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Instalaciones eléctricas de baja tensión.
1.- El cuadro de distribución o Cuadro general de mando y protección (CGMP), contendrá los siguientes mecanismos:
IGA: Interruptor General Automático. Si el suministro es monofásico, el IGA es bipolar, es decir, tiene dos contactos. Protege frente a sobrecargas y cortocircuitos. Para realizar la desconexión frente a cortocircuitos ha de tener un poder de corte adecuado al circuito ( mínimo 4 500A) El IGA tendrá una corriente asignada de como mínimo 25 A. Cuanto mayor sea la potencia proyectada de la instalación mayor ha de ser la corrinte asignada del IGA. Ia (A)
Potencia a 230v (W) [P= V * I]
25A
P = 230v * 25A = 5 750W
32A
P = 230v * 32A = 7 360W
40A
P = 230v * 40A = 9 200W
50A
P = 230v * 50A = 11 500W
63A
P = 230v * 63A = 14 490W
La denominación de un IGA se realiza según el código: nºpolos / corriente asignada(A)/tensión (V)/ Poder de corte (A) Ej: Un tipo muy usual en las viviendas es: 2 /25 / 230/ 6000 Interruptor diferencial. Protege al usuario frente al riesgo de los contactos indirectos, es decir de los contactos con masas metálicas que pueden tomar tensión. Este dispositivo requiere la puesta a tierra de dichas masas. Ej: Bastidores metálicos de lavadoras, cocinas, frigoríficos..)
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El diferencial salta cuando detecta que por sus polos no circula la misma intensidad. Esa diferencia define la sensibilidad del interruptor diferencial y su valor es de 30mA para instalaciones de viviendas. La corriente asignada, será como mínimo igual que la del IGA. Esta corriente define la intensidad máxima del circuito.Los valores habituales son: 25, 32, 40 y 63 A La denominación de un interruptor diferencial se realiza según el código: nª de polos / corriente asignada (A) / sensibilidad (A) Ej: Un tipo muy usual en viviendas corrresponde al código: 2/25/0,03 PIAs: . Los PIAs tienen unas corrientes asignadas de : 10-16-20-25-32-40 A Se escoge un PIA cuya corriente sea mayor que la corriente nominal del circuito que protege. Ej:Hemos estimado que nuestro circuito va a consumir una potencia de 2 500w: P = V * I => I = P / V = 2 500w / 230 v= 10.86 A El PIA debe ser aguantar sin saltar ésa corriente, luego debe ser de 16, 20, 25 ..Amperios Por otro lado, si dejamos que circule una intensidad muy elevada los conductores pueden estropearse. Sección
Aislamiento
S (mm2)
PVC
XLPE, EPR
1,5
15
21
S (mm2)
1,5
2,5
4
6
2,5
21
29
Ima (A)
15
21
27
36
4
27
38
Ia (PIA)
10
16
20
25
6
36
49
10
50
68
Intensidad máxima admisible: Ima(A) LST: Limitadores de sobretensiones. Cuando son previsibles sobretensiones transistorias debidas a descargas atmosféricas o defectos en la red de distribución eléctrica, se instala un limitador de sobretensión entre el interruptor general y el diferencial. Sus bornas de entrada están conectadas a la red y los dos de salida a tierra. En condiciones normales no circula corriente por este dispositivo, pero si llega un pico de tensión, se transforma en conductor y dieriva a tierra los correspondientes picos de intensidad, evitando que se transmitan al interior de la instalación.
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ICP: Interruptor de Control de potencia. Lo coloca la empresa suministradora, se encuentra en una caja precintada. Su calibre limita a la potencia de consumo que hayamos contratado. En caso de sobrepasar esta potencia el ICP “saltará”.
Tubos exteriores. El reglamento fija los diámetros mínimos de los tubos empotrados.
Sección nominal de los conductores unipolares (mm2)
Diámetro exterior de los tubos (mm) Número de conductores. 1
2
3
4
5
1,5
12
12
16
16
20
2,5
12
16
20
20
20
4
12
16
20
20
25
6
12
16
25
25
25
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Respecto a la instalación de los tubos empotrados, recordamos que: -. El trazado se hará siguiendo líneas horizontales y verticales o paralelas a las aristas de las paredes. -. Si un tubo de diámetro D entra en una caja de derivación, la mínima profundidad de ésta será de 1,5*D, respetando un mínimo de 40mm. El diámetro o lado menor mínimo de ésta será de 60mm. -. Los recorridos horizontales distarán 50cm como máximo de suelo o techos. Los recorridos verticales distarán 20cm como máximo de los ángulos de las esquinas. 2.- Potencias de una vivienda: -. Potencia mínima: Es la mínima potencia que podemos instalar según el grado de electrificación de la vivienda. Su valor es de: Electrificación Básica: 5750W Alimentación monofásica. IGA de 25 A. Electrificación Elevada: 9200W Alimentación monofásica. IGA de 40 A. -. Potencia Instalada: Es la mínima potencia que hemos previsto para la instalación. De esta forma todos los mecanismos del cuadro y el cableado estarían preparados para soportar esta potencia: -. Potencia Contratada: Independientemente del grado de electrificación de nuestra vivienda (potencia mínima) y de la potencia instalada (prevista) el usuario puede contratar con la compañía suministradora una potencia máxima que es la que va a consumir. La limitación de esta potencia la va a realizar el ICP (Interruptor de Control de Potencia) que instala la compañía suministradora.
3-. Grado de electrificación básico. Potencias máximas y previsibles. La capacidad de la instalación se corresponde, como mínimo, con el valor de la corriente asignada de su IGA. IGA de 25 A => P = V * I = 230v * 25A = 5 750w IGA de 32 A => P = V * I = 230v * 32A = 7 360w Se coloca un diferencial (30mA máx) por cada 5 circuitos instalados. Generalmente se utiliza 40A de intensidad asignada. En su forma más sencilla, una vivienda con grado de electrificación básico dispondrá de 5 circuitos independientes.
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Las potencias reflejadas son las máximas admisibles por cada circuito. Sus valores resultan del simple producto de 230v por las corrientes asignadas de los correspondientes PIAs. Circuito de utilización
Código
Sección mínima conductores (mm2)
PIA ( A )
Potencia máxima admisible (W)
Tubo (mm)
Iluminación
C1
1,5
10
2300
16
Tomas uso general
C2
2,5
16
3680
20
Tomas cocina y horno
C3
6
25
5750
25
Lavadora, lavavjillas, termo.
C4
4
20
4600
20
Tomas baño, cocina.
C5
2,5
16
4600
20
La potencia previsible en cada circuito se calcula según los baremos de la tabla y no debe rebasar su potencia máxima admisible. Circuito Potencia prevista Factor de por toma (w) simultaneidad
Factor de utilización
Nª máximo de puntos de utilización o tomas.
Tipos de tomas
C1
200
0,75
0,5
30
Punto de luz
C2
3450
0,2
0,25
20
Base 16A 2P + T
C3
5400
0,5
0,75
2
Base 25A 2P + T
C4
3450
0,66
0,75
3
Base 16A 2P + T
C5
3450
0,4
0,5
6
Base 16A 2P + T
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Ejemplo de un esquema unifilar de vivienda con grado de electrificación básico. Es aconsejable dividir el circuito C4 en tres independientes: C4.1 (Lavadora), C4.2 (Lavavajillas) y C4.3 (Termo). De esta forma se sustituye el PIA de 20A por 3 PIA’s de 16A y cable de 2,5mm 2 bajo tubo de 20mm de diámetro.
Ejemplo de esquema unifilar de vivienda con grado de electrificación básico y cicuritos C4 independientes.
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Cuando se quiera desdoblar un circuito C1, C2 o C5, aunque no se supere el número máximo de puntos de utilización, se mantendrá la sección mínima de los conductores y la corriente asignada del PIA y se instalará un interruptor diferencial adicional.
Ejemplo de esquema unifilar de vivienda con grado de electrificación básico y circuitos desdoblados. 4-. Grado de electrificación elevado. Potencias máximas y previsibles. La mínima potencia prevista es de 9 200w. IGA de 40 A => P = V * I = 230v * 40A = 9 200w IGA de 50 A => P = V * I = 230v * 50A = 11 500w IGA de 63 A => P = V * I = 230v * 63A = 14 490w En el caso de las bases para calefacción o aire acondicionado no se especifica un número máximo de bases por circuito, sino que se fija la máxima potencia admisible por circuito. Circuito Potencia Potencia Fs Fu Nº máximo Sección mínima PIA Tubo admisible (W) prevista (W) de tomas conductores (mm2) ( A ) (mm) C8
5750
6
25
25
C9
5750
6
25
25
C10
3680
2,5
16
20
C11
2300
6
10
16
3450
1
0,75
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Se instalará como mínimo un interruptor diferencial por cada 5 circuitos. Cada interruptor tendrá una sensibilidad de 30mA, como máximo y una corriente asignada igual o superior que la del IGA. Puede instalarse un interruptor general de sensibilidad superior a 30mA siempre que tenga un retraso en la desconexión, respecto de los otros, cuando se produzca una fuga elevada en algún circuito. (Tiempo de no actuación del diferencial instalado aguas arriba, debe ser superior al tiempo total de operación del diferencial siutaldo aguas abajo.Esto lo cumplen los llamados diferenciales tipo S, selectivos. La intensidad diferencialresidual del instalado aguas arriba debe ser como mínimo 3 veces superior al diferencial aguas abajo.) En el ejemplo de la figura tenemos un interruptor general (ID de 300mA) y 3 diferenciales de 30mA. El circuito C4 se ha desdoblado en 3 independientes. Además, el circuito para domótica se realiza en muy baja tensión ( hay un trnasformador) por lo que no necesita diferencial.
5.- Caída de tensión en un circuito interior. En cualquier circuito interior de una vivienda, la caída de tensión no rebasará el 3% de la tensión nominal. Es decir: 230v x 3 / 100 = 6.9 v La caída de tensión en un circuito es: -. Directamente proporcional a la intensidad de corriente que lo atraviesa, I (A) -. Directamente proporcional a su longitud, L (m) -. Inversamente proporcional a la sección de sus conductores, S ( mm2) -. Inversamente proporcional a la conductividad del material, γ ( cobre a 90ºC => γ = 44m/Ω x mm2 )
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Caída tensión = 2 x L x I / [ γ x S ] Ejemplo de cálculo de caída de tensión en un circuito interior. La intensidad de corriente será la corriente asignada del PIA: 16A La longitud será la del receptor o base más alejado del PIA: ( 6 + 4 + 11 ) m = 21 m Caída=[2x21m x16A]/ [ 44 m/Ω x mm2 x2.5mm2 ] Caída = 6.1 v Tensión nominal = 230 v. Calculamos el tanto por ciento: 230 v ------- 100 % 6. v -------- x 7. x = 6.1 x100 / 230 = 2.65% Ejemplo de vivienda con grado de electrificación básico. 1.- Se asigna el grado de electrificación según las dimensiones o prestaciones deseadas. En este caso será básico.
Plano de vivienda. 2.- En base a los mínimos y de acuerdo a la disposición del mobiliario, situamos en el plano los puntos de luz, bases de corriente y dispositivos de conmutación. Para mayor claridad hemos eliminado el mobiliario.
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Situación de los elementos en el plano. 3.- A continuación, decidimos el número de circuitos interiores. Es este caso desdoblamos el circuito C4 en tres ( lavadora, lavavajillas y termo). Realizamos el esquema unifilar del cuadro general de mando y protección. Debemos dimensionar los componentes ( IGA, ID, PIAs, secciones de los conductores, tubos protectores) según los mínimos indicados. 4.- Realizamos la tabla de verificación de potencias para comprobar que la potencia previsible de cada circuito no supera la potencia máxima admisible.
C1: 8 * 200* 0.75 * 0.5 = 600w C2: 18 * 3450* 0.2 * 0.25 = 3105w C3: 1 * 5400* 1 * 0.75 = 4050w C4.1 / C4.2 / C4.3 : 1 * 3450* 1 * 0.75 = 2587w C5: 5 * 3450* 0.4 * 0.5 = 3450w
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5.- Situamos sobre el plano el cuadro general de mando y protección y el recorrido de la canalización general con las cajas de derivación principales. ( No hemos representado las cajas de mecanismos)
6.- Por último se estiman las longitudes de cada circuito hasta el punto de luz o base de corriente más alejados del CGMP para calcular las correspondientes caídas de tensión y comprobar que ninguna rebasará el límite del 3%. Como referencia las lóngitudes de circuitos monofásicos que generan la máxima caída de tensión son: 1,5mm2 => PIA (10A) => 22.77 m 2,5mm2 => PIA (16A) => 23.72 m 4mm2 => PIA (20A) => 30,06 m 6mm2 => PIA (25A) => 36,43 m
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