Electricidad
ELECTRICIDAD
INTRODUCCIÓN
La mayoría de las instalaciones de una vivienda (electricidad, agua, gas, etc.) se estructuran de un modo parecido; parten de una red pública de suministro, llegan a los hogares a través de un contador que mide el gasto de cada servicio, y se distribuyen por una red particular hasta llegar a los puntos de consumo. Este también es el caso de las instalaciones eléctricas, pero antes de describir este proceso, veamos cuál es el recorrido total que realiza de electricidad hasta llegar a nuestros hogares.
PUNTO DE PARTIDA (ORIGEN) DE LA ELECTRICIDAD
La energía eléctrica que consumimos en nuestras viviendas se genera en centrales eléctricas (térmicas, nucleares, eólicas, hidráulicas, etc.) cuya tensión de generación varia entre 10 y 20 kV. dado que la electricidad no puede almacenarse fácilmente, una vez generada esta energía se transporta a los núcleos de consumo (ciudades, industrias, etc), que suelen encontrarse alejados de los centros de generación.
La RED DE TRANSPORTE se encarga de conectar los centros de generación de electricidad con los centros de consumo. Con el objetivo de reducir las pérdidas en las lineas, antes de su transporte la tensión de la red se eleva hasta 220 ó 420 kv (alta o muy alta tensión) por medio de centros de transformación, pasando de media a Alta o muy Alta tensión. La red de transporte pertenece a red Eléctrica Española (REE).
En las periferias de los lugares de consumo, la tensión se reduce de nuevo a media tensión (20 kV) por medio de subestaciones eléctricas. las redes que parten de las subestaciones se denominan REDES DE DISTRIBUCION, y transportan la energía eléctrica hasta las proximidades de los puntos de consumo.
En la última etapa de la distribución estas redes se conectan con centros de transformación, que reducen los niveles de tensión a valores más seguros y convenientes para el consumo. De los centros de transformación parten las REDES DE BAJA TENSIÓN (1000V), que constan de cuatro conductores (3 de fases y 1 neutro), aéreos o subterráneos, y distribuyen la energía eléctrica hasta las inmediaciones de los puntos de consumo.
La red de distribución , dentro de suelo urbano, suele hacerse de manera subterránea, aunque todavía queda alguna por vía aérea. En el caso de ser subterránea se realiza a través de una zanja por la vía pública (acera) y se debe de proteger mediante bandas señalizadoras, al igual que muchas de las instalaciones de suministro que pueden conllevar un riesgo al descubrirlas.
La RED DE BAJA TENSIÓN se divide en dos partes:
1) Instalación de enlace: parte de la instalación eléctrica que conecta la red de distribución pública de la compañía eléctrica con la instalación particular de la vivienda. En un bloque de viviendas equivale a la instalación común de edificio.
2) Instalación interior : está compuesta por los circuitos, elementos de protección y receptores (puntos de luz y tomas de corriente) interiores de la vivienda.
INSTALACIÓN DE ENLACE
Las instalaciones eléctricas de una vivienda están sujetas a las instrucciones recogidas en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) que establece las condiciones técnicas que deben reunir todas las instalaciones eléctricas de baja tensión.
De acuerdo con el REBT, se denomina instalación de enlace a la parte de la instalación que conecta la red de distribución eléctrica con las instalaciones particulares de cada vivienda, es decir, es la instalación común del edificio.
Esta formada por los siguientes elementos:
- Acometida o Toma General
Es la línea que conecta la red de distribución de la compañía eléctrica con la Caja General de Protección (propiedad de la comunidad de vecinos). Las acometidas se realizan de forma aérea o subterránea, dependiendo de la red de distribución a la cual se conectan, y se componen de 3 cables conductores de fase y un cable de neutro (trifásica). Esta parte de la instalación todavía es propiedad de la compañía eléctrica.
Acometida aérea Acometida subterránea
Los PIAs al igual que los IGAs contienen dos mecanismos de apertura del circuito:
imagen de un circuito interior
- Caja General de Proteccíon (CGP)
En la Caja General de Protección (CGP) se realiza la conexión entre la red de distribución (secundaria) y la instalación del cliente (edificio de viviendas). Además de realizar físicamente la conexión, delimita la propiedad y responsabilidad entre la empresa distribuidora y el cliente.
La CGP aloja en su interior los elementos de protección para la posterior Línea General de Alimentación. En su interior contiene tres fusibles (uno por cada conductor de fase) que protegen contra posibles cortocircuitos, evitando así que las averías en la instalación interior se extiendan a la red de distribución y , por tanto, afecten a otros clientes.
La línea General de alimentación (LGA) conecta la CGP con el cuarto o armario que contiene la centralización de contadores.
El contador tiene la función de medir y registrar el consumo de energía eléctrica del abonado, por tanto existe un contador por cada usuario o vivienda. En un edificio de viviendas todos los contadores están localizados en un espacio común (armario, recinto, habitación) denominado centralización de contadores.
imagen de una caja general de protección
Se instalan preferentemente en las fachadas de los edificios ( en montaje superficial o empotrada) en la zona más próxima a la red distribuidora, y en general en lugares de libre y permanente acceso. cuando la fachada no linde con la vía pública, la caja general de protección se situará en el limite entre las propiedades públicas y privadas.
- Línea General de Alimentación
imagen de conexión de la Línea General de Alimentación
Por esa línea pasa toda la potencia eléctrica que demanda el edificio y está formada por una línea trifásica con tres conductores de fase y uno de neutro, que pueden ser de cobre o aluminio, unipolares y aislados. El trazado de la línea general de alimentación debe ser lo más corto y rectilíneo posible, discurriendo por zonas de uso común.
- Centralización De Contadores (cc)
La línea General de Alimentación (LGA) se conecta al armario de Centralización de Contadores a través de su unidad de embarrado, formada por 4 pletinas de cobre dispuestas horizontalmente en la parte inferior del armario, a las cuales se conectan las tres fases y el neutro de la LGA.
Puesto que el abonado doméstico requiere de un suministro monofásico ( 1 fase + neutro), cada hogar se conecta solamente a 2 o 3 pletinas de CC donde se realiza la conversión entre el suministro trifásico proveniente de la red de distribución y el suministro monofásico requerido por el cliente.
Asimismo para que no se originen desequilibrios en la red de distribución, los abonados se reparten equitativamente entre las tres fases del embarrado.
- Derivaciones individuales (DI)
Son las líneas que conectan los contadores individuales con el cuadro de mando y protección del abonado, situado en el interior de cada vivienda, haciendo llegar así el suministro monofásico al cliente particular. Están constituidas por tres conductores: fase, neutro y el conductor de puesta a tierra.
- Toma de tierra (TT)
La toma de tierra (TT) del edificio consiste en una instalación conductora ( cable color verde-amarillo) paralela a la instalación eléctrica del edificio, que termina en un electrodo de cobre enterrado en el suelo, de manera que se consigue una resistividad muy baja para esta circuito.
instalación de toma de tierra
A la instalación de tierra se conectan todos los aparatos eléctricos de las viviendas, y del propio edificio. Su misión consiste en derivar a tierra cualquier fuga de corriente que haya cargado un sistema o aparato eléctrico, impidiendo así graves accidentes eléctricos ( electrocución ) por contacto de los usuarios con dichos aparatos.
Parra evitar ciertos riesgos de cortocircuito, en los cuartos húmedos de las viviendas (baños, aseos, cocinas, lavaderos, cuartos de limpieza, etc...) la normativa (REBT) establece unos volúmenes de protección con respecto a los puntos de corriente eléctrica.
INSTALACIÓN INTERIOR
- Cuadro General de Mando y Protección (CGMP)
El suministro monofásico llega a la vivienda desde la Derivación Individual hasta el
Cuadro General de Mando y Protección (CGMP), inicio de la instalación eléctrica interior de la
vivienda. Desde el CGMP parten todos los circuitos que configuran la instalación interior
(alumbrado, tomas de corriente genéricas, tomas de cocina y horno, tomas de lavadora y
lavavajillas, y tomas de los cuartos de baño).
El CGMP aloja en su interior todos los dispositivos de mando y protección de la instalación
particular:
a) Interruptor General Automático (IGA).
b) Interruptor Diferencial (ID).
c) Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs)
Según el REBT, el CGMP debe situarse lo más cerca posible de la entrada de derivación
individual de la vivienda y junto a la puerta de entrada a una altura del suelo comprendida entre
1,4 m y 2 m. No podrá colocarse en dormitorios, baños, aseos, etc
- Interruptor De Control De Potencia (ICP)
El Interruptor de Control de Potencia (también llamado ICP o limitador) es instalado por
la compañía eléctrica, quedando conectado a los conductores que llegan de la Derivación
Individual. El ICP sirve para limitar el consumo de energía del cliente a la potencia contratada,
que es la potencia que nos “reserva” la compañía eléctrica.
Así, cuando los aparatos conectados a la instalación consumen una potencia superior a
la contratada, el ICP “salta” automáticamente dejando dicha instalación sin servicio. Para volver
a poner la instalación en servicio hay que desconectar primero alguno de los aparatos
enchufados para reducir la potencia conectada por debajo de la contratada, esperar un par de
minutos y subir manualmente la palanca del interruptor.
Suele ubicarse fuera del Cuadro General de Mando y Protección, ya en el interior de la
vivienda, en un compartimento independiente y precintado (para evitar su manipulación).
Cuando el disparo del ICP se produce de forma frecuente indica que la potencia contratada es
insuficiente.
Este dispositivo actualmente ya no es necesario ya que su función es realizada por
los contadores digitales.
- Interruptor General Automático (IGA)
El IGA dispone de una protección magneto-térmica que desconecta toda la instalación
particular de la vivienda en caso de sobrecargas producidas por un exceso de consumo o en caso
de cortocircuito. Es decir, se trata de un dispositivo que protege a la instalación evitando que se quemen los conductores eléctricos por exceso de temperatura. Dado que en la electrificación
básica de viviendas la instalación debe soportar al menos 5750 watios, el IGA ha de ser capaz de
interrumpir una corriente mínima de 25 A (5750 watios / 230 voltios = 25 Amperios).
A diferencia del ICP, que “salta” cuando el consumo supera la potencia contratada, el IGA
interrumpe el servicio cuando los niveles de corriente se vuelven peligrosos para la propia
instalación.
El IGA se ubica dentro del CGMP, inmediatamente después del ICP, y permite ser
accionado manualmente, en caso de reparaciones, ausencias prolongadas, etc.
- Interruptor Diferencial (ID)
El Interruptor Diferencial es uno de los elementos clave de la instalación y común en todas
las instalaciones, antiguas o modernas. A diferencia del IGA, este interruptor protege a las
personas (y no a la instalación), contra los “contactos directos” e “indirectos”. El contacto directo
se produce cuando se toca una parte de la instalación que está normalmente en tensión (por
ejemplo tocando la fase y el neutro). El contacto indirecto se produce cuando se toca una parte de
la instalación que no debería estar normalmente en tensión pero lo está debido a un fallo de
aislamiento (por ejemplo tocando la chapa de una lavadora que a su vez está en contacto con una
fase de su circuito interno).
Su funcionamiento se basa en la medición de la diferencia de intensidad que entra y sale
de la instalación, debido a algún contacto o fuga a tierra a causa de algún defecto o anomalía en
los circuitos o receptores de la instalación, interrumpiendo el suministro cuando esta diferencia es
superior a un valor prestablecido, conocido como sensibilidad. En viviendas, los ID deben tener
una sensibilidad de 30 mA.
imagen interruptor diferencial
imagen interruptor diferencial Los interruptores diferenciales están provistos de un pulsador, que cuando se aprieta
provoca un desequilibrio de corriente de 30 mA, esto sirve para un control periódico de su eficacia.
Se recomienda pulsarlos una vez al mes.
- Pequeños interruptores automáticos (PIA)
Los PIAs son interruptores automáticos magneto-térmicos cuya función es proteger cada
uno de los circuitos individuales de la instalación interior de la vivienda frente a posibles fallos en
la instalación:
Sobrecargas: un exceso de consumo eléctrico en un circuito de la vivienda
puede provocar que la intensidad de corriente circulante supere la intensidad de
corriente máxima que soportan los conductores del circuito.
Cortocircuitos: sobreintensidades provocadas por contacto directo accidental
entre fase y neutro (debido al deterioro en los aislantes de los cables, presencia de agua,
etc.).
imagen (PIAs)
Térmica: si existe una sobrecarga (exceso de corriente), esta hace que se caliente
una lámina metálica y al dilatarse abre el circuito.
Magnética: el interruptor contiene un electroimán que se activa cuando circula por
él una corriente alta (cortocircuito), retrayendo el núcleo del electroimán y abriendo
el circuito.
En el CGMP se instala un PIA en cada circuito individual de la vivienda. La intensidad capaz
de soportar depende de la sección de los conductores del circuito.
Existen PIAs de 10A, 15A, 20A,
25A o 40A (depende de la potencia máxima del circuito a proteger). Al sobrepasar la intensidad
de la PIA por el circuito (esto sucede por ejemplo en un cortocircuito), el PIA corta el suministro de
corriente en el circuito protegiéndolo. Al igual que el IGA los PIAs también disponen de un
accionamiento manual.
- Receptores Eléctricos
Un receptor eléctrico es un dispositivo capaz de transformar la energía eléctrica que recibe
en otra clase de energía (térmica, lumínica, mecánica, etc). Se pueden clasificar como:
a) Receptores luminosos: son aquellos que transforman la energía eléctrica en energía
luminosa (luz). Como ejemplo de receptores luminosos tenemos las bombillas de
incandescencia, que actualmente se están sustituyendo por otras de menor consumo
(bombillas LED y de bajo consumo).
b) Receptores térmicos: son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía
térmica (calor), para lo cual utilizan un circuito de elevada resistencia eléctrica. Ejemplos de
receptores térmicos son la calefacción, estufas, vitro-cerámicas, freidoras, secadoras, etc.
c) Receptores mecánicos: son máquinas que transforman la energía eléctrica en energía
mecánica, es decir, en movimiento. Como ejemplo de receptores mecánicos tenemos los
motores eléctricos de un taladro, un exprimidor, la lavadora, etc
CIRCUITOS INTERIORES
Los circuitos interiores de la vivienda comprenden todos los circuitos independientes que
parten del Cuadro General de Mando y Protección, y que alimentan los distintos receptores
instalados (puntos de luz y tomas de corriente).
Los circuitos interiores de la vivienda constan de dos conductores (fase y neutro), que
transportan una corriente alterna monofásica a baja tensión (230V), y a los que se añade el
conductor de tierra del edificio.
Conductor de fase: conductor activo que lleva la corriente desde el cuadro
eléctrico a los distintos puntos de luz y tomas de corriente de la instalación. El color de su
aislamiento puede ser marrón, negro o gris.
Conductor neutro: conductor de retorno que cierra el circuito, permitiendo el
regreso de la corriente desde los puntos de luz y tomas de corriente. El color de su
aislamiento es siempre azul.
Conductor de tierra: cuando el circuito funciona correctamente por este
conductor no circula corriente. Está conectado a la red de tierra del edificio, y sirve para
desalojar posibles fugas o derivaciones de corriente hacia los electrodos de tierra,
protegiendo así a los usuarios de un contacto eléctrico. Su aislamiento presenta un color
amarillo y verde.
Todos los conductores mencionados son de cobre con un aislamiento de plástico, y recorren
la vivienda alojados en el interior tubos corrugados de PVC empotrados en la pared. A lo largo del
recorrido, la alimentación de cada receptor (puntos de luz y tomas de corriente) se realiza por derivación (es decir en paralelo) de los conductores principales del circuito correspondiente (C1,
C2…), mediante cajas de registro. Las cajas de registro (cajas de derivación) son cajas de plástico
donde se realizan conexiones y empalmes de los cables eléctricos. Para que el empalme se haga
correctamente, se utilizan regletas o clemas de conexión.
En la instalación interior encontramos dos tipos de circuitos eléctricos en función de su
uso:
a) Circuitos de alumbrado. Son los encargados de suministrar corriente a los puntos de luz.
Parten de un PIA y se ramifican a partir de una caja de derivación situada en cada estancia.
b) Circuitos de toma de corriente. Según la potencia de los aparatos que se va a conectar
existen diferentes tipos de circuitos:
i. Tomas de corriente (enchufes) ordinarias que permiten conectar distintos
electrodomésticos de bajo y mediano consumo tales como el frigorífico o el extractor
de humos.
ii. Tomas de corriente especiales con una potencia superior a 3 KW, como hornos y
cocinas.
iii. Tomas de corriente para suministro de electrodomésticos que utilizan agua, como
lavadora, lavavajillas o termos eléctricos.
Para obtener la carga de que dispone una instalación eléctrica, es necesario conocer la
potencia, en vatios, de todos los receptores que se van a instalar y conectar al mismo tiempo.
Dado que esto no se puede conocer a priori, el reglamento electrotécnico de baja tensión (REBT)
establece el grado de electrificación de las viviendas, que depende del grado de utilización que se
desee alcanzar.
En el actual reglamento se establecen dos grados, Electrificación básica y Electrificación
elevada, y en función de este grado de electrificación encontraremos diferentes configuraciones
de los circuitos interiores de la instalación
- Electrificación Básica
Es el establecido por el reglamento para viviendas con superficie menor de 160 m2
. La
instalación debe soportar una potencia mínima de 5.750 Watios, independientemente de la
potencia que contrate el cliente, y cubrir las posibles necesidades de utilización primarias sin
necesidad de obras posteriores.
En este caso el número mínimo de circuitos son cinco, protegidos cada uno por un PIA.
3.4.1 Electrificación Básica
Circuitos de la electrificación básica:
• C1 destinado a alimentar los puntos de iluminación.
• C2 destinado a tomas de corriente de uso general y frigorífico.
• C3 destinado a alimentar la cocina y horno.
• C4 destinado a alimentar la lavadora, lavavajillas y el termoeléctrico.
• C5 destinado a alimentar tomas de corriente de los cuartos de baño, así como
las bases auxiliares del cuarto de cocina.
- Electrificación Elevada.
Es el establecido por el nuevo reglamente cuando se da alguna de las siguientes
circunstancias:
Cuando la superficie de la vivienda sea mayor de 160 m2.
Cuando se prevea la instalación de aire acondicionado.
Cuando se prevea la instalación de calefacción eléctrica.
Cuando se prevea la instalación de secadora.
Cuando se prevea la instalación de más de 30 puntos de luz.
Cuando se prevea la instalación de más de 20 tomas de corriente.
Cuando se prevea la instalación de un sistema de automatización, de gestión
técnica de la energía y de seguridad.
Tanto para la electrificación básica como la elevada, se colocará, como mínimo un
interruptor diferencial por cada cinco circuitos instalados. La instalación debe soportar una
potencia mínima de 9.200 Watios, independientemente de la potencia que contrate el cliente.
En este enlace veremos un video explicativo de Electrificación Elevada.
- Circuitos de la electrificación elevada:
Además de los circuitos de la electrificación básica se instalarán los siguientes:
C6 circuito adicional del tipo C1, por cada 30 puntos de luz.
C7 circuito adicional del tipo C2, por cada 20 tomas de corriente de uso general o si la
superficie útil de la vivienda es mayor de 160 m2.
C8 circuito de distribución interna, destinado a la instalación de calefacción eléctrica,
cuando existe previsión de ésta.
C9 circuito de distribución interna, destinado a la instalación de aire acondicionado,
cuando existe previsión de éste.
C10 circuito de distribución interna, destinado a la instalación de una secadora
independiente.
C11 circuito de distribución interna, destinado a la alimentación del sistema de
automatización, de gestión técnica de la energía y de seguridad, cuando exista previsión
de ésta.
La cocina es una de las zonas con mayor grado de equipamiento eléctrico. Hasta ella llegan
las líneas de iluminación (C1), tomas de corriente (C2) para extractor y frigorífico, tomas de
corriente (C3) para el horno y cocina, tomas de corriente (C4) para la lavadora, lavavajillas y termo,
tomas de corriente (C5) situadas encima del plano de trabajo y para el microondas, toma de
calefacción (C8) y toma de corriente (C10) para la secadora, hasta siete líneas distintas.
El REBT impone restricciones respecto de la colocación de las tomas auxiliares de
corriente: por ejemplo, han de separarse al menos 50 cm del fregadero y de la placa de la
cocina. Además, las tomas para usos generales deben instalarse a los 110 cm. como se hace
con los interruptores.
El baño de la vivienda es también un punto crítico de la instalación, ya que la humedad y el
agua hacen aumentar el peligro de accidentes eléctricos. La REBT, dependiendo del equipamiento
del baño, define unos volúmenes fuera de los cuales deben instalarse los puntos de consumo. En
general estos deben instalarse a una distancia entre 0,6 m a 1,2 m desde los puntos de salida de
agua (grifos, duchas…).
NOTA: los volúmenes son definidos con tres valores: distancia desde el suelo, distancia al
techo y distancia desde el punto de suministro de agua.
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