comunicació al tècnic amb la instal·lació, i alhora orienten sobre l’origen de l’avaria que s’hagi pogut produir. Com a elements de mesura coneixem el voltímetre, l’amperímetre, l’òhmmetre, el vatímetre... Però hi ha un element que els pot reunir a tots en un sol aparell, és el polímetre.

7

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

El polímetre digital. Pot realitzar les següents mesures: • Tensió en C.A. • Tensió en C.C. • Intensitat en C.A. • Intensitat en C.C. • Valors de resistència i continuïtat Característiques generals.

8

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Tipus de mesures. • Mesures de tensió en c.a. Quan es mesura la tensió d’un circuit elèctric s’ha d’escollir l’escala adequada, en funció del voltatge. Si no es coneix la tensió de funcionament, s’escollirà, en el commutador rotatiu, l’escala més alta. El resultat de la mesura es visualitza directament en la pantalla digital.

•

Mesures d’intensitats petites en c.a. Quan es mesura la intensitat d’un circuit elèctric s’ha d’escollir l’escala adequada, en funció del corrent. En el cas de corrents industrials, les mesures començaran a partir dels 200 mA (0’2 A), donat que les escales més petites es reserven per a circuits electrònics.

•

Mesures d’intensitats mitjanes en c.a. Quan es mesura la intensitat d’un circuit elèctric d’un motor o màquina elèctrica, es parla de corrents industrials i l’escala més adequada serà, en aquest cas, la de 20 A.

9

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

•

Mesures de resistència. Quan es mesura la resistència d’un aparell elèctric (bobina, bobinats d’un motor, cables...), caldrà fer-ho sense connexió a la xarxa, donat que el polímetre porta una pila interna com a font d’energia.

•

Mesures de continuïtat. Quan es vol mesurar la continuïtat d’un cable, contacte de relé o contactor, polsador, interruptor..., caldrà fer-ho sense connexió a la xarxa, i el commutador en la posició que es detalla en la fotografia. S’hi ha continuïtat sonarà un petit xiulet. La falta de so significarà error de connexió.

10

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

EL POLÍMETRE DE PINÇA DIGITAL Fa funcions semblants a les del polímetre convencional estudiat anteriorment, però la gran diferència radica en que les mesures d’intensitat en motors, tant importants en el manteniment de màquines elèctriques, es realitza sense la necessitat de desconnexió de cables, gràcies a un sistema magnètic incorporat a la pinça, que detecta el camp electromagnètic que es crea al voltant d’un conductor elèctric quan pel seu interior passa una intensitat de corrent elèctric consumida per qualsevol aparell receptor.

Amb aquesta pinça també es poden realitzar mesures de tensió i continuïtat.

11

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

RELACIÓ DE FÓRMULES ELÈCTRIQUES BÀSIQUES. V W I R

(Tensió), (Potència) (Intensitat) (Resistència)

Wats (W)

Volts (V)

Ohms (Ω)

Ampers (A)

12

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

3. APARELLS I ELEMENTS PROTECTORS INTRODUCCIÓ. El nombre d’accidents d’origen elèctric és força important i pot tenir diferents conseqüències: morts, ferides (principalment cremades), incendis a locals o instal·lacions... Aquests accidents són deguts a diferents circumstàncies: antiguitat de les instal·lacions, muntatge incorrecte de les noves, i causes diverses com factors atmosfèrics (llamps, vent...). Un o una professional electricista ha de conèixer els riscos que implica el corrent elèctric i respectar les normes i reglaments de seguretat. També haurà de vetllar per tal que les proteccions dels circuits elèctrics siguin les adequades, així com conèixer el seu funcionament. En aquest tema s’estudiaran quatre tipus de proteccions bàsiques i l’origen de la seva aplicació. • • • •

Fusibles. Interruptor magnetotèrmic. Interruptor diferencial. Connexió a terra.

TIPUS D’AVARIES EN ELS CIRCUITS ELÈCTRICS. Curtcircuits. Es produeix un curt circuit quan dues fases o fase i neutre es posen en contacte directament sense que entre elles hagi un aparell receptor o resistència. Els efectes que es produeixen és un augment d’intensitat que, si sobre passa els 300 mA, pot provocar la incandescència de dos punts de peces metàl·liques que es toquin accidentalment.

Sobreintensitat. És produïda per un consum d’intensitat superior al normal, ja sigui per defecte de contacte entre peces mòbils, connexió dolenta entre conductors i aparells, empalmaments defectuosos... Els efectes que es produeixen són un sobreescalfament dels elements aïllants que pot produir riscos d’incendi.

13

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Contactes elèctrics. •

Contacte directe. Es produeix quan una persona toca directament una part de la instal·lació elèctrica que es troba sota potencial elèctric o tensió, ja sigui per negligència o per no respectar les normes de seguretat, per exemple: a. introduir un element metàl·lic en la fase de l’endoll. b. tocar directament una fase.

•

Contacte indirecte. Es produeix quan una persona toca una massa metàl·lica que accidentalment està sota els efectes del corrent elèctric, a causa d’una errada d’aïllament.

FUSIBLES. Són elements que protegeixen la instal·lació de curtcircuits i sobrecàrregues quan aquestes són molt elevades i poden provocar riscos d’incendis o deteriorament d’elements de la instal·lació. Parts de les instal·lacions dels fusibles. • Fusible. Element que farà la connexió entre l’entrada i la sortida de la base portafusibles. Consta, en el seu interior, d’un petit fil calibrat per a suportar una intensitat màxima que, si és superada, destruirà el conductor i provocarà la desconnexió del circuit.

•

Base. És on es realitzarà la connexió dels conductors d’entrada i sortida, alhora que servirà per acoblar-hi posteriorment la tapa amb el fusible incorporat.

•

Tapa. Lloc on va col·locat el fusible i que mitjançant unes potes planes s’introduirà a l’interior de la base.

14

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

FUSIBLES

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

BASE PORTAFUSIBLE

TAPA

Característiques. • Han de tenir el calibratge adequat en funció de la intensitat del circuit. • Poden ser d’efecte ràpid, mitjà o lent en la seva actuació. • En cas de fondre-se’n un cal substituir-lo per un altre de nou. Resta prohibit utilitzar fils conductors de coure per a substituir-los. • Les intensitats comercials són 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 40, 63... Ampers.

Actuació incorrecta en la substitució d’un fusible. Com s’ha dit anteriorment, un fusible fos cal substituir-lo per un de nou, i en cap cas s’utilitzarà fil de coure per a restablir el circuit, donat que si l’avaria continua podria provocar una explosió en l’interior del portafusibles, amb el consegüent risc d’incendi o fins i tot arribant a provocar danys personals. Cal tenir en compte que el punt de fusió del coure està en els 1083 ºC, per tant la temperatura seria molt elevada.

INTERRUPTOR MAGNETOTÈRMIC. Element que protegeix les instal·lacions contra sobrecàrregues i curt circuits, desconnectant totes les fases en cas d’avaria. Funcionament. Aquest interruptor està format per dos elements de desconnexió en cas d’anomalies: • Disparador tèrmic. Actua per acció d’uns bimetalls que, davant de sobrecàrregues o augments de corrent progressius, es deformen per escalfament. El temps d’actuació pot variar d’entre alguns segons fins a minuts.

15

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

•

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Disparador magnètic. Actua per acció d’una bobina la qual, al rebre una quantitat d’intensitat elevada, provocada per un curt circuit o augment descontrolat d’intensitat, desconnecta de forma immediata la instal·lació.

Tipus d’interruptors magnetotèrmics. Unipolars: Actuen sobre la fase i el N Queda connectat. Bipolars: Poden ser de dues fases o fase i neutre. II o I+N. Tripolars: De tres fases sense neutre. III Tetrapolars: De tres fases i neutre. III+N

• • • •

Intensitats. Comercialment podem trobar magnetotèrmics dels calibres 5, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50... Ampers

INTERRUPTOR DIFERENCIAL. Element que detecta els corrents de defecte produïts en una instal·lació. Quan hi ha un corrent de fuita o un defecte d’aïllament al circuit i una massa metàl·lica es posa en contacte accidental amb una fase, l'interruptor detecta aquesta fuita i si sobrepassa una intensitat igual o superior als 30 mA (per a persones) o 300 mA (per màquines industrials) desconnecta tota la instal·lació. La seva funció és protegir a les persones, per tal que no es quedin enrampades. El diferencial actua quan la intensitat d’entrada (Ie) i la de sortida (Is) són diferents degut a la intensitat de fuita (Id).

Ie Interruptor diferencial Is

Id

16

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Característiques dels interruptors diferencials. • Intensitat nominal. Comercialment es troben interruptors diferencials d’intensitat nominal 20, 40 i 63 Ampers. Aquest corrent no afecta per a res el seu funcionament en quan a protecció.

•

Intensitat de defecte. De 300 mA o 0’3 a 1 A. Destinats a treballar en ambients industrials, on per causes d’humitat, i altres elements externs, el nivell de sensibilitat ha de ser inferior. De totes formes, això no implica una protecció més baixa, donat que les mesures de seguretat generals són molt estrictes i els operaris han d’anar molt alerta amb les condicions de treball.

Tipus d’interruptors diferencials. • Bipolars: Poden ser de dues fases o fase i neutre. II o I+N. •

Tetrapolars: De tres fases i neutre. III+N

CONNEXIÓ A TERRA. Protegeix dels contactes directes i indirectes. Consisteix a connectar les carcasses metàl·liques de tots els aparells elèctrics a un conductor unit a terra. Quan es produeix un contacte indirecte la derivació de la intensitat cap a terra acciona l’interruptor diferencial i aquest desconnecta el circuit. D’aquesta forma evitem posar en perill a les persones, donat que abans que elles toquin el xassís el cable de terra actuarà. Aquest conductor es coneix pel seu color verd-groc i en condicions normals està sotmès a potencial 0, és a dir no porta corrent.

Interruptor diferencial

Id

17

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

ESQUEMA DE CONNEXIÓ DE TERRA L1

N

Línia de terra

Caixa de terra

Fonaments de l’edifici

Piques de terra

ALTRES APARELLS PROTECTORS. 1. Relé de màxima tensió. Protegeixen contra tensions excessivament elevades, de l’ordre d,11 a 18 vegades la tensió nominal. 2. Relé de mínima tensió. Protegeixen contra caigudes de tensió de valor important (hipotensions). 3. Relé de màxima i mínima tensió. Aquest dispositiu és la combinació dels dos anteriors. 4. Relés de sobreintensitat. Protegeixen contra els excessos elevats d’intensitat. Entre ells cal destacar el relé tèrmic diferencial, el relé de màxima intensitat. 5. Relés de potència. Dissenyats per a vigilar l’excés o defecte de potència a la qual està sotmesa un a instal·lació elèctrica.

18

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

4. ELEMENTS DE COMANDAMENT INDUSTRIALS POLSADORS. Polsador d’aturada o emergència. Està format per dues parts diferenciades: • El botó. Serà l’element extern el qual haurem de prémer. El color d’identificació serà el vermell, i caldrà accionar-lo quan es pretengui d’aturar un circuit, ja sigui per desactivar-lo o en cas d’emergència o avaria.

•

Contacte. Element de connexió elèctric està format per un contacte tancat, la qual cosa significa que en estat de repòs sense prémer el polsador- tindrà continuïtat. S’identifica amb els números 1-2, i també per les sigles NC.

Polsador de marxa. • El botó. Serà l’element extern el qual haurem de prémer. El color d’identificació serà el verd, i caldrà accionar-lo quan es pretengui posar en funcionament un circuit.

•

Contacte. Element de connexió elèctrica format per un contacte normalment obert, la qual cosa significa que en estat de repòs sense prémer el polsador- no tindrà continuïtat. S’identifica amb els números 3-4, i també per les sigles NO.

Polsador amb doble contacte NO i NT. En condicions de repòs, el contacte 1-2 NT té continuïtat, mentre que el contacte 3-4 NO no deixa passar el corrent. Al prémer el polsador la situació varia, el contacte NT s’obra i per tant no té continuïtat, i el contacte 3-4 es tanca i per tant deixa passar el corrent. S’utilitzarà per aturada, o inversions de motors i seguretat de circuits elèctrics.

19

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Botonera triple. És un element de comandament que porta integrat en el seu interior un polsador d’aturada (S1) i dos polsadors d’engegada (S2 i S3). Cadascun d’ells està format per un contacte obert (3-4) i un de tancat (1-2).

SELECTOR. És un element de comandament que, a diferència dels polsadors, una vegada estan activats no tornen a la seva posició inicial fins que no s’operi sobre el mecanisme que l’activa. Hi ha diferents tipus selectors:

•

Selectors de dues posicions 0-1. En aquest cas el selector té una posició d’aturada 0, i una posició d’engegada 1. Pot tenir un sol contacte 1-2, o diferents contactes en cascada 1-2, 3-4, 5-6...

•

Selectors commutador de tres posicions 2-0-1. En aquest cas el selector té una posició d’aturada central 0, una posició d’engegada 1 cap a l’esquerra i una altra posició d’engegada 2 cap a la dreta. Una altra versió té una posició central 0, una posició manual i un altra d’automàtica. En ambdós casos per anar d’una posició de funcionament a una altra, sempre s’ha de passar per la posició central de desconnexió 0

20

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

COMMUTADOR MAGNÈTIC. És un tipus d’interruptor que s’activa per magnetisme. Consta de dues parts diferenciades:

•

Imant permanent. Es col·locarà en la part mòbil del lloc a controlar, porta, finestra....

•

Commutador. Consta d’un born comú (1) i dos auxiliars (2 i 3).

Funcionament. Quan el commutador i l’imant estan molt propers, es produeix una connexió entre els borns 1 i 2. Quan es separen els dos elements, la connexió varia i s’uneixen els borns 1 i 3.

Commutador

Imant permanent

FI DE CURSA. És un element de comandament que porta integrat en el seu interior un contacte obert (3-4) i un de tancat (1-2). El seu funcionament és idèntic al dels polsadors, amb una diferència, el fi de cursa no és activat per la persona, sinó que ho fa per elements mecànics. S’utilitza bàsicament per ascensors, cintes transportadores...

ALTRES ELEMENTS DE COMANDAMENT. 1. Commutador voltimètric. Acompanyat d’un voltímetre, mesura les fases d’un circuit trifàsic RS, ST, TR o també RN, SN i TN. Aquest aparell és utilitzat quan es vol tenir una informació acurada del valor de les fases. 2. Commutador amperimètric. Mitjançant un amperímetre, ens permet mesurar cada fase R, S i T d’un circuit trifàsic el qual pot ser equilibrat o desaquilibrat.

21

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

5. EL RELÉ ELECTROMAGNÈTIC I EL CONTACTOR AUXILIAR EL RELÉ ELECTROMAGNÈTIC ENDOLLABLE. És un dispositiu interruptor o commutador accionat per un electroimant i que funciona a tot o res. Característiques del relé electromagnètic. • Pot accionar o interrompre petits corrents mitjançant un circuit de contactes elèctrics oberts o tancats. • Els interruptors o commutadors són accionats per un circuit electromagnètic de reduïda intensitat. • El relé pot realitzar comandaments manuals o automàtics (activats per temporitzadors, detectors, fi de curses) independentment de l’actuació humana. • Multiplica els llocs de comandament de les màquines i les apropa a l’operari.

Parts d’un relé electromagnètic. •

Electroimant. És l’element motor del relé, està format per un circuit magnètic de xapes i una bobina. Aquest electroimant pot funcionar en cc o ca, donat que és independent del circuit de contactes. Les tensions més normals són: 24, 48, 220 i 380 V en C.A. 12, 24, 110 200 V en C.C.

•

Contactes: Commutadors:.El relé electromagnètic endollable consta dos o tres circuits de contactes commutadors, els quals poden funcionar com NO o NT i són completament independents del circuit electromagnètic, de tal forma que, per exemple, la bobina del relé pot funcionar a 24 V i els contactes poden ser connectats a un circuit de 220 V.

A continuació es descriuen les parts d’un relé endollable.

22

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Esquema de connexions d’un relé electromagnètic

2-10 (A1-A2) 1-3 1-4 6-7 6-5 11-9 11-8

Bobina Contacte NO Contacte NT Contacte NO Contacte NT Contacte NO Contacte NT

EL CONTACTOR AUXILIAR. Aquest element té el mateix principi de funcionament que el relé electromagnètic, la diferència radica en el fet que el contactor auxiliar pot activar circuits de més intensitat.

La identificació d’aquests contactes el trobarem en les sigles A1-A2. •

Contactes: Normalment Oberts: En estat de repòs del relé aquests contactes no tenen continuïtat. Les entrades acaben en 3, i les sortides en 4. Exemple:13-14, 23-24, 53-54. Normalment Tancats: En estat de repòs del relé aquests contactes tenen continuïtat. Les entrades acaben en 1, i les sortides en 2. Exemple:21-22, 61-62, 71-72

23

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

6. TEMPORALITZACIONS RELÉS TEMPORALITZATS. La finalitat dels relés temporalitzats és la de controlar el temps, i en funció d’aquest temps executar accions en el circuit de comandament. Els temporitzadors poden ser mecànics, pneumàtics i electrònics, i actualment també els podem trobar formant part dels autòmats programables. Funcionament. Les temporalitzacions poden ser: • A la connexió, l’element temporitzat (relé, bombeta, contactor...) entra en funcionament després d’un temps d’haver connectat el relé temporitzador. • A la desconnexió, l’element temporitzat entre en funcionament en el mateix instant en que es connecta el relé temporitzador, i es desconnecta després del temps programat. • A la connexió/desconnexió, els elements temporitzats ho són a la connexió i a la desconnexió del relé temporitzat (commutacions).

TEMPORITZADOR ELECTRÒNIC. Consta d’un circuit d’alimentació de la bobina del relé temporitzat i d’un commutador. Mentre el circuit de la bobina (A1-A2) està connectat, el relé temporitzarà. Ara bé, si mentre temporitza es treu l’alimentació de la bobina, la temporització s’aturà i el circuit quedarà en repòs. Hi ha un altre tipus de temporitzadors que porten realimentació incorporada i la seva bobina només necessita un impuls per a funcionar. En el nostre cas, la realimentació l’aconseguirem acoblant en paral·lel amb el temporitzador un relé electromagnètic mitjançant el sistema d’aturada marxa-, o mitjançant el telerruptor. Quan el relé temporitzador ha finalitzat la temporització, cal desconnectar la bobina i començar de nou la connexió per a repetir un nou cicle.

Contactes del relé temporitzador electrònic. Els relés temporitzadors electrònics estan formats per un o dos commutadors que s’activaran o s’aturaran després de la temporització. Les bases de temps i escales dels relés temporitzadors aniran en funció de cada fabricant. N’hi ha, per exemple, fins a 10s, 30s, 300s, 3m, 30m, 300m, 3h, 30h, 300h...

24

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

INTERRUPTORS HORARIS. A diferència del relé temporitzador, els interruptor horaris basen el seu funcionament en l’activació de circuits elèctrics en funció de les hores del dia en les quals es vulgui realitzar l’obertura o tancament d’un circuit. Són molt utilitzats en il·luminació pública. Funcionament. El funcionament de l’interruptor horari és cíclic, i per tant el seu mecanisme de funcionament no s’ha d’aturar mai, talment com un rellotge convencional. En funció de la programació, un commutador anirà variant la seva posició, tancant o obrint un circuit segons les hores del dia escollides. Tipus d’interruptors horaris. • Interruptor de motor síncron. Consta d’un motor sincrònic (A-B) alimentat a 220 V, el qual farà moure un mecanisme dentat que, en funció de la posició de cada dent, activarà un circuit elèctric. El temps mínim de programació és de mitja hora i el màxim pot arribar fins a 23 hores i mitja. També es poden realitzar seqüències mínimes de funcionant de mitja hora amb el circuit activat i mitja aturat. El commutador consta d’un contacte comú (2) i dos contactes auxiliars (1) i (3)

M

A

•

B

2

3

1

Interruptor electrònic. Consta d’un sistema d’alimentació més complex que l’anterior, pot estar alimentat a 220 V o 24 V en c.c. El temps mínim de programació potser d’un segon i el màxim de 23 hores, 59 minuts i 59 segons. El commutador consta d’un contacte comú (2) i dos contactes auxiliars (1) i (3), i la distribució és igual que la de l’anterior interruptor. L’avantatge de l’interruptor electrònic és la capacitat de programar-lo segons els dies de la setmana desitjats. Així, per exemple, podem realitzar una programació per a Dl, Dc o Dv, i una altra per a Dm, Dj o Ds.

25

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

7. SIMBOLOGIA ELÈCTRICA INTRODUCCIÓ. Els aparells elèctrics es representen per símbols i amb aquests es confeccionen els esquemes elèctrics. Per al tècnic elèctric, resulta imprescindible conèixer els símbols per tal de poder interpretar els esquemes elèctrics els quals representen les instal·lacions i també les funcions que realitzen. D’una correcta interpretació en dependrà una bona realització quan s’hagi de fer una instal·lació o un manteniment. El tècnic, també ha de ser capaç d’efectuar les correccions per tal d’afegir o treure elements i substituir-los. SÍMBOLS. Els símbols són la representació simplificada d’aparells elèctrics, elements d’accionament, funcions etc, que són imprescindibles per representar un esquema. SÍMBOLOGIA NORMALITZADA. LLETRES PER A IDENTIFICAR ELS MATERIALS

Lletres de referència C F G H KA KT KM M P R S T X

Color Vermell Groc Verd Blanc Blau

Classe de material o aparell Condensadors Dispositius de protecció Generadors Dispositius de senyalització Relés auxiliars Relés temporalitzats Contactors aplicats a motors Motors Instrument de mesura Resistències Interruptors, selectors, per a circuits de comandament Transformadors Borns de connexió

Exemples Fusibles, magnetotèrmics... Dinamos, alternadors... Làmpades, brunzidors... Relés electromagnètics... Temporalitzadors, rellotges horaris... Contactors de potència Voltímetres, amperímetres... Potenciòmetres, reòstats... Interruptors, commutadors, polsadors, finals de cursa De tensió, d’intensitat... Regletes...

POLSADORS LLUMINOSOS Servei No utilitzar Atenció o precaució Permís d’engegada per llambreig del polsador Confirmació que el circuit té tensió i que s’ha seleccionat o preseleccionat una funció o moviment Indica altres funcions que no tenen altres colors

26

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

SIGNIFICAT DELS COLORS EN LÀMPADES DE SENYALITZACIÓ Color Servei Utilització Indica que la màquina s’ha aturat per Vermell No repòs algun problema Groc Atenció o precaució Indica l’inici d’un cicle automàtic Màquina preparada per entrar en Components disposats per a iniciar Verd servei l’engegada Circuit sotmès a tensió nominal Màquina destinada per entrar en Blanc de servei servei Indica altres funcions que no Blau tenen altres colors

Color Vermell Verd o negre Groc Blau o blau clar

SIGNIFICAT DE COLORS EN POLSADORS Servei Utilització Parada general del cicle de maniobra Parada o aturada Parada d’emergència Marxa Arrencada d’un cicle de maniobra Retrocés de la maniobra Tornada enrere Anul·lació de la maniobra seleccionada Per a funcions que no tenen altres colors

REPRESENTACIÓ D’ESQUEMES. Els esquemes estan representats sobre plànols i es recullen en dossiers, els quals han de ser sempre senzills, clars i precisos. Els dossiers es conservaran sempre en bon estat i reflectiran l’estat real de les instal·lacions elèctriques. Difícilment podem realitzar una instal·lació o efectuar-hi reparacions si la documentació no està en bon estat o posada al dia pel que fa a les correccions.

TIPUS D’ESQUEMES. • Esquema de potència. En els esquemes de potència es representen els aparells i conductors pels quals circula el corrent que alimenta els receptors (motors, estufes, aparells d’il·luminació...) •

Esquema de comandament. En els esquemes de comandament es representen els circuits i aparells amb que s’accionen els circuits de potència.

•

Esquema general de connexions. L’esquema general de connexions aplega en un de sol els esquemes de potència i comandament. Aquest tipus d’esquema potser pràctic quan es tracta d’instal·lacions senzilles però no és aconsellable quan la instal·lació és complexa.

27

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

ESQUEMA DE POTÈNCIA

ESQUEMA DE COMANDAMENT

28

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

8. MOTORS III DE ROTOR EN CURTCIRCUIT. INTRODUCCIÓ Un motor trifàsic en curtcircuit o gàbia d’esquirol està format per un circuit estatòric i un altre de rotòric. El primer consta de tres bobines les quals, amb la connexió adequada, crearan un camp magnètic altern i rotatiu que farà que giri el rotor, transmeten el seu moviment a un eix que desenvoluparà el treball mecànic corresponent. Els motors III es fabriquen per a una velocitat de 750, 1000, 1500 i 3000 rpm, que corresponen a 2, 4, 6 i 8 pols respectivament. Les tres bobines es coneixen per les lletres U-X, V-Y, W-Z, que corresponen a cada principi i final respectivament.

PROPIETATS • Són de construcció senzilla i robusta. No hi ha necessitat de cap connexió entre les parts fixes i les parts giratòries. • Possibilitat d’arrencar per si sol a plena càrrega, donat que la seva força d’arrencament és de l’ordre de 2 a 2’8 vegades a la força de funcionament nominal, en arrencament directe. • Bon rendiment i elevat factor de potència, de l’ordre del 0’8. • Possibilitat de controlar la seva velocitat per sistemes electrònics (variant la seva freqüència) o per canvi de polaritat (variació de pols en el bobinat). PARTS D’UN MOTOR III ASÍNCRON DE ROTOR EN CURTCIRCUIT.

29

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Rotor. És la part mòbil del motor. Bàsicament està format per un eix i un paquet de xapes que porten a la perifèria les ranures per allotjar el bobinat. Segons es col·loquin els conductors del rotor, en curtcircuit o formant un bobinat, donen lloc a dos tipus de motors asíncrons: el de gàbia d’esquirol i el de rotor bobinat .

ESTATOR Carcassa: Té la funció de servir de suport del nucli magnètic. Es construeix de fundició de ferro o acer laminat, malgrat que avui podem trobar alguns motors de petita potència que incorporen plàstic. Aletes de refrigeració. La carcassa disposa d’un canals de refrigeració per tal d’evacuar l’escalfament que es produeix en el bobinat. Nucli magnètic. És un apilat de xapes magnètiques de 0’35 mm d’espessor, aïllades entre elles per mitjà d’un vernís, i que té com a funció conduir el camp electromagnètic creat per les bobines. Tancament del circuit magnètic. És una part no útil però indispensable per a tancar el circuit magnètic per tal que esdevingui continuat. Bobinat estatòric. Té la missió de produir el camp magnètic, està format per unes bobines (12 en motors de 24 ranures) amb un principi i un final que, connectades degudament a un circuit III, faran girar el rotor. Potes d’anclatge. Serveixen per a fixar el motor de forma adequada per tal que no es mogui en el seu funcionament.

Entreferro. És la separació d’aire entre l’estator i el rotor. Té un valor constant i ha de ser el més petit possible, per tal que no es produeixi fregament entre els dos, i al mateix temps, evitar la dispersió magnètica a l’aire.

30

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Caixa d’embornament. Està situada a la part frontal de la carcassa i serveix per a connectar els terminals de les fases que formen part del bobinat estatòric. Els borns travessen la carcassa de forma aïllada, essent senyalades les entrades de les bobines per les lletres U-V-W i les sortides per X-Y-Z.

Nucli de xapes magnètiques. Està constituït per un paquet de xapes magnètiques de 0’4 o 0’5 mm d’espessor aïllades en paper per una cara. El paquet es comprimeix i s’encaixa a l’eix. El seu bobinat està format per un conjunt de conductors nuets d’alumini i postats en curt circuit al soldar-los a dos anells frontals. ROTOR Eix. És la part clau del motor. La seva funció es girar per a obtenir el treball desitjat. En un extrem portarà el ventilador i a l’altre una politja, en cas d’haver d’arrossegar pes (ascensor, muntacàrregues...) un grup de turbines en cas de l’extracció d’aigües.

Coixinets: Són aquells que estan dissenyats para a resistir càrregues en direcció perpendicular a l’eix. Consten de tres peces: Un aro exterior, un aro interior i un element rodant amb algun tipus de gàbia.

Ventilador. Té la missió de produir un circuit d’aire forçat, el qual, refrigerarà l’escalfament produït en el bobinat i en les xapes circuit magnètic. El ventilador anirà col·locat a la tapa posterior, i portarà una sobre tapa per tal de dirigir l’aire cap a les aletes de la carcassa.

31

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Tapes: Són les encarregades de protegir el bobinat i tancar la part mòbil del motor, tenen un forat al centre per tal que pugui sortir l’eix cap a l’exterior. Van unides a la carcassa mitjançant quatre forats que tenen per tal d’acoblar els cargols de subjecció.

Cargols de subjecció. El rotor va col·locat a l’interior de l’estator. Una vegada introduït, es col·locaran les tapes anterior i posterior per tal de tancar tot el mecanisme. Aquestes aniran subjectades amb la carcassa mitjançant un cargols de fixació que alhora portaran un dispositiu per a fixar la sobre tapa de protecció del ventilador.

32

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

9. EL CONTACTOR ELECTROMAGNÈTIC CONCEPTE. És un dispositiu interruptor accionat per un electroimant que funciona a tot o res, i pot comandar en els seus contactes grans intensitats. CARACTERÍSTIQUES DEL CONTACTOR EN POTÈNCIA:
Pot accionar o interrompre corrents monofàsics o trifàsics de potència important, mitjançant un circuit de comandament electromagnètic de reduïda intensitat.
Efectua comandaments manuals i automàtics de motors, encara que les distàncies siguin grans, gràcies a un circuit de comandament de secció reduïda que abarateix despeses.
Multiplica els llocs de comandament de les màquines i els apropa a l’operari.
La tensió del circuit de potència potser diferent del circuit de comandament (l’electroimant) del contactor.

PARTS D’UN CONTACTOR •

Els pols o contactes de potència. Són els encarregats d’establir o interrompre el corrent del circuit de potència el qual accionarà motors III. Aquests pols són tres contactes NO que tenen una dimensió que dependrà de la intensitat del circuit. Estan constituïts per contactes de plata i òxid de cadmi, que és un material inoxidable de gran resistència mecànica, com també a l’arc elèctric, gran enemic dels contactors.

•

Electroimant. És l’element motor del contactor, està format per un circuit magnètic de xapes i una bobina. Aquest electroimant pot funcionar en cc o ca, donat que és independent del circuit de potència. Les tensions de funcionament són: 24, 48, 220 i 380 V en C.A. 12, 24, 110 i 200 V en C.C.

•

Contactes auxiliars. S’utilitzen per activar el circuit de comandament, asseguren les realimentacions, els enclavaments i les senyalitzacions, i es complementen amb polsadors, temporitzadors, rellotges, detectors... Poden ser NO o NT i sempre tindran una dimensió molt més petita que els contactes de potència, donat que els receptors que han d’activar són d’intensitat reduïda (bombetes, electroimants, temporitzadors...). Els contactes NO acaben en 3-4 (13-14, 23-24...) i els contactes NT acaben en 1-2 (2122, 31-32...) 33

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Diferència entre el contactor auxiliar i el contactor de potència. La diferència bàsica radica en el fet que els contactors auxiliars no tenen pols o contactes de potència, i només disposen de contactes de comandament de baixa intensitat, per la qual cosa el contactor auxiliar no pot anar connectat a circuits trifàsics que activen motors, donat que els seus contactes no suportarien la intensitat del circuit.

CATEGORIES DE SERVEI DELS CONTACTORS, SEGONS LES APLICACIONS EN C.A.

Categories

Aplicacions i característiques

AC1

Càrregues no inductives o dèbilment inductives (forns, bombetes d’incandescència...)

AC2

Engegada de motors amb rotor bobinat

AC3

Engegada de motors amb rotor en curtcircuit. Tall amb el motor en funcionament.

AC4

Engegada de motors amb rotor en curtcircuit. Inversió de girament. Marxa intermitent.

34

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

10. EL RELÉ TÈRMIC DIFERENCIAL CONCEPTE És un element de protecció exclusivament reservat als motors, ja siguin trifàsics o monofàsics. Protegeix sobrecàrregues, ja siguin produïdes per efectes elèctrics (falta d’una fase) o mecànics (coixinets desgastats, desviacions de l’eix...) El relé tèrmic també és capaç de detectar xarxes desequilibrades, és a dir, quan la intensitat que passa per cada fase no és la mateixa.

PARTS D’UN RELÉ TÈRMIC. Circuit de potència. Està format per tres bimetalls amb diferent coeficient de dilatació. Sobre cada bimetall s’enrotlla un element calefactor que està connectat en sèrie amb cadascuna de les fases que alimenten el motor, la secció d’aquest calefactor anirà en funció de la intensitat que ha de passar pel circuit. Si durant el funcionament del motor hi ha una sobrecàrrega, l’element calefactor augmenta la temperatura, donat que la intensitat ha augmentat, aquest fet provocarà la deformació del bimetall, el qual actuarà sobre el circuit de comandament i farà que el motor es desconnecti. Connexió del circuit de potència. El circuit de potència del relé tèrmic té tres entrades formades per unes barnilles rígides les quals aniran connectades a la sortida del contactor del circuit de potència del contactor. La sortida del circuit trifàsic del relé tèrmic la formen tres borns 2, 4, 6 o T1, T2 i T3, les quals aniran connectades al motor. El símbol del circuit de potència del relé tèrmic és:

35

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Circuit de comandament. Està format per dos contactes, un d’obert i un de tancat. En condicions normals de funcionament el contacte tancat va connectat a la capçalera del circuit de comandament, mentre que el contacte obert es connecta a una làmpada de senyalització de color vermell. En el moment que es produeix la sobrecàrrega i actua el bimetall corresponent, els dos contactes variaran la seva posició, la qual cosa comportarà la desconnexió de tot el circuit de comandament –i alhora la bobina del contactor que actua sobre el motor-, i també s’encendrà la làmpada vermella la qual deixarà constància de que s’ha produït una desconnexió no desitjada del motor.

Simbologia i representació dels contactes de comandament

Contacte 95-96 NT. Anirà connectat a la capçalera del circuit de comandament, en sèrie amb el polsador d’aturada general S1. En el moment que es desconnecta aquest contacte s’atura tant el circuit de comandament com el de potència del motor.

Contacte 97-98 NO. Anirà connectat independentment del circuit de comandament, la seva funció serà connectar una làmpada de color vermell la qual, en cas d’aturada no desitjada del circuit, indicarà que hi ha algun problema.

Regulació. Els relés tèrmics tenen un màxim i un mínim de regulació (exe. 5’2/7’5 A). Caldrà anar en compte amb el consum del motor per tal de poder ajustar el relé a la intensitat adequada. També cal tenir en compte que no és el mateix un ajustament de regulació a l’estiu que a l’hivern, la temperatura ambient també influeix en una regulació adequada.

Temps d’actuació. El temps de desconnexió del relé tèrmic anirà en funció del valor de la sobrecàrrega, i pot anar dels 20 als 40 segons. Això significa que el relé tèrmic NO protegeix contra possibles curtcircuits que es puguin produir en la instal.lació, per la qual cosa a la capçalera sempre s’haurà de posar un interruptor magnetotèrmic.

36

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Col·locació del relé tèrmic. El relé tèrmic es col·locarà a la sortida del circuit de potència del contactor. Cada fabricant té contactors i relés tèrmics dissenyats al seu gust. Malgrat tot, també és possible acoblar contactors i relés tèrmics de diferents fabricants, encara que els dissenys no es corresponguin, l’actuació serà la mateixa.

37

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

11. EL QUADRE DE COMANDAMENT ELÈCTRIC CONCEPTE. El quadre de comandament és el cor de la instal·lació elèctrica. S’hi reuneixen tots els elements d’accionament i control dels receptors. Rep ordres i senyals procedents dels elements de maniobra i dels captors i condueix l’energia de la xarxa elèctrica cap els receptors, per tal que realitzin les funcions que tenen encomanades.

ORGANITZACIÓ D’UN QUADRE DE COMANDAMENT.

CARACTERÍSTIQUES DELS QUADRES DE COMANDAMENT ELÈCTRICS a. b. c. d. e. f. g.

Dimensions Materials constructius Tipus de portes i tanques Graus de protecció Lloc d’emplaçament Formes de subjecció Condicionament interior

38

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

ELEMENTS D’UN QUADRE ELÈCTRIC Tapa. Element que és destinat a protegir els elements interns del quadre, però que al mateix temps serveix per allotjar aparells de mesura, senyalització i comandament

Placa. On aniran col·locats els elements de protecció, potència comandament i entrada i sortida del cablatge.

39

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Borners de connexió. Només portaran un fil per cada banda. Els borns seran d’un pas mínim de 6 mm, i tindran topalls, separadors i rètols de marcatge.

Caixa. És l’element de protecció i disposició de tots els elements de potència i comandament. Caldrà que tingui l’estancament adequat i per a l’entrada i sortida de cables caldrà posar premsaestopes.

40

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Altres consideracions. Disposició del cablatge. Els cables de potència i comandament, tant de la tapa com de la placa, es col·locaran sempre paral·lels als costats del quadre. Mai es disposaran ni transversalment, ni diagonalment. Per unir el cablatge de la tapa i la placa, s’utilitzarà conducció plàstica d’hèlix, i caldrà tenir en compte que el nombre de cables haurà de ser el mínim. Alhora, tots els cables s’hauran d’identificar i estipular per colors. Els conductors de comandament de C.A. seran vermells i els de potència de color negre.

Conductors. La secció mínima del circuit de comandament serà d’1,5 mm² i en general s’utilitzarà el color vermell per a la fase i el blau pel neutre. El circuit de potència dependrà del càlcul d’intensitat del receptor, amb un mínim de 2’5 mm², i s’utilitzaran els colors negre, gris o marró per a les fases i blau pel neutre. Terminals. Als cables flexibles constituïts per fils petits, se’ls posa terminals per a reforçar-los i facilitar la seva entrada en els borners. També s’utilitzen per a cables de gran secció.

Canaleta oberta. Caldrà sigui l’adequada, i sempre que es pugui estarà sobredimensionada per tal que no hagi problemes de col·locació del cablatge.

Etiquetatge de conductors. Per a identificar els conductors s’utilitzen diferents sistemes de marcatge, un d’ells és el format per tires d’anells marcats amb nombres o lletres, que es col·loquen a un i altre extrem del conductor. Alhora, cal saber a quins elements va connectat aquest conductor, així, caldrà marcar l’aparell (KM1, S1, F1...) i registrar a l’esquema el número de contacte 11, 3, 95...) 41

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Graus de protecció. Segons les característiques constructives els quadres de comandament poden tenir diversos índex de protecció IP. Aquest índex vindrà donat per les sigles IP i tres xifres, exemple IP041. El significat de les xifres és el següent: 1a xifra: Protecció contra els cossos sòlids. 2a xifra: Protecció contra els líquids. 3a xifra: Protecció mecànica

Símbols que apareixen en els quadres elèctrics.

CONNEXIÓ DEL QUADRE DE COMANDAMENT Circuit de potència. És sempre trifàsic i, si s’escau, amb conductor neutre. Utilitza la tensió de la xarxa i va des de l’entrada del quadre de comandament, passant per l’interruptor magnetotèrmic, contactor i relé tèrmic, fins al motor. La secció anirà en funció de la potència del motor. El color dels cables sotmesos a tensió serà negre, i el conductor neutre de color blau i de la mateixa secció dels conductors de línia. Connexió dels circuits de potència. • Trifàsic. Aplicat a circuits de tensió de línia 220 V sense neutre (poc utilitzats). • Trifàsic i neutre. Aplicat a circuits de tensió de línia 380 V amb neutre (molt utilitzats).

Circuit de comandament. És monofàsic, i controlarà el funcionament del motor segons les condicions donades. En aquest circuit hi ha connectats la bobina del contactor o contactors, temporitzadors, rellotges, autòmats, làmpades de senyalització..., per la qual cosa la secció del cable serà d’1,5 mm² i de color vermell.

42

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Connexió dels circuits de comandament.

•

Entre dues fases del circuit de potència. Serà en aquells casos on els aparells del circuit de comandament (bobina del contactor, temporitzadors, rellotges, autòmats, làmpades de senyalització...) treballaran a la mateixa tensió de la xarxa principal. S’utilitza en circuits trifàsics de 220 V i que no disposen de conductor neutre.

•

Entre fase i neutre del circuit de potència. Els aparells del circuit de comandament aniran connectats entre la fase L1 i el neutre N, treballant. Aquesta connexió és la més utilitzada, donat que els motors van connectats majoritàriament a una tensió de xarxa de 380 V.

•

Amb transformador reductor. S’aplica a circuits on cal una bona seguretat, com per exemple ascensors, instal·lacions amb perill d’humitats, piscines... En aquest cas la tensió de la xarxa que serà de 220 o 380 V i la del circuit de comandament seran completament independents, ja que s’incorpora un transformador reductor. Aquesta reducció es fa a tensions de 12 o 24 V en corrent altern. El transformadors utilitzats poden ser de 220 a 24 V, de 380a 24 V

43

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Exemple de quadres de comandament

Quadre amb voltímetre, amperímetre, làmpades de senyalització de funcionament i perill, interruptor general i commutador voltimètric. La característica principal d’aquest quadre és el fet de ser metàl·lic.

Quadre de comandament d’un muntacàrregues de 5 plantes amb transformador reductor de 220 a 24 V. en corrent altern

44

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

12. INVERSIÓ DE MOTORS TRIFÀSICS CONCEPTE. Consisteix en arrencar un motor en un sentit o en un altre segons les condicions de funcionament. Per a invertir el sentit de gir d’un motor III amb rotor en curt circuit, cal canviar l’ordre de dues de les tres fases d’alimentació del motor.

ARRANCAMENT DEL CIRCUIT DE POTÈNCIA. • Commutador trifàsic. L’arrencament es pot realitzar mitjançant un commutador trifàsic de potència que accionarà un contactor amb relé tèrmic. En la posició 1 del commutador el motor girarà en un sentit, en la posició 2 ho farà en l’altre sentit i en la posició mitja 0 el motor no funcionarà. Aquest arrencament és manual i no permet fer accions automàtiques. (Esquema 1)

•

Contactors i relé tèrmic. La inversió es realitza amb dos contactors que funcionaran independentment: el contactor KM1D farà girar el motor en un sentit i el contactor KM1E farà girar el motor en altri sentit. Com que només pot funcionar un contactor cada arrencament, el relé tèrmic serà compartit.

45

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

APLICACIÓ DELS INVERSORS DE GIR. • Elevadors. Muntacàrregues, ascensors, grues...

•

Màquines eina. Torns, fresadores...

•

Bandes transportadores. Cintes de carregar camions, cintes de cadenes de muntatge...

PRECAUCIONS. Cal tenir en compte que si es posessin en funcionament els dos contactors al mateix temps, el circuit de potència produiria un curt circuit, per la qual cosa caldrà buscar sistemes de protecció que impedeixin que el dos contactors actuïn conjuntament. Tipus de proteccions. • Enclavament entre contactors. Una possibilitat és disposar d’un element mecànic que es posa entre els dos contactors impedint que entrin al mateix temps. Quan un dels dos contactors ha entrat en funcionament, l’altre no ho pot fer.

•

Enclavament entre polsadors. És un sistema no massa utilitzat però encara té la seva validesa, principalment en funcionament de grues on no hi ha circuit de realimentació. Es tracta de col·locar els contactes tancats de cada polsador, creuats amb els contactes oberts d’altri polsador, de tal forma que mai es puguin posar els dos contactors en funcionament al mateix temps.

•

Enclavament entre contactes auxiliars. L’enclavament per a impedir que entrin dos contactors alhora també es pot aconseguir per contactes auxiliars, amb igual disposició que en el cas anterior. Aquest és el sistema més utilitzat.

46

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

13. CONNEXIONS DELS MOTORS TRIFÀSICS XARXA D’ALIMENTACIÓ. La xarxa trifàsica d’alimentació pot ser de 220 i 380 V, encara que en casos especials es poden trobar xarxes de 440 o 660 V, totes a 50 Hz. Com a referència cal dir que avui dia el 90 % dels motors industrials funcionen a 380 V. Els motors trifàsics poden connectar-se a dues tensions diferents, sempre i quan es respectin les connexions internes de les bobines. Així, els motors poden funcionar en connexió estrella (λ), o connexió triangle (∆). Tant si és en una connexió com en altra, la intensitat total es calcularà de la següent forma: I = Pac / √3 · V · cosϕ · ƞ Pac: Potència activa en Watts. √3 = 1’73 V = Tensió en Volts cosϕ = factor de potència, el seu valor va entre 0’7 i 0’9 ƞ = rendiment mecànic, el seu valor ve donats en %

CONNEXIÓ ESTRELLA (λ). 1. S’aplica sempre que la màxima tensió de la placa d’embornament es correspon amb la tensió de la línia. 2. S’uneixen els terminals X-Y-Z del motor en un punt comú, creant el neutre. 3. Les tres fases R, S, T es connectaran als terminals del motor U-V-W. 4. Hi haurà dues tensions, de línia i de fase: VL = √3 · Vf Vf = VL /√3 5. La intensitat de línia i de fase serà la mateixa: IL = If

47

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

6. La connexió a la placa d’embornament es realitzarà de la següent forma:

CONNEXIÓ TRIANGLE (∆). 1. S’aplica sempre que la mínima tensió de la placa d’embornament es correspon amb la tensió de la línia. 2. S’uneixen els terminals i la fase: R-U-X, S-V-Y, T-W-Z 3. Hi haurà dues intensitats, de línia i de fase: IL = √3 · If If = IL /√3 4. La tensió de línia i de fase serà la mateixa VL = Vf

48

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

La connexió a la placa d’embornament es realitzarà de la següent forma:

CONNEXIÓ DELS BOBINATS SEGONS TENSIÓ DE XARXA. En els motors III caldrà connectar els sis terminals dels bobinats en funció del voltatge de la xarxa, ara bé, internament el motor sempre funcionarà a la mateixa tensió.

49

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

14. ARRENCAMENTS CONTROLATS DE MOTORS III DE ROTOR EN CURTCIRCUIT SISTEMES D’ARRENCAMENT DE MOTORS III DE ROTOR EN CURTCIRCUIT. Quan es connecta un motor directament a la xarxa, aquest absorbeix una intensitat molt elevada en el moment de l’arrencament, la qual cosa pot provocar des d’avaries, a problemes a la línia general amb fortes caigudes de tensió i escalfament dels conductors. Per aquest motiu, el REBT deixa clar que l’arrencament directe de motors III es podrà realitzar fins a una potència màxima de 5’5 Kw a plena càrrega. A partir d’aquesta potència caldrà reduir el corrent aplicat al motor en el moment de l’arrencada, els sistemes més utilitzats per a fer-ho són: • •

Arrencament λ-∆ Engegadors progressius i reguladors.

ARRENCAMENT λ-∆. Concepte. Consisteix en arrencar el motor a una tensió inferior a la nominal, disminuint proporcionalment la intensitat. Una vegada el motor ha assolit el 80 % de la seva velocitat, passats uns 6 segons, es farà el canvi de connexió i el motor funcionarà a la tensió de xarxa i a la velocitat nominal. Amb aquest sistema s’aconsegueix disminuir la intensitat d’arrencament d’1,5 a 2 vegades el seu valor nominal. Descripció. En funcionament nominal, el motor quedarà disposat en connexió triangle, de tal forma que als seus bobinats els arribarà la tensió de línia. En canvi, en el període d’arrencament el motor funcionarà en connexió estel, la qual cosa suposarà que els bobinats del motor estaran sotmesos a la tensió de fase del circuit. Vf = VL / √3 D’aquesta forma, durant l’arrencament el corrent i la tensió seran √3 vegades més petites que en funcionament nominal. Iarr = √3 * √3 = 1’73 * 1’73 = 3 vegades menys d’intensitat Tensions on realitzar l’arrencament λ-∆ de motors III. Sempre que s’opti per l’arrencament estel triangle, serà condició indispensable que la mínima tensió de la placa de característiques sigui igual que la tensió de xarxa o línia a la qual ha d’anar connectat el motor.

Característiques del motor

Tensió de xarxa

Arrencament

Nominal

λ

∆

Motor 127/220

127 V

73’4 V

127 V

Motor 220/380

220 V

127 V

220 V

Motor 380/660 V

380 V

220 V

380 V

50

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

COM REALITZAR L’ARRENCAMENT Λ-∆. Accionament manual. Mitjançant un commutador λ-∆ es connectarà el circuit de potència a l’entrada del mateix i la sortida a un contactor i relé tèrmic capaços de suportar la intensitat nominal del motor.

Accionament automàtic. Mitjançant un sistema de tres contactors. Un contactor de línia, un per a la connexió estel i l’últim per a la connexió triangle. A l’arrencament es posen en funcionament el contactor de línia i el d’estel. Una vegada passat el temps marcat, es desconnectarà el contactor d’estel i s’activarà el de connexió triangle. Amb aquest sistema caldrà tenir en compte que el contactor de línia KML i el de triangle KM∆, així com el relé tèrmic F1, només hauran de suportar la meitat de la intensitat nominal del motor, mentre que el contactor d’estel KMλ podrà ser d’una intensitat molt inferior, donat que pels seus borns no hi circula intensitat, la seva funció és la de provocar el neutre per aconseguir la tensió de fase en cada bobinat. Per al canvi d’estel a triangle s’utilitzaran temporitzadors electrònics o pneumàtics. Temporitzador electrònic estel-triangle. És un tipus d’interruptor temporalitzat especial per a arrencament de motors trifàsics d’inducció en connexió esteltriangle. Funciona mitjançant un commutador el qual, al passar del contacte tancat a l’obert, provoca un desfasament d’uns milisegons entre la desconnexió de l’un i la connexió de l’altre, amb l’objectiu d’evitar un curt circuit en la posada en funcionament dels contactors de potència.

Temporitzador pneumàtic. A diferència del relé temporitzador electrònic, el pneumàtic no té circuit d’alimentació de la bobina, donat que s’acobla directament al contactor, talment com si fos un bloc de contactes. La bobina del temporitzador serà la bobina del mateix contactor. Consta de dos contactes: un d’obert (67-68) i un altre de tancat (55-56).

51

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

VARIADOR DE FREQÜÈNCIA. Un variador de freqüència (sigles VFD, de l’anglès: Variable Frecuency Drive o bien AFD Adjustable Frecuency Drive) és un sistema per al control de la velocitat rotacional d’un motor de corrent altern(AC) mitjançant el control de la freqüència d’alimentació subministrada al motor. Un variador de freqüència és un cas especial d’un variador de velocitat. Principi de funcionament. Els dispositius variadors de freqüència operen sota el principi de que la velocitat síncrona d’un motor de corrent altern (CA) està determinada per la freqüència de la tensió subministrada i el número de pols a l’estator del motor, d’acord amb la relació:

On, RPM = Revolucions per minut f = freqüència de subministrament AC (50 hertz) p = Número de pols Les quantitats de pols més freqüentment utilitzades en motors trifàsics són 2, 4, 6 i 8 pols que, seguint l’equació anterior resultarien en 3000 RPM, 1500 RPM, 1000 RPM i 750 RPM respectivament, per a motors funcionant en la freqüència industrial de 50Hz i en CA.

MOTOR DE 2 POLS

MOTOR DE 4 POLS

Motor del VFD. El motor utilitzat en un sistema VFD és normalment un motor d’inducció trifàsic. Alguns tipus de motors monofàsics poden ser igualment utilitzats, però els motors de tres fases són normalment els preferits, donat que són més apropiats per a la majoria de propòsits pels quals són concebuts, alhora que, generalment són més econòmics.

52

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Controlador del VFD. El controlador de dispositiu de variació de freqüència està format per dispositius de conversió electrònics. Les característiques dels motors trifàsics de corrent altern requereixen que la variació del voltatge sigui proporcional a la de la freqüència variada. Per exemple, si un motor trifàsic de 2 pols 3000 RPM està dissenyat per a treballar a 380 volts a 50 Hz, i volem que la velocitat de funcionament disminueixi fins a 1500 RPM, el valor de freqüència caldrà aplicar serà el següent:

F = RPM x p / 120 = 1500 x 2 / 120 = 25

Hz

Com es pot comprovar la freqüència caldrà que disminueixi fins la meitat. Tanmateix, la tensió de funcionament del motor disminuirà de la forma següent:

50 HZ

380 V

25 Hz

x

X = 380 x 25 / 50 = 190

V

53

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

15. MÒDULS LÒGICS PROGRAMABLES. Logo Soft Confort de Siemens QUE ÉS LOGO SOFT CONFORT? Un mòdul lògic que des de l’any 1996 es troba al mercat i que podem localitzar en qualsevol part del món. Té integrades un gran nombre de funcions, amb un preu relativament assequible (600 euros), i que és aplicable tant en el camp domèstic (cases domòtiques) com en el món de la indústria (automatitzacions i seqüències). COM ES REALITZA LA PROGRAMACIÓ? El Logo funciona amb portes lògiques i diferents elements de control que van integrats en el propi aparell. Mitjançant una plataforma de programació, es van posant els elements que calen per a construir un circuit, i posteriorment es connecten entre sí. Disposa d’un programa de suport que s’instal·la en un PC, i posteriorment podem transferir al Logo el circuit que s’hagi dissenyat. El Logo també programar des del propi aparell.

ESTRUCTURA DEL LOGO

Externa

Connexió amb PC

Internes

Relés, temporitzadors, rellotges, comptadors...

Portes lògiques

CPU 8 Entrades

4 Sortides

Externes

Polsadors, interruptors, detectors, fi de curses

Contactors, bombetes, relés electromagnètics

54

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

ENTRADES, SORTIDES I ENLLAÇOS (CO) Entrades. El Logo pot tenir fins a 12 entrades. Els elements d’entrada són els interruptors, polsadors, detectors, fi de curses... Les tensions d’entrada poden oscil·lar entre els 24 V i els 220 V. Sortides. El Logo pot tenir fins a 8 sortides de tensió entre 24 V i 220 V. Els elements de sortida seran bobines de contactors, làmpades, electrovàlvules... Marques. Són relés interns amb entrada i sortida Pot haver-hi fins a 56 marques, la utilitat de les quals pot servir per a dissenyar circuits amb Grafcet.

FUNCIONS BÀSIQUES (GF) Porta AND. La sortida d’aquesta funció serà 1 quan les entrades habilitades també tinguin valor 1, si alguna de les entrades habilitades té valor 0, la sortida també serà 0. Si només s’habiliten dues entrades la tercera serà com si no existís. Porta OR. La sortida d’aquesta funció serà 1 quan qualsevol de les entrades habilitades tingui valor 1. La sortida serà 0 quan totes les entrades habilitades siguin 0. En cas d’ocupar dues d’aquestes entrades i quedà la tercera lliure, el programa interpreta que aquesta té valor 0. Porta NOT. És una porta inversora. Quan l’entrada d’aquesta funció sigui 1, la sortida tindrà valor 0, i quan la sortida sigui 1 significarà que l’entrada tindrà valor 0.

FUNCIONSESPECIALS (SF) Retard a la connexió. Correspon a un temporitzador amb retard a la connexió, és a dir, quan s’activa l’entrada, la sortida tindrà valor 0. Passat el temps programat, sempre i quan és mantingui l’entrada activa, la sortida serà 1. La sortida tindrà valor 0 quan l’entrada també sigui 0. Retard a la connexió amb realimentació d’entrada. Correspon a un temporitzador amb retard a la connexió, és a dir, quan s’activa l’entrada, la sortida tindrà valor 0. Passat el temps programat, la sortida serà 1. L’avantatge sobre el temporitzador anterior, és que una vegada l’entrada passa de 0 a 1, comença a transcórrer el temps de comptatge, malgrat es deixi de prémer el polsador. La sortida tindrà valor 0 quan accionem l’entrada R (Reset). Retard a la desconnexió. Correspon a un temporitzador amb retard a la desconnexió, és a dir, quan s’activa l’entrada, la sortida passa a tenir valor 1, però el temporitzador encara no compta, només ho farà quan deixem de prémer el polsador o element connectat a l’entrada i aquesta passi a tenir valor 0. Quan s’activi l’entrada R (Reset) la sortida tindrà valor 0. Relé autoenclavador. Correspon a una aturada marxa d’un relé o contactor amb prioritat a l’aturada. Quan es prem S, la sortida Q passa a tenir valor 1. Quan s’acciona R, la sortida Q passa a tenir valor 0. Si es prem al mateix temps S i R, té prioritat l’aturada. Temporitzador setmanal. La sortida es controla mitjançant la programació dels dies i hores en els quals desitgem que la sortida Q s’activi. Als pins d’entrada No1, No2 i No3, no se’ls connecta res, es parametritza cada entrada des de la programació interior. Generador de rellotge simètric. Quan es prem l’entrada En, es produeix a la sortida una intermitència de connexió i desconnexió. El temps programat es pot parametritzar mitjançant el pin T. Comptador endavant i endarrere. Depenent de la parametrització, es compta un valor de comptatge intern cap endavant o endarrere a través d’un impuls d’entrada. A l’arribar al valor de comptatge parametritzat s’activa la sortida. R= posa a 0 la sortida Q. Cnt= és el valor de comptatge. Dir= comptatge envant o enrere. Q= és la sortida. 55

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

FUNCIONAMENT DEL PROGRAMA. El programa té tot un seguit de barres de programació que en cada cas ens guiaran pel programa permetent-nos el seu correcte funcionament

Barres de programació.

Cable de connexió

Seleccionar

Funcions bàsiques.

Inserir un text o comentari.

Funcions especials

Tallar o unir una connexió. Borns de connexió (entrades, sortides, enllaços)

Simulació

56

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Document nou

Desfer i refer

Obrir document

Alineació vertical

Guardar

Alineació horitzontal

Retallar

Transferir de PC a Logo

Copiar

Transferir de Logo a PC

EXEMPLE DE PROGRAMACIÓ

Primer es col·loquen els diferents elements al circuit

A continuació es realitza el cablejat del circuit

Posteriorment es pot comprovar el circuit mitjançant una simulació incorporada en l’estructura interna del programa.

57

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

TRANSFERÈNCIES DE PROGRAMES. La transferència d’un programa, des de l’ordinador a l’aparell modular Logo, o viceversa, es realitza mitjançant l’interfaç sèrie, que s’ajusta en el menú corresponent. La connexió entre PC i Logo es realitza amb un cable especial.

ESQUEMA DE CONNEXIONS DEL LOGO

58

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

16- PROVES I PLA DE MANTENIMENT ELÈCTRIC EN QUADRES I MOTORS. REALITZAR PROVES FUNCIONALS. A l’hora de posar en funcionament qualsevol tipus d’instal·lació elèctrica com poden ser quadres de comandament aplicats a màquines o motors, s’han de seguir una sèrie de protocols per tal que tot s’esdevingui correctament. Així, es poden fer les següents proves de verificació: • • •

Sense tensió. Amb tensió (sense càrrega). Amb tensió (amb càrrega).

POSADA EN SERVEI DE LA INSTAL·LACIÓ ELÈCTRICA. En la posada en marxa d’instal·lacions elèctriques el tècnic pot trobar-se amb dues situacions diferents: a. Aparells o màquines que són subministrades pel fabricant amb el seu propi armari o quadre elèctric amb tots els elements cablats, i que només cal alimentar-los elèctricament. b. Aparells o màquines als quals cal fer-los la instal·lació elèctrica en la seva totalitat on, acabada la instal·lació caldrà verificar-ne totes les connexions. Posada en servei de la instal·lació. A l’hora de posar en funcionament una instal·lació elèctrica industrial s’han de tenir en compte les normes preventives sobre accidents. Consells de seguretat en la posada en servei d’una instal·lació elèctrica: 1. No efectuar maniobres que no estiguin sota control. 2. No manipular un circuit si està sota tensió. 3. Tota instal·lació en la qual es treballa ha d’estar perfectament senyalitzada i sotmesa a normes de seguretat. 4. Per fer les verificacions, amb o sense tensió, s’han d’utilitzar eines i instruments ben aïllats. 5. No manipular manualment relés o contactors sota tensió, cal fer-ho mitjançant els polsadors i elements de connexió adequats.

59

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Operacions que s’han de realitzar abans de posar un quadre de comandament en funcionament. 1. Sense tensió, accionar relés, contactors i altres aparells per tal de verificar que el moviment és correcte i la pressió dels contactes adequada. 2. Comprovar que les regulacions dels relés de protecció, interruptors magnetotèrmics o fusibles corresponen a les intensitats dels motors que han de protegir. 3. Comprovar que les seccions dels conductors són exactament les adequades a la potència del motor o motors. 4. Verificar l’aïllament de les parts metàl·liques de la instal·lació i la seva connexió al terra (quadres de comandament metàl·lics i motors). 5. Verificar que el color i el marcatge de tots els conductors és correcte. 6. Verificar les entrades i sortides de tensió del quadre de comandament, així com la connexió a borns. 7. Verificar l’estat general de la instal·lació : presentació, acabat, cablatge... 8. Anotar els defectes trobats per a la posterior rectificació.

Verificació i recepció de material. Quan hom té responsabilitats de manteniment ha de tenir cura de rebre el material en perfectes condicions, per la qual cosa convé assegurar-se de que durant el transport o trasllat no ha sofert desperfectes. El control visual del subministrament de material ha d’assegurar: 1. Que el què s’ha subministrat es correspon amb el què s’ha demanat. 2. Que els subministrament és complet i no falta res. 3. Que porta l’esquema i funcionament de la màquina a instal·lar. 4. Pe a contactors, relés, interruptors... a. Verificar que les parts mòbils no han estat desplaçades o presenten desperfectes. b. Treure qualsevol cos estrany que pugui haver-se introduït a l’entreferro del circuit magnètic o entre els contactes. 5. Per a material muntat en caixes o armaris, comprovar: a. Que les dimensions són les correctes per als aparells que emmagatzema. b. Que la forma constructiva està d’acord amb l’ambient i grau de protecció on s’ha d’instal·lar.

60

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Localització i detecció d’avaries. En determinats casos la intervenció del tècnic de manteniment serà necessària, en especial quan s’ha d’intervenir en l’armari o quadre de comandament i en els elements que conté. Les recomanacions d’actuació són: •

Quan l’avaria és important i se’n desconeix l’origen o causa, s’haurà de procedir a examinar l’esquema, centrant l’anàlisi en la part on es pensa que hi pot haver l’avaria.

•

El funcionament de l’esquema s’ha de portar a la realitat, comprovant pas a pas que es realitzen totes les funcions, fins a trobar la causa de l’avaria.

•

En els circuits de potència, -contactors, interruptors magnetotèrmics- els quals tinguin contactes mòbils, s’haurà de comprovar la tensió d’entrada i de sortida.

•

Amb el polímetre es pot anar comprovant les diferents parts del circuits per tal de veure la continuïtat i si es compleixen les condicions de l’esquema de funcionament.

61

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

17. AVARIES EN CIRCUITS I MOTORS III DE CORRENT ALTERN. INTRODUCCIÓ. Una de les funcions més importants del tècnic de manteniment elèctric és la de solucionar les avaries que es deriven del funcionament dels circuits trifàsics aplicats a motors elèctrics. Es fa molt difícil poder establir una relació de les que es poden produir en aquests tipus de circuits, donat que poden ser moltes i variades. Malgrat tot, es pot fer una relació a gran escala de les avaries més usuals i les seves conseqüències en circuits trifàsics aplicats a motors. Avaries més usuals en circuits trifàsics. • Fusibles fosos. • Sobrecàrregues. • Interrupció en alguna fase. • Curtcircuits. Avaries més usuals en motors trifàsics. • Coixinets del motor desgastats o excessivament apretats. • Barres de rotor fluixes. • Connexions interiors del motor equivocades o invertides. • Contactes a massa dels bobinats del motor. • Fases invertides.

Fusibles fosos. Qualsevol dels fusibles es pot fondre degut a alguna anomalia en el circuit, la qual cosa comportarà que el motor només funcioni amb dues fases. Causes de l’avaria: a) Sobrecàrrega en el circuit, donat que al motor funcionarà amb dues fases. b) Funcionament molt sorollós del motor. c) Sobreescalfament de les bobines que es poden arribar a cremar. El relé tèrmic diferencial haurà de desconnectar el circuit de comandament del contactor aturant el motor.

Localització de l’avaria: a) Comprovació dels fusibles fora del circuit. En aquest cas utilitzarem el polímetre en connexió òhmica per tal de comprovar-ne la continuïtat. b) Comprovació dels fusibles amb el circuit connectat. Es mesurarà amb el polímetre en connexió voltimètrica la sortida dels fusibles, comprovant les fases L1-L2, L2-L3 i L1-L3 o (RS-ST-TR). c) Si el fusible té indicador, aquest haurà saltat de la seva posició, la qual cosa significa que està fos.

62

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Sobrecàrregues. Serà quan el motor consumirà una intensitat dues tres vegades superior a la nominal: Causes de l’avaria: a) Ruptura o desviació de l’eix de l’estator. b) Trencament o anomalia en els coixinets. c) El motor suporta una força mecànica superior a la que pot realitzar. Conseqüències de l’avaria. a) Augment d’intensitat en el circuit. Aparell de protecció: El relé tèrmic diferencial haurà de desconnectar el circuit de comandament del quadre, aturant el motor avanç de que es cremi. Localització de l’avaria. a) Amb el polímetre de pinça comprovar la intensitat de cada fase.

Interrupció d’alguna fase. Aquesta avaria es pot produir en qualsevol de les tres fases L1 (R), L2 (S) o L3 (T), i en qualsevol part del circuit: aparells de protecció, contactor, bobinat del motor... Causes de l’avaria: a) Desconnexió d’una de les tres fases. Conseqüències de l’avaria. a) Augment de la intensitat del circuit. b) Si la fase interrompuda és la L1 es desconnectarà del circuit de comandament, donat que sempre s’utilitza aquesta fase i el neutre per a aquest circuit. c) Funcionament molt sorollós i lent del motor, donat que només dues fases estaran en servei. Localització de l’avaria. a) Amb el polímetre de pinça comprovar la intensitat de cada fase del circuit de potència, la que estigui tallada tindrà un consum 0. b) Amb un voltímetre mesurar les fases L1-L2, L2-L3 i L3-L1, per tal de veure quina és la que falla. Aparell de protecció: El relé tèrmic diferencial haurà de desconnectar el circuit de comandament del contactor aturant el motor.

Curtcircuits. Dues de les tres feses, o una fase i el neutre es posen en contacte directe, sense que hagi cap receptor entre ambdues. Conseqüències de l’avaria. a) Augment brusc i descontrolat de la intensitat del circuit. Localització de l’avaria. a) Amb el polímetre desconnectat de la xarxa, caldrà comprovar el valor de continuïtat entre fases i fase i neutre, sabent que en condicions normals les tres fases i el neutre han d’estar aïllats entre si. 63

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

b) També es pot comprovar el bobinat del motor, de tal forma que només hi pot haver continuïtat entre U-X, o V-Y, o W-Z, qualsevol altre combinació comporta curtcircuit. Aparell de protecció: L’interruptor magnetotèrmic desconnectarà la instal·lació en cas de curtcircuit. Si es disposa de fusibles, es destruiran –saltaran- els dos o un dels dos fusibles de les fases curtcircuitades.

Coixinets desgastats o excessivament apretats. Els coixinets són elements mecànics destinats a la fixació dels eixos de les parts mòbils de la màquina i han d’estar ben ajustats i engreixats, encara que avui dia els trobem estancs i sense necessitat de manteniment. Coixinets desgastats. Conseqüències de l’avaria. a) Funcionament molt sorollós del motor. b) Els coixinets desgastats també poden provocar que el rotor del motor funcioni de forma descentrada. Aleshores aquest fregarà amb l’estator, la qual cosa pot provocar serioses avaries, des de sobrecàrregues a curtcircuits. Aparell de protecció: El relé tèrmic diferencial o l’interruptor magnetotèrmic hauran de desconnectar el circuit segons la repercussió de l’avaria. Localització de l’avaria. a) L’eix del motor es mourà de forma vertical –ballarà-, la qual cosa significarà que els coixinets estan en mal estat. b) També es podria donar el cas de que l’eix estigués tort, amb la qual cosa els efectes de l’avaria serien els mateixos i la comprovació es realitzaria de la mateixa forma.

Coixinets excessivament apretats. Si els coixinets estan massa ajustats amb l’eix de la màquina, resultarà fins i tot difícil fer girar el rotor amb la ma, amb la qual cosa l’avaria es detecta fàcilment.

64

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Contactes a massa dels bobinats. És quan qualsevol fase del circuit o alguna de les bobines del motor es connecta amb el cable de protecció de terra, la qual cosa provocarà una fuita de corrent cap a terra, amb el perill de que totes les parts metàl·liques que hipotèticament formen part del circuit es quedin electrificades. Conseqüències de l’avaria. a) Si toquem la carcassa del motor o qualsevol part metàl·lica de la instal.lació –quadre de comandament, grua del motor, base de subjecció del mateix... amb les nostres mans, ens enramparem. Localització de l’avaria. a) Amb el polímetre situat a l’apartat de mesura de resistència, observarem s’hi ha continuïtat entre qualsevol de les tres bobines o cables elèctrics i el conductor de terra o la carcassa del motor. Si el resultat és 0, o hi ha continuïtat mitjançant la posició sonora del polímetre, és que hi ha fuita. b) De forma més tècnica, el corrent de fuita es pot mesurar amb un tèster mesurador de corrents de fuita, que és un aparell especial per a mesurar circuits d’aquest tipus. Aparell de protecció: Si la instal·lació es correcta, és a dir, si el conductor de protecció o terra estan perfectament disposats, es desconnectarà l’interruptor diferencial.

Anàlisi dels incidents de servei en motors trifàsics.

Incident

Causes detectades a. Motor connectat en triangle enlloc d’estrella b. Tensió de xarxa superior al 5% de la nominal c.

El motor s’escalfa

Falta d’aire de refrigeració

d. Entrada d’aire calent e. Sobrecàrrega de la línia f. g. Falta d’un fusible. h. Defecte d’un contacte

El motor no s’engega. Falta una o dues fases

El motor s’engega amb dificultat

El motor absorbeix molta intensitat

a. Fusibles fosos b. Defecte del contactor o relé tèrmic c. Fallada en el circuit de maniobra del contactor i altres elements

Solució - Corregir la connexió - Corregir el valor de la tensió subministrada - Assegurar l’entrada d’aire i revisar el ventilador - Buscar aire fresc - Substituir el motor per un altre de més potència - Canviar el fusible Canviar el contacte - Canviar fusibles - Canviar contactor o rearmar el relé - Revisar i reparar

a. Forma d’engegada incorrecta

- Estudiar forma adequada de posada en funcionament

b. Tensió i freqüència inferior a la nominal

- Millorar les condicions de subministrament d’energia

a. Bobinatge defectuós b. Rotor amb algun conductor de la gàbia d’esquirol desconnectat

- Reparar

65

- Reparar o substituir

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

c. Fusió de fusibles o desconnexió del magnetotèrmic

Sentit de gir del motor incorrecte

Una de les fases amb espires del bobinat en curtcircuit s’ha tallat

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Curtcircuit en els conductors que alimenten el motor

d. Curtcircuit al motor

- Revisió i reparació

e. Connexió incorrecta dels borns de connexió del bobinat

- Revisió i connexió correcta

a. Connexió incorrecta

- Invertir dues de les tres fases

a. Escalfament del motor

- Revisar el bobinatge

b. Disparament del relé tèrmic

- Reparar l’error detectat

c.

- Comprovar la intensitat de cada fase i revisar coixinets

Desequilibri en el consum de les tres fases

a. Disparament del relé tèrmic

- Revisar i després reparar

b. Fusió del fusible o fusibles

- Comprovar possible curtcircuit en bobinats

Una fase cremada del motor

a. Disparament del relé tèrmic Dues fases cremades del motor

- Reparar

- Revisar i després reparar

b. Fusió del fusible o fusibles c.

Disparament del magnetotèrmic

66

- Comprovar possible curtcircuit en bobinats

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

17. RISC ELÈCTRIC. INTRODUCCIÓ. Els accidents produïts per l’electricitat representen: •

El 0.3% del total dels accidents de treball amb baixa.

•

L'1% dels accidents que provoquen incapacitats permanents.

•

El 4% dels accidents mortals.

RISC ELÈCTRIC. Totes les persones adultes som conscients de l’existència dels riscs elèctrics, que els envolten en algunes situacions de la seva vida diària. Aquestes situacions poden donar-se a l’ambient laboral, al propi domicili particular i també a l’ambient social. A més de les experiències personals, l’estadística ens diu que no són molt nombrosos els accidents elèctrics, però que la gravetat de les lesions produïdes és molt elevada, havent-hi molts accidents mortals. Aquesta gravetat del risc, unit a les seves característiques molt definides que el diferencien d’altres tipus de risc, ha provocat l’aparició de tècniques de seguretat específicament dirigides a conèixer bé el seu origen i a l’anàlisi i proposta de mesures preventives per tal d’evitar accidents. FACTORS QUE DETERMINEN L’ORIGEN DEL RISC ELÈCTRIC. L’accident elèctric succeeix sempre que toquem amb una part del cos elements que tinguin tensió elèctrica. La lesió es produirà quan el corrent elèctric passi a través del cos humà, i ho faci en unes condicions d’intensitat elèctrica, temps, zona del cos afectada, etc, suficients per danyar-lo. Aquests factors determinaran també la gravetat de les lesions. Per protegir-nos d’aquests accidents, podem actuar de tal manera que impedim els contactes amb elements en tensió, o bé controlant i limitant les condicions elèctriques, de forma que si es produeix el contacte no ens causi lesions, o almenys que siguin lleus. Per determinar les mesures adequades que hem d’adoptar per aconseguir-ho, cal conèixer prèviament els factors i circumstàncies que influeixen en el factor elèctric.

FORMA EN QUE EL COS ÉS LESIONAT PER L’ELECTRICITAT El cos humà es comporta com una resistència elèctrica, quan a través d’ell circula un corrent elèctric. Per tant i d’acord amb la llei d’Ohm, la intensitat de corrent que passarà serà directament proporcional a la tensió de contacte i inversament proporcional a la resistència: I=V/R I = Intensitat en Ampers, del corrent que passa pel cos V= Tensió de contacte en Volts, existent entre el punt d’entrada del corrent al cos i el de sortida. R = Resistència en Ohms, que el cos oposa al pas del corrent. Aquesta intensitat de corrent que circula pel cos, unida al temps de durada, són la causa fonamental de les lesions en els accidents elèctrics. La seva gravetat depèn de diferents factors, alguns dels més importants s’exposen a continuació. 67

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

Factors que determinen la gravetat de les lesions. • El corrent continu, en general, no és tant perillós com l’altern. • En el corrent altern s’ha de distingir el d’alta freqüència (AF) i el de baixa freqüència (BF). El corrent de BF -de 50 i 60 Hz- és el més perillós, el primer utilitzat comunament a tot Europa i el segon als EEUU, tant pel que fa subministrament industrial, públic o domèstic. • La gravetat de les lesions que el corrent pot provocar vindrà determinada, com s’ha dit anteriorment, pels efectes que produeix la intensitat quan passa pel cos humà, en funció de la tensió de contacte i la resistència elèctrica del cos. • La zona del cos que és recorreguda per l’electricitat i els efectes secundaris que els accidents elèctrics poden provocar com cops i caigudes, són també factors de risc az tenir en compte

Influència en la gravetat de les lesions en CA de 50-60 Hz de freqüència. a) Intensitat de corrent i temps de pas pel cos. Els efectes fisiològics que sobre el cos humà provoquen les diferents intensitats de corrent elèctric quan hi passen durant un temps determinat, poden provocar els següents efectes: •

Contracció muscular (tetanització): contracció muscular involuntària que apareix en la persona que rep una descarrega elèctrica i que li impedeix deixar-se anar de l’element sotmès a tensió. En aquest cas, no s’ha d’intentar separar al treballador del punt de contacte, sinó tallar la tensió o be fer un curtcircuit per tal de fer saltar els elements de protecció. Els efectes que pot produir són asfixia, augment de la pressió sanguínia, cremades, embòlia, alteracions cardiovasculars, lesions físiques secundaries per caigudes, etc.

•

Fibril·lació: es considera la causa principal de mort per xoc elèctric. És una contracció o tremolor incontrolable de fibres musculars (fibril·les) que produeix una alteració del ritme cardíac. Mentre dura la fibril·lació la sang no surt del cor, això fa que es provoqui una aturada cardíaca o una aturada respiratòria.

b) Resistència elèctrica del cos. Per a una mateixa tensió elèctrica aplicada al cos humà, quan més alta sigui la resistència de contacte menor serà la intensitat que passarà pel cos. Per tant, la incidència de la resistència elèctrica del cos és determinant a l’hora de valorar de la gravetat de la lesió, ja que limita la intensitat de corrent i disminueix el risc. Segons el Reglament de Baixa tensió (ITC-MI- BT- 021) el valor de la resistència d’un cos humà de tipus mig (d’uns 80 Kg) i en lloc sec, està en 2500 ohms encara que pot variar des dels 500 i 10.000 ohms. Com a exemple podem dir que una làmpada de 200 W té una resistència de 48 ohms, mentre que un material aïllant té milions d’ohms de resistència. El cos mullat d’una persona en contacte amb terra pot estar per sota dels 500 ohms, la qual cosa significa la mor instantània.

Segons reglamentació la intensitat màxima suportable per al nostre cos és de 25 mA.

V I = ----R

(no varia) (a més resistència menys intensitat)

68

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

c) Tensió de contacte. Si el cos humà té sempre un mateix valor de resistència, la intensitat de corrent que hi circula serà més gran quan major sigui la tensió de contacte i més gran serà també la gravetat de les conseqüències.

V I = ----R

(a més tensió més intensitat) (no varia)

d) Zona del cos que és recorreguda pel corrent elèctric. La gravetat de les lesions que produeixi un accident elèctric també dependrà dels òrgans del cos humà que són afectats pel corrent en el seu recorregut. El òrgans més sensibles els trobem al cap (cervell. etc.) i al tòrax (cor i pulmons).

Tipus de contacte elèctric. Prevenció tècnica específica. Una persona pot entrar en contacte amb l’electricitat de dues maneres diferents: per contacte elèctric directe i contacte elèctric indirecte. •

Contactes elèctrics directes. Es produeixen quan la persona toca directament elements de la instal·lació elèctrica o parts d’equips i instal·lacions que normalment estan sotmesos a tensió (cables elèctrics, endolls, interruptors, parts en tensió de motors elèctrics de màquines, etc.).

•

Contactes elèctrics indirectes. Es produeixen quan la persona entra en contacte amb masses metàl·liques d’equips o instal·lacions (carcasses metàl·liques de màquines i instal·lacions, canonades, estructures metàl·liques de l’edifici, etc.) que normalment no han d’estar sota tensió, però que per alguna circumstància fortuïta, errada o defecte en el sistema d’aïllament dels elements que transporten i utilitzen l’electricitat està sotmesa a un voltatge no desitjat.

Mètodes d’actuació sobre els riscs de contactes elèctrics directes. D’aquests mètodes, els més importants són els següents: 1. Separació per distància. Consisteix en situar les parts actives de la instal·lació en perill d’electrocució (cables nus, interruptors a l’aire...) a una distància prudencial dels llocs on habitualment es troben les persones, de tal forma que no sigui possible el contacte involuntari o accidental. També cal senyalitzar-ho. 2. Interposició d’obstacles. Aquest mètode es basa en col·locar obstacles materials aïllants entre les parts actives de la instal·lació elèctrica que poden provocar electrocució i les persones, de forma que sigui impossible el contacte accidental. Aquests obstacles han de ser fixes i tenir una resistència adequada per suportar els esforços mecànics a que puguin veure’s sotmesos. Si són metàl·lics, se’ls dotarà d’algun sistema de protecció contra contactes elèctrics indirectes. També cal senyalitzar-ho. 3. Recobriment. S’entén per recobriment, l’aplicació de material aïllant directament sobre les parts actives de la instal·lació elèctrica, amb la intenció d’aïllar-les suficientment per tal que les persones que les puguin tocar no pateixin cap mal. La normativa fixa que per a una resistència del cos humà de 2.500 ohms, el corrent elèctric màxim que pot 69

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

passar, al tocar parts protegides amb aquest sistema, sigui de 1 mA (0,001), intensitat considerada no perillosa per al cos humà. Mètodes d’actuació sobre riscos per contactes elèctrics indirectes. Els mètodes més importants i comunament utilitzats són: 1. Utilització de petites tensions de seguretat. El principi d’actuació d’aquest mètode es basa en utilitzar corrents elèctrics amb tensions baixes per al subministrament a aparells o màquines, amb la intenció que el corrent que pugui circular per cos humà, en cas de contacte elèctric indirecte, no sigui superior als límits fixats com de seguretat. Això no vol dir que els accidentats no notin el pas del corrent, sinó que no es produiran efectes greus i irreversibles. A la normativa es fixen els valors màxims de les petites tensions de seguretat. S’utilitzaran tensions de 24 volts als locals o llocs humits o mullats i tensions de 50 volts als locals secs. Això vol dir que a l’entrar en contacte amb un corrent elèctric que tingui aquestes tensions de seguretat, les intensitats que passaran pel cos humà que tingui una resistència tipus, també seran de seguretat. 2. Separació entre les parts actives i les masses, per mitjà d’aïllaments de protecció. Tots els aparells que funcionen elèctricament tenen un aïllament de les parts actives necessari per al seu funcionament i com protecció bàsica dels contactes elèctrics directes. Això es coneix com aïllament funcional. El mètode que aquí tractem, consisteix en reforçar l’aïllament funcional amb un altre aïllament que complementi l’anterior, de manera que les parts conductores accessibles de les màquines o elements que disposen d’aquesta protecció (carcasses metàl·liques, eines metàl·liques,etc) no puguin quedar mai en tensió en cas d’una fallida de l’aïllament funcional. Aquest sistema de protecció és àmpliament conegut com a “doble aïllament”. Aïllament funcional

Doble aïllament

3. Posada a terra de les masses amb dispositiu de tall. S’entén per posada a terra la unió elèctrica per mitjà d’elements conductors (cables de coure, generalment) sense fusibles ni cap mena de protecció, entre les carcasses o parts metàl·liques, instal·lacions, etc., i un elèctrode o grup d’elèctrodes enterrats al terra, que permetin el pas cap a terra dels corrents elèctrics que per defecte puguin aparèixer a les abans esmentades carcasses o parts metàl·liques. Les parts que comprèn el sistema de posada a terra són: Elèctrode, Línia d’enllaç amb terra, Línies principals de terra, Derivacions de les línies principals a terra, Conductors de protecció. Cal recordar que l’element de tall en instal·lacions industrials que s’utilitzarà quan hi hagi un corrent de fuita és l’interruptor diferencial, el qual tindrà una sensibilitat de 300 mA o de 500 mA en casos especials, una intensitat de defecte molt elevada si es té en compte que en instal·lacions domèstiques és de 30 mA.

70

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic

Departament de manteniment i serveis a la producció

Crèdit 2: Muntatge i manteniment elèctric

SÍMBOLS DE SEGURETAT ELÈCTRICA

Risc elèctric (símbol general)

Perill alta tensió

Perill, descàrrega elèctrica

Perill, xoc elèctric

Perill, corrent estàtic

Perill, xarxa aèria d’alta tensió

Atenció, posada a terra

Atenció, camp magnètic intens

Perill, màquina que s’engega automàticament

Prohibit connectar sense autorització

71

Eduard Guerrero i Salvadó Professor Tècnic