20 MODULO MANTENIMIENTO BASICO DE INSTALACIONES ELECTRICAS INSTALACION ELECTRICA DE UNA VIVIENDA
1. CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA. En temas anteriores se ha estudiado que existen dos tipos de corrientes eléctricas:
Corriente Corrien te continua. conti nua. Es el tipo de corriente producida por generadores tales como pilas, baterías y dinamos. La corriente continua no cambia de valor ni de sentido a lo largo del tiempo, y siempre sigue la misma dirección (del polo positivo al polo negativo del generador).
Corrient Corr ientee alterna. alte rna. La electricidad que se produce en las centrales eléctricas, y que llega a los enchues de nuestros hogares, es corriente alterna. Este tipo de corriente cambia periódicamente de intensidad y de sentido a lo largo del tiempo. En todas las redes eléctricas se opta por producir por producir y distribuir la electricidad en orma de corriente alterna, ya que presenta importantes venta!as sobre la corriente continua: Los generadores de corriente alterna son m"s sencillos, m"s baratos, y necesitan de menos mantenimiento que los de corriente continua. #or ello, la electricidad generada en las centrales eléctricas es alterna. El transporte de la corriente alterna es m"s eiciente. La corriente alterna se puede transformar (elevar a tensiones muy altas mediante transormadores). $ransmitir la electricidad a elevadas tensiones permite minimi%ar las pérdidas de energía eléctrica durante su transporte. #or el contrario, la corriente continua carece de esta cualidad de transormación, y su transporte est" su!eto a elevadísimas pérdidas. La mayoría de motores en industrias, ediicios, etc. uncionan con corriente alterna. Estos motores de alterna m"s eicientes, robustos y sencillos que los de corriente continua.
&orriente continua
&orriente alterna
20
') onta los circuitos de la igura, insertando una sonda en cada uno (para visuali%ar la corriente): Continua y alterna.ck t
bre bre el
botón del osciloscopio con estos valores: *uración por división: por división: + ms. &orriente m"xima: ' m. $ensión mínima: -' mínima: -' m. easur sure lo/ lo/ otion (&"mara lenta).
0bserva las echas que indican el sentido de la corriente, las barras que indican la tensión del generador, dibu!a las ormas de onda que muestra el osciloscopio, y explica la dierencia entre ambos circuitos.
1.1. 1. 1.-- TI TIPO POS S DE CO CORR RRIE IENT NTE E ALTE ALTERN RNA: A: MO MONO NOFÁ FÁSI SICA CA Y TR TRIF IFÁS ÁSIC ICA. A. Corri Co rrien ente te al alter terna na mon monof ofás ásic icaa . La corriente alterna que llega a nuestros hogares es mono"sica. En corriente mono"sica existe una 1nica se2al de corriente, que se transmite por el por el cable de ase (3, color marrón) y retorna por el por el cable de neutro que cierra el circuito (4, color a%ul). El sistema mono"sico usa una tensión de +56 entre ase y neutro.
+5 voltios
Corrien Cor riente te alt alterna erna tri trifási fásica. ca. La corriente tri"sica es un sistema de tres corrientes alternas acopladas (las 5 corrientes se produce n simult"neamente en un mismo generador). &ada una de estas corrientes (ases) se transporta por u n conductor de ase (5 cables: 3, y $, con colores marrón, negro y gris), y se a2ade un conductor para el retorno com1n de las tres ases, que sirve para cerrar los 5 circuitos (conductor neutro 4, color a%ul). color a%ul).
#ero7 8por qué existe la corriente alterna tri"sica9
++ voltios entre ase y neutro
voltios entre ases
a) El sistema de producción y transporte de energía en orma tri"sica est" universalmente adoptado en todas las redes eléctricas, debido a que permite que los cables conductores sean de men or sección (grosor), y por tanto por tanto que las redes eléctricas sean mucho menos costosas. b) La corriente alterna tri"sica permite el uncionamiento de motores eléctricos tri"sicos, ampliamente utili%ados en la industria porque son muy simples, duraderos y económicos.
2. RED DE TRANSORTE TRANSORTE Y Y DISTRI!UCI"N EL#CTRICA.
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') onta los circuitos de la igura, insertando una sonda en cada uno (para visuali%ar la corriente): Continua y alterna.ck t
bre bre el
botón del osciloscopio con estos valores: *uración por división: por división: + ms. &orriente m"xima: ' m. $ensión mínima: -' mínima: -' m. easur sure lo/ lo/ otion (&"mara lenta).
0bserva las echas que indican el sentido de la corriente, las barras que indican la tensión del generador, dibu!a las ormas de onda que muestra el osciloscopio, y explica la dierencia entre ambos circuitos.
1.1. 1. 1.-- TI TIPO POS S DE CO CORR RRIE IENT NTE E ALTE ALTERN RNA: A: MO MONO NOFÁ FÁSI SICA CA Y TR TRIF IFÁS ÁSIC ICA. A. Corri Co rrien ente te al alter terna na mon monof ofás ásic icaa . La corriente alterna que llega a nuestros hogares es mono"sica. En corriente mono"sica existe una 1nica se2al de corriente, que se transmite por el por el cable de ase (3, color marrón) y retorna por el por el cable de neutro que cierra el circuito (4, color a%ul). El sistema mono"sico usa una tensión de +56 entre ase y neutro.
+5 voltios
Corrien Cor riente te alt alterna erna tri trifási fásica. ca. La corriente tri"sica es un sistema de tres corrientes alternas acopladas (las 5 corrientes se produce n simult"neamente en un mismo generador). &ada una de estas corrientes (ases) se transporta por u n conductor de ase (5 cables: 3, y $, con colores marrón, negro y gris), y se a2ade un conductor para el retorno com1n de las tres ases, que sirve para cerrar los 5 circuitos (conductor neutro 4, color a%ul). color a%ul).
#ero7 8por qué existe la corriente alterna tri"sica9
++ voltios entre ase y neutro
voltios entre ases
a) El sistema de producción y transporte de energía en orma tri"sica est" universalmente adoptado en todas las redes eléctricas, debido a que permite que los cables conductores sean de men or sección (grosor), y por tanto por tanto que las redes eléctricas sean mucho menos costosas. b) La corriente alterna tri"sica permite el uncionamiento de motores eléctricos tri"sicos, ampliamente utili%ados en la industria porque son muy simples, duraderos y económicos.
2. RED DE TRANSORTE TRANSORTE Y Y DISTRI!UCI"N EL#CTRICA.
&omo se sabe de cursos 20anteriores, la energía eléctrica se produce en las centrales eléctricas (térmicas, nucleares, eólicas, hidr"ulicas, etc.). La electricidad no se puede almacenar, por lo por lo que una una ve% ve% gene genera rada da hay ha y que que trans ra nspo port rtar arla la a los lo s n1cl n1 cleo eos s de cons co nsum umo o (que suelen situarse ale!ados del lugar de producción). La electricidad se transporta mediante las redes de transporte y distribución eléctricas.
2.1. 2. 1.-- EL VI VIAJ AJE E DE LA EL ELEC ECTR TRIICI CIDA DAD. D.
1$ Cent Centrale raless el%c el%ctric tricas. as. Las centrales producen la energía eléctrica en orma de corriente alterna . La corriente generada presenta una intensidad de corriente altísima, pero con un volta!e ? + @6). Las corrientes muy altas suren de importantes pérdidas de energía en los cables conductores en orma de calor (eecto Aoule), lo que supondría una gran pérdida de energía durante el transporte. 2
Pérdida Pérdida de energía en un cable por efecto Joule: Joule: Q = I • R • t &entral térmica
2$ Tran Transfo sform rma&o a&ores res ele ele'a& 'a&or ores es . El transormador cerca de la central eléctrica eleva el volta!e de la energía eléctrica alterna de + @6 a + @6. @6.
Potencia Potencia eléctrica: P = V • I *ado que la potencia eléctrica viene dada por el producto de la tensión por la intensidad, mediante un transormador se puede elevar el volta!e hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. &on ello, la misma potencia puede ser distribuida a largas distancias con ba!as intensidades de corriente y, por tanto, con ba!as pérdidas por causa del eecto Aoule.
($ Re Re& & &e tr tran ans) s)or orte te &e al alta ta te tens nsi* i*n. n.
$ransormador a alta tensión !un tensión !unto to a una central
Líneas de alta tensión
Es la red que transporta la corriente poyos: estructuras met"licas que soportan los cabl 20 a + @6 desde las estaciones transormadoras de las centrale es conductores (son las torres de alta tensión). s a las subestaciones de &onductores: cables de cobre o aluminio por los que se transmite transormación en el entorno de las %o la electricidad a + @6. nas de consumo. isladores: elementos que aíslan eléctricamente los cables de los apoyos met"licos. La red de transporte de alta tensión emplea líneas aéreas, constituidas por los siguientes element os:
+$ Transforma&ores re&uctores. 3educen el volta!e de la electricidad para distribuir la energía eléctrica a las %onas de consumo (ciudades, industrias, etc.). eg1n la reducción de volta!e, se pueden distinguir dierentes subestaciones:
ubestaciones de transormación: reali%an la primera reducción de tensión de + @6 a '5+ @6. Estaciones de transormación: reducen la tensión de '5+ @6 a + @6 para pasar a las redes de distribución de media tensión. &entros o casetas de transormación: operan la transormación inal a ba!a tensión, de + @6 a tri"sica (6 - +56).
ubestación de transormación
Estación de transormación
&entro de transormación
,$ Re&es &e &istri-uci*n. e trata de las redes de transporte de la energía eléctrica una ve% transormada a media o ba!a tensión. a) 3ed de distribución
media tensión:
redes que parten de las estaciones de transormació
n, transportando la energía eléctrica a una tensión de + @6 (redes sin el peligro de la alta tensión, pero con una tensión a1n elevada para limitar las pérdidas en las líneas). b) 3ed de distribución de ba!a tensión: redes que parten de los centros de transormación y recorren la ciudad hasta llegar al usuario doméstico inal con una tensión de 6 - +5 6. e construyen con postes, conductores soterrados o cableado aéreo por achada.
3edes de distribución de media y ba!a tensión
$ Centros &e consumo. 20 on los receptores donde se utili%a la energía eléctrica, punto inal de la red de transporte y distribución. #osibles centros de consumo: Bndustria pesada (+ @6 - 55 @6). $ransporte: errocarril y metro ('> @6 - +> @6). Bndustria ligera y comercios ( 6 tri"sica). Cso doméstico (+5 6 mono"sica).
(. INSTALACI"N EL#CTRICA DE LA /I/IENDA. La instalación eléctrica de la vivienda consta de dos partes: ')
Instalaci*n &e enlace0 La instalación eléctrica del ediicio o bloque se denomina instalación de enlace. e trata del camino de la electricidad desde la red de distribución p1blica de la compa2ía eléctrica hasta la vivienda del abonado.
+)
Instalaci*n
interior0
La
instalación
interior
est"
compuesta
s independientes de la vivienda (puntos de lu% y tomas de corriente)
Bnstalación de enlace
Bnstalación interior (circuitos independientes)
+. INSTALACI"N DE ENLACE. La instalación eléctrica del ediicio est" compuesta de los siguientes elementos: Línea de acometida. &a!a general de protección. Línea repartidora. &entrali%ación de contadores.
por los
dierentes
circuito
*erivaciones individuales. 20 Bnterruptor de control de potencia. &uadro general de mando y protección. $oma de tierra del ediicio.
3.1.- LÍNEA DE ACOMETIDA. Es la línea que conecta la red de distribución de electricidad de la co mpa2ía eléctrica con la &a!a Deneral de #rotección. Las acometidas se reali% an de orma aérea o subterr"nea, dependiendo de la red de distribución a la cu al se conectan. Es una línea propiedad de la compa2ía eléctrica, y se compone de 5 cables conductores de ase y el cable del neutro (tri"sica).
3.2.- CAJA GENERAL DE PROTECCIÓN. La &a!a Deneral de #rotección (&D#) alo!a los elementos de protección par a la *etalle de la línea de acometida posterior línea repartidora. En su interior hay tres usibles (uno po y la &a!a Deneral de #rotección. r cada conductor de ase) que protegen contra posibles cortocircuitos. La &D# tie nde a locali%arse en la achada, u otros lugares comunes del ediicio de "cil acceso. 4ota: El usible es un elemento de protección que se conecta al conductor de a se. Est" ormado por un alambre met"lico de un determinado grosor, que se unde cuando circula a su través una corriente mayor de su corriente nominal m"xima.
6ista interior de la &D# (usibles)
cometida aérea en achada y &D#
&D# en achada de un ediicio
3.3.- LÍNEA REPARTIDORA. La Línea 3epartidora o Línea Deneral de limentación (LD) conecta la &D# con el cuarto destinado a contener la centrali%ación de contadores. Bncluye los tres cables de ase (tri"sica), el cable de neutro y el cable de protección (toma de tierra).
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3.4.- CENTRALIZACIÓN DE CONTADORES. El contador es un elemento encargado de medir y registrar el consumo de energía eléctrica del abonado. ay un contador por usuario o vivienda, pero en un ediicio todos los contadores est"n locali%ados en u n espacio com1n (armario, recinto, habitación) denominado centrali%ación de contadores. La centrali%ación de contadores est" ormada por las siguientes unidades uncionales: ') Bnterruptor general de maniobra: interruptor para desconectar la centrali%ación completa. ct 1a cortando la corriente en la Línea 3epartidora que llega a la concentración de contadores. +) Cnidad de embarrado general y usibles de seguridad: son cuatro barras met"licas que se conecta n a los cuatro conductores de la Línea 3epartidora (5 ases F neutro). *el embarrado salen los cables eléctricos hacia cada contador. 2aden usibles de seguridad. 4ota: El abonado doméstico requiere de suministro e n mono"sica
(' ase F neutro), sin embargo
la Línea
3epartidora
llega
a la centrali%ación
en tri"sica
(5 ases
F
neutro).
En la unidad
de embarrado es donde se reali%a la conversión d e tri"sica a mono"sica. El suministro a los hogares se reparte entre las 5 ases: cada hogar se conecta a una de las ases, de orma que las cargas
de cada una de ellas
queden
lo
m"s igualadas (equilibradas) posible. 5) Cnidad de medida: contiene los contadores para controlar el consumo eléctrico de cada usuar io, adem"s de dispositivos de mando e interruptores horarios. ) *erivaciones Bndividuales y embarrado de protección: Las líneas eléctricas que salen de c ada contador y llegan al domicilio del usuario se llaman *erivaciones Bndividuales. El embarrado de protección es un con!unto de barras met"licas unidas a tierra donde ir"n conectados los cables de tierra de cada *erivación Bndividual.
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*erivaciones individuales (líneas eléctricas al hogar del abonado)
Cnidad de medida (%ona de contadores)
Línea repartidora (Línea Deneral de limentación)
Bnterruptor general de maniobra
Embarrado general y usibles de seguridad
40$: En el caso de suministro a un solo usuario (viviendas uniamiliares), la &a!a Deneral de #rotección (&D#) y el equipo de medida de consumo eléctrico (contador) se integran en un elemento com1n llamado <&a!a de #rotección y edida (&#)=, que engloba el contador y los usibles de protección en un solo elemento. En estos casos la línea repartidora, que enla%aba la &D# y la centrali%ación, desaparece.
&a!a de protección y medida (incluye usibles de protección y contador)
3.5.- DERIVACIONES INDIVIDALES. Las derivaciones individuales salen del contador de cada abonado y llevan la energía eléctrica al Bnterruptor de &ontrol de #otencia, instalado en el interior de la vivienda. &ada derivación individual est" ormada por un conductor de ase, un conductor neutro y otro d e protección (tierra). #or tanto, el suministro inal a los abonados se reali%a en mono"sica.
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*erivaciones individuales.
3.!.- INTERRPTOR DE CONTROL DE POTENCIA "ICP#. El Bnterruptor de &ontrol de #otencia (también llamado B&# o limitador) es un interruptor que instala la compa2ía eléctrica. irve para limitar el consumo de energía del cliente a la potencia que se ha contratado. e conecta a l os conductores que llegan de la *erivación Bndividual, de orma que si la potencia consumida por los aparatos eléctricos conectados en la vivienda es superior a la contratada, interrumpe el suministro. El B&# suele ubicarse en el &uadro Deneral de ando y #rotección, ya en el interior de la vivienda, en un compartimento independiente y precintado (para evitar su manipulación).
3.$.- CADRO GENERAL DE MANDO Y PROTECCIÓN "CGMP#. El suministro mono"sico a la vivienda llega desde la *erivación Bndividual al &uadro Deneral de ando y #rotección (&D#), inicio de la instalación eléctrica interior de la vivienda. *el &D# parten los circuitos independientes que coniguran la instalación interior (alumbrado, tomas de corriente genéricas, tomas de cocina y horno, tomas de lavadora y lavava!illas, y tomas de los cuartos de ba2o). &ircuitos independientes de la vivienda
20 *erivación Bndividual
e sit1a en la entrada de la vivienda, y alo!a todos los dispositivos de seguridad y protección de l a instalación interior de la vivienda: Bnterruptor de &ontrol de #otencia (B&#). Bnterruptor Deneral (BD). Bnterruptor *ierencial (B*). #eque2os Bnterruptores utom"ticos (#Bs).
Esquema del &uadro Deneral de ando y #rotección
Interru)tor eneral I$. Es un interruptor magnetotérmico encargado de proteger rente sobrecargas o cortocircuitos la instalación interior de la vivienda al completo. El Bnterruptor Deneral (BD) corta la corriente de orma autom"tica cuando se detecta un gran aumento en la intensidad de corriente circulante. El BD también permite su activación de orma manual, en caso de reparaciones, ausencias prolongadas, etc.
Interru)tor &iferencial ID$. e trata de un interruptor de protección de los usuarios de la instalación rente posibles contacto s accidentales con aparatos eléctricos met"licos cargados con tensión, debido a una uga de corriente en la instalación.
8&ómo unciona el interruptor dierencial
+ modelos comerciales de Bnterruptor *ierencial.
Esquema interno del Bnterruptor *ierencial.
e3ue4os Interru)tores Automáticos IAs$. Los #Bs son interruptores autom"ticos magnetotérmicos cuya unción es proteger cada uno de los circuitos independientes de la instalación interior de la vivienda, rente posibles allos en la instalación:
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obrecargas: un exceso de consumo eléctrico en una vivienda puede provocar que la intensidad de corriente circulante se haga mayor que la intensidad de corriente m"xima que soportan los conductores del circuito independiente. &ortocircuitos: sobreintensidades provocadas por contacto directo accidental entre ase y neutro (debido al deterioro en los aislantes de los cables, presencia de agua, etc.). Cn interruptor magnetotérmico orece una doble protección: ') #rotección térmica: l"mina bimet"lica que se deorma ante una sobrecarga. La deormación de la l"mina act1a en el contacto del interruptor y desconecta el circuito. +) #rotección magnética: se basa en una bobina que, al ser atravesada por una corriente de cortocircuito, atrae una pie%a met"lica que produce la apertura de los contactos del interruptor, desconectando el circuito. En el &D# se instala un #B por circuito independiente de la vivienda, que proteger" de orma individual el circuito independiente que tiene conectado.
3.%.- TOMA DE TIERRA DEL EDIFICIO. La toma de tierra consiste en una instalación conductora (cable color verde? amarillo) paralela a la instalación eléctrica del ediicio, terminada en un electrodo enterrado en el suelo. este conductor a tierra se conectan todos los aparatos eléctricos de las viviendas, y del propio ediicio. u misión consiste en derivar a tierra cualquier uga de corriente que haya cargado un sistema o aparato eléctrico, impidiendo así graves accidentes eléctricos (electrocución) por contacto de los usuarios con dichos aparatos cargados.
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,. INSTALACI"N INTERIOR DE LA /I/IENDA. La instalación interior de la vivienda comprende los distintos circuitos independientes del hogar, que parten de los #Bs del &uadro Deneral de ando y #rotección.
5.1.- CIRCITOS INDEPENDIENTES DE LA VIVIENDA. Los circuitos independientes de la vivienda son el con!unto de circuitos eléctricos que coniguran la instalación eléctrica interior de la vivienda, y que alimentan los distintos receptores instalados (puntos de lu% y tomas de corriente (enchues)).
En las viviendas m"s habituales suele haber > circuitos independientes: &' &+ &5 & &>
circuito destinado a alimentar todos los puntos de lu% de la vivienda. circuito destinado a alimentar tomas de corriente de uso general y del rigoríico. circuito destinado a alimentar tomas de corriente de cocina y horno. &ircuito de las tomas de corriente de la lavadora, lavava!illas y calentador (termo eléctrico). &ircuito de las tomas de corriente de los ba2os, y tomas auxiliares de cocina.
&ada uno de estos circuitos 20 viene protegido de orma individual por su correspondiente #B. dem"s, y como mecanismo de seguridad adicional, el BD protege de orma general el con!unto de los circuitos de la vivienda.
5.2.- CA&LEADO DE LA INSTALACIÓN EL'CTRICA INTERIOR. $odos los circuitos independientes de la vivienda se alimentan mediante dos conductores (ase y neutro), que transportan una corriente alterna mono"sica a ba!a tensión (+56). ellos se les a2ade el conductor de conexión a la red de tierra del ediicio. Estos conductores son de cobre con un aislamiento de pl"stico.
&ables eléctricos de mono"sica.
&ables eléctricos de tri"sica.
&onductor de ase: Es el conductor activo que lleva la corriente desde el cuadro eléctrico a los distintos puntos de lu% y tomas de corriente de la instalación. El color de su aislamiento puede ser marrón, negro o gris. &onductor neutro: es el conductor de retorno que cierra el circuito, permitiendo la vuelta de la corriente desde los puntos de lu% y tomas de corriente. El color de su aislamiento es siempre a%ul. &onductor de tierra: conductor que normalmente no lleva corriente si el circuito unciona bien. Est" conectado a la red de tierra del ediicio, y sirve para desalo!ar posibles ugas o derivaciones de corriente hacia los electrodos de tierra. u aislamiento presenta color amarillo y verde.
Los conductores de cada circuito independiente parten de su correspondiente #B en el cuadro eléctrico, y recorren la vivienda alo!ados en el interior tubos corrugados de #6& empotrados en la pared. lo largo del recorrido, la alimentación de cada receptor (puntos de lu% y tomas de corriente) se reali%a por derivación de los conductores principales del circuito independiente, en ca!as de registro. Las ca!as de registro (ca!as de derivación) son ca!as de pl"stico donde se reali%an conexiones y empalmes de los cables eléctricos. #ara que el empalme se haga correctamente, se deben utili%ar regletas o clemas de conexión.
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ra&o &e electrificaci*n
!ásico. (potencia no inerior a >.H>I a +5 6)
&' &+ *ebe cubrir necesidades primarias &5 sin necesidad de obra posterior. & &> -
*ebe cubrir las necesidades de la electriicación b"sica y adem"s:
Ele'a&o.
Circuitos in&e)en&ientes 3ue 6a &e incor)orar.
Alcance &e la electrificaci*n
-
(potencia no inerior a J.+ I a +56).
-
6iviendas que requieran algunoKs de los siguientes circuitos adicionales: &, &J, &' ó &'' 6iviendas con una supericie 1til + superior a 'G m .
Bluminación. $omas de corriente generales y rigoríico. $omas de cocina y horno. $omas de lavadora, lavava!illas y termo. $omas de corriente del ba2o y auxiliares de cocina.
dem"s de los circuitos de la electriicación b"sica, adicionalmente puede incorporar algunoKs de los siguientes circuitos: &G - &ircuito tipo &' adicional &H - &ircuito tipo &+ adicional & - &aleacción &J - ire condicionado. &' - ecadora independiente. &'' - *omótica y seguridad. &'+ - $ipo &5, &, &> adicional.
La sección (grosor) de los cables conductores depende de cada circuito. &omo se ve en la imagen, el + circuito independiente &' destinado a iluminación requiere de cables de sección ',> mm , mientras que el circuito independiente &5 que alimenta las tomas de cocina y horno requiere de conductores de sección G + mm . La sección de los conductores se elige en unción de la intensidad de corriente a transportar: a m"s intensidad, mayor es la sección del cable.
5.3.- GRADOS DE ELECTRIFICACIÓN DE LA VIVIENDA. El 5ra&o &e electrificaci*n de una vivienda hace reerencia a la car5a el%ctrica 3ue &e-erá so)ortar la instalaci*n el%ctrica de dicha vivienda. #or e!emplo, la carga eléctrica que tendr" que soportar la + instalación eléctrica de un chalet de + m ser" mucho mayor que la que se ha de soportar en un estudio + de > m (menos habitaciones, menos puntos de lu%, menos enchues, menos aparatos eléctricos, etc.). eg1n el tipo de vivienda se deinen + grados de electriicación distintos. &ada grado de electriicación identiica la potencia mínima que la instalación debe soportar a +56, así como los circuit os independientes con los que la instalación debe contar. Drado de electriicación b"sico. Drado de electriicación elevado. 40$: El grado de electriicación se calcula sumando las potencias de todos los elementos receptores que dispone
la vivienda, y aplicando una 20 reducción de un M (ya que no se van a utili%ar todos los aparatos eléctric os simult"neamente).
.
20
20
5.4.- ES(EMAS DE INSTALACIONES EL'CTRICAS. #ara representar la instalación eléctrica en una vivienda, se pueden usar 5 tipos de esquemas:
Es3uema to)o5ráfico0 representación en perspectiva de la instalación. Es3uema multifilar0 representan mediante líneas todos los conductores que intervienen en el circuito a mostrar.
Es3uema unifilar0 representa el circuito mediante una sola línea en la que se muestran con barras cru%adas el n1mero de conductores que la componen. Ctili%a una simbología propia.
Esquema topogr"ico
Esquema multiilar
Esquema uniilar
El sistema &e re)resentaci*n más em)lea&o es el es3uema unifilar , por ser el m"s sencillo y simpliicar el dibu!o de instalaciones eléctricas sobre planos de viviendas. En el siguiente e!emplo se tiene el plano de una vivienda con su correspondiente instalación eléctrica:
20 #ara la representación de instalaciones en viviendas mediante esquemas uniilares se utili%an una serie de símbolos normali%ados. Los m"s habituales se muestran en la siguiente tabla:
imbología interruptores del &D
#
5.5.- CIRCITOS &ÁSICOS DE LA VIVIENDA. Circuitos básicos de
En el siguiente punto se revisar"n los monta!es eléctricos m"s comunes en una vivienda:
1$ unto &e lu7 sim)le con interru)tor. Bnstalación de una bombilla que se enciende y apaga con un interruptor.
Esquema multiilar.
Esquema de monta!e.
2$ Tim-re con )ulsa&or. Bnstalación de un timbre actuado por un pulsador (típico de recibidores de viviendas)
Esquema multiilar.
la vivienda.ckt
20
Esquema de monta!e.
($ unto &e lu7 con 2 interru)tores conmuta&os. e trata de una bombilla, que se puede encender y apagar desde dos interruptores indistintamente. Es un circuito típico en los pasillos de las viviendas, dormitorios, etc.
Esquema multiilar.
Esquema de monta!e.
+$ unto &e lu7 con conmuta&a &e cruce. El circuito consiste en una bombilla que se puede encender y apagar indistintamente desde 5 puntos en locali%aciones dierentes. #ara montar este circuito, hace alta un conmutador de cruce.
Esquema multiilar
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Esquema de monta!e
,$ Tomas &e corriente. Bnstalación eléctrica para alimentar tomas de corriente, a las cuales se podr" enchuar cualquier aparato eléctrico.
Esquema de monta!e.
onta!e en taller.
ACTI/IDADES. Acti'i&a&es 8Corriente continua 9 corriente alterna:. +) 6erdadero o Nalso (6 ó N). i la airmación es alsa, reescríbela para hacerla verdadera: a) Existen dos tipos de corriente eléctrica: corriente continua y corriente tri"sica. b) Las pilas de petaca generan una corriente eléctrica alterna. c)
La corriente alterna presenta dos modalidades: mono"sica y tri"sica.
d) El sistema eléctrico espa2ol transporta y distribuye la electricidad en orma de corriente continua. e) La gran venta!a de la corriente alterna mono"sica es que permite secciones de conductores m"s peque2as, dando lugar a redes de transporte menos costosas. )
La corriente continua permite su conversión a altas tensiones (transormación) para evitar las pérdidas de energía en su transporte.
5) 3eali%a un esquema - resumen sobre los tipos de corrientes utili%adas en electrotecnia, !unto con sus características, venta!as, "mbitos de aplicación, etc.
Acti'i&a&es 8Re& &e trans)orte 9 &istri-uci*n el%ctrica:. ) yud"ndote del apartado + (3edes de transporte y distribución eléctrica), nombra por orden las instalaciones por las que pasa la corriente eléctrica antes de llegar al hogar del usuario. >) $raba!o en grupos. 3eali%ad en grupos una presentación #o/er?#oint titulada
G) En el siguiente esquema de una red eléctrica, locali%a mediante lechas cada una de las instalaciones
que conorman la red de transporte y distribución. 20
Acti'i&a&es 8Instalaci*n &e enlace:. H) 4ombra de orma ordenada los elementos que constituyen la instalación de enlace de un ediicio, desde la red p1blica de distribución eléctrica hasta la instalación interior de la vivienda. ) Bndica mediante lechas los elementos que conorman la instalación de enlace de una vivienda:
otencia a contratar +5 5> G >H>
I I I I
Corriente &el IC ' '> + +>
J) En esta igura se representa un esquema de un &uadro general de ando y #rotección. Bdentiica los diversos elementos que lo componen:
')
Estudia la inograía del uncionamiento de un Bnterruptor *ierencial, y a continuación ha% un resumen: 20
$ras estudiar la inograía, responde a las siguientes preguntas: a) b) c) d) e) ) g)
8*ónde se instala un interruptor dierencial en una vivienda9 8*e qué nos protege9 8#or qué se llama dierencial9 8&ómo unciona el interruptor dierencial9 8Oué es una toma de tierra y para qué sirve9 8*e qué colores es el cable de la toma de tierra9 8&ómo se comprueba si un interruptor dierencial unciona correctamente9 a% un dibu!o de un interruptor dierencial e indica dónde est"n el pulsador de prueba y
el interruptor de activación. '') nali%a el &uadro Deneral de ando y #rotección de tu casa (suele estar a la entrada). nota los distintos interruptores que tiene, y ha% un sencillo croquis identiicando los elementos que se ha n estudiado en el tema. 40$: $en en cuenta que el B&# puede estar en el &D#, o bien pueden situarse en un compartimiento independiente, incluso uera de la vivienda. '+) upón que la instalación eléctrica de tu vivienda tiene la siguiente carga eléctrica:
' ' + ' ' '
lavadora (+I) secador de pelo ('I) bombillas de G I bombillas de ' I luorescente de I televisor (+I) plancha (I).
a) abes que, cuanta m"s potencia contrates, m"s se incrementar" el recibo de la lu%. 8Oué potencia contratarías a la compa2ía eléctrica9 *ato: tabla de potencias contratadas a Bberdrola.
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b) upón que para ahorrar, contratas una potencia de +5I. 8Oué ocurrir" cuando conectes al mismo tiempo la lavadora, el secador y la plancha9
Acti'i&a&es 8Circuitos in&e)en&ientes &e la 'i'ien&a:. '5) 8 qué circuito crees que pertenecen los siguientes dispositivos eléctricos9 3elaciona mediante lechas el dispositivo con el circuito independiente que lo alimenta. &epillo de dientes eléctrico.
&'
Lavadora.
&+
0rdenador.
&5
Luces de la cocina.
&
6itrocer"mica
&>
') 6erdadero o Nalso: a) b) c) d) r o s e g
i el #B del circuito de iluminación salta, no se podr"n encender ninguna de las luces de la casa. Las tomas de corriente de cocina y el horno se alimentan de circuitos distintos. Cn #B controla y regula al menos + circuitos independientes. $odos los enchues de la casa van por el mismo circuito. e) l desactiva Circuito &e utili7aci*n Corriente má;. &el IA &e )rotecci*n A$ el BD se desc &' Bluminación ' nectan todos lo &+ $omas de uso general 'G circuitos indep &5 &ocina y horno +> ndientes del ho & Lavadora, lavava!illas y termo eléctrico + ar. &> Pa2o, cuarto de cocina 'G
'>) &uestiones cortas: a) i una bombilla del pasillo sure un cortocircuito, provocando un pico de corriente, saltar" el #B el circuito de iluminación. 8Oué circuitos se quedar"n cortados9 8Oué circuitos seguir"n uncionando9 b) El horno
sure un problema
de uncionamiento
eléctrico,
y genera
un cortocircuito.
8Ou
é interruptorKes del &D# saltar"n9 8Oué circuitos de!an de uncionar9 8Oué aparatos eléctricos de!ar"n de uncionar9 8Oué circuitos siguen uncionando9 c) l enchuar un lexo en tu habitación, la bombilla halógena se unde y genera un cortocircuito. 8Oué interruptorKes del &D# saltar"n9 8Oué circuitos de!an de uncionar9 8Oué aparatos eléctricos de!ar"n de uncionar9 8Oué circuitos siguen uncionando9 d) Es 4avidad y tenemos invitados en casa. #ara hacer la cena de 4ochebuena conectamos multitud de dispositivos eléctricos y encendemos todas las luces. Ello provoca que se supere la potencia m"xima contratada. 8Oué interruptorKes del &D# saltar"n9 8Oué circuitos se quedar"n cortados9 8Oué circuitos seguir"n uncionando9 e) Cn electricista va a tu casa a revisar la instalación, y desconecta el interruptor BD. 8Oué circuitos de!an de uncionar9 'G) En la siguiente tabla tienes un e!emplo típico de las corrientes m"ximas de corte de los #Bs d e protección de los circuitos independientes de una vivienda:
20 a) Bmagina que en nuestra vivienda se produce un cortocircuito en la lu% del dormitorio, porque la bombilla es deectuosa, produciéndose un pico de corriente (') en el circuito de la iluminación: 8Oué crees que ocurrir" e cada uno de los #Bs9 8Oué ocurrir" con los distintos circuitos independientes9
8Oué elementos eléctricos de!ar"n de uncionar en la vivienda9 b) upón que la lavadora tiene una avería (uga de agua) y genera un cortocircuito (') por contacto de los cables con el agua: 8Oué crees que ocurrir" con los distintos #Bs9 8Oué ocurrir" con los distintos circuitos independientes9 8Oué elementos eléctricos de!ar"n de uncionar en la vivienda9 c) En el ba2o, el cepillo de dientes eléctrico se unde provocando cortocircuito (5): 8Oué crees que ocurrir" con los distintos #Bs9 8Oué ocurrir" con los distintos circuitos independientes9 8Oué elementos eléctricos de!ar"n de uncionar en la vivienda9 'H) Bnvestiga el circuito independiente de iluminación de tu casa. El circuito parte de su correspondiente #B de protección en el cuadro eléctrico, y recorre la casa para alimentar a los distintos puntos de lu%. a) *ibu!a un sencillo plano de tu vivienda y sit1a en él los distintos puntos de lu%. El símbolo de u n punto de lu% es:
b) *esconecta manualmente el #B del circuito de iluminación. 8e encienden las luces9 8Nuncionan las l"mparas conectadas a los enchues9 8Nunciona el rigoríico, horno, microondas9 8#or qué ocurre todo esto9 ') Bnvestiga los circuitos de toma de corriente (enchues) de tu casa. on circuitos que parten de sus correspondientes #Bs de protección en el cuadro eléctrico, y recorren la vivienda para alimentar las tomas de corriente del hogar. a) *ibu!a un sencillo plano de tu vivienda, y sit1a en él las tomas de corriente que haya en casa.
Enchue sin toma de tierra
Enchue con toma de tierra
Enchue de cocina y horno
b) Bmagina que desconectas manualmente el #B del circuito &+ de tomas de corriente. 8#odrías encender la lu% de las habitaciones9 8Nuncionar"n las l"mparas conectadas a los enchues9 8Nuncionar" la cadena de m1sica de tu habitación9 8#odrías encender la $69 8&rees que uncionar" la batidora, microondas y horno9 8Q el rigoríico9 8Nuncionar" la lavadora y e l lavava!illas9 8Q el cepillo eléctrico del cuarto de ba2o9 8#or qué ocurre todo esto9
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Acti'i&a&es 8Ca-lea&o &e la instalaci*n el%ctrica interior:. 'J) En la siguiente igura, identiica los cables de ase, neutro y toma de tierra.
+) En instalaciones eléctricas de viviendas, el cable de ase suele venir controlado por el interruptor. &uando el interruptor cierra el circuito, la corriente llega al receptor por el cable de ase, para retornar por el cable del neutro: En todos los circuitos, el interruptor siempre corta el cable de ase.
En los siguientes circuitos típicos en instalaciones eléctricas de viviendas, identiica el cable de ase y el cable de neutro. #inta cada cable con su color normali%ado:
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+') ediante cables de colores normali%ados, dibu!a las conexiones adecuadas para los siguientes circuitos: a) $oma de corriente.
b) #unto de lu% con interruptor.
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c)
*os puntos de lu% con interruptor.
d) $imbre con pulsador.
e) $oma de corriente, y timbre con pulsador.
20
)
*os puntos de lu% con interruptor simple, y timbre con pulsador.
g) #unto de lu% con dos interruptores conmutados
Acti'i&a&es 8ra&os &e electrificaci*n &e la 'i'ien&a:. 40$: 3ecordar que la potencia requerida por una vivienda se calcula sumando las potencias de todos los elementos receptores que dispone la vivienda, y aplicando una reducción de un M (ya que no se van a utili%ar todos los aparatos eléctricos simult"neamente). ++) Bndica los circuitos que debe tener una vivienda en la que vamos a instalar los siguientes elementos: + puntos de lu%, +> tomas de corriente, ' lavadora, ' televisión, ' cocina eléctrica y + a ires acondicionados. +5) En una vivienda de ' m+, tenemos los siguientes receptores en cada habitación: &omedor: 5 bombillas de ' I, televisión de '>I, equipo de m1sica '5> I, *6* G I, l"mpara de I. #asillo: bombillas halógenas de > I. &ocina: + luorescentes de 5 I, 4evera de 5>I, lavava!illas G I, microondas H I, horno
'> I, lavadora 20 I y secadora de >> I. *ormitorio de matrimonio: > bombillas de G I, dos l"mparas de I, televisión de I. *ormitorio del ni2o: L"mpara de ba!o consumo de H I, ordenador personal I, radio &* > I. Estudio: Luminaria con 5 luorescentes de 5> I, ordenador port"til de I Pa2o: 5 bombillas de +> I, ' bombilla de G I, secador de pelo de ' I.
0btener la potencia total instalada en la vivienda: +) 8&on qué tipo de electriicación corresponde el e!emplo anterior9 +>) 8Oué tipo e acondicionado9
de
electriicación debemos
elegir para
una vivienda
donde
queremos
poner air
+G) 8Oué tipo de electriicación debemos elegir para una vivienda usual de J m+, con lavadora y termo eléctrico9 +H) #ara la siguiente instalación, 8qué tipo de grupo de electriicación debemos elegir en esta vivienda9 + *ato: la casa es de J m . Bluminación: +I icroondas: 'I. $6 (+ aparatos): I. ecadora: +>I. $ostadora: HI. Lavava!illas: 5RI. Lavadora: +RI orno: +I. Nrigo: +I. 6itrocer"mica: +,>RI &adena de m1sica con altavoces: 5I +
+) En una vivienda de ' m , tenemos los siguientes receptores en cada habitación: &omedor: 5 bombillas de ' I, televisión de '> I, equipo de m1sica '5> I, *6* G I , l"mpara de I. #asillo: bombillas halógenas de > I. &ocina: + luorescentes de 5 I, 4evera de 5> I, lavava!illas G I, microondas H I, horno '> I, lavadora I y secadora de >> I. *ormitorio de matrimonio: > bombillas de G I, dos l"mparas de I, televisión de I. *ormitorio del ni2o: L"mpara de ba!o consumo de H I, ordenador personal I, radio &* > I. Estudio: Luminaria con 5 luorescentes de 5> I, ordenador port"til de I Pa2o: 5 bombillas de +> I, ' bombilla de G I, secador de pelo de ' I. a) &alcula la potencia requerida por la vivienda en situación normal (no habr" uso simult"neo de todos los aparatos eléctricos de la vivienda). b) 8&on qué tipo de electriicación corresponde9 +J) 8Oué grado de electriicación tiene tu casa9 3a%ona tu respuesta.
Acti'i&a&es 8Es3uemas el%ctricos 9 circuitos -ásicos:. 5) Explica qué instalación eléctrica representa cada uno de los siguientes esquemas uniilares:
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5') *ibu!a el esquema uniilar de la siguiente instalación eléctrica:
Esquema topogr"ico
Esquema multiilar
5+) *ibu!a el esquema uniilar de la siguiente instalación eléctrica:
Esquema topogr"ico
Esquema multiilar
55) *ibu!a el esquema uniilar de la siguiente instalación eléctrica:
Esquema topogr"ico
Esquema multiilar
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5) *ibu!a el esquema uniilar de la siguiente instalación eléctrica:
Esquema topogr"ico
Esquema multiilar
5>) #ara el esquema uniilar de la siguiente vivienda, indica la instalación eléctrica de cada estancia, y cómo se gobierna (pulsador, interruptor simple, + interruptores conmutados, 5 interruptores conmutados). *istribuidor
5G) La igura muestra el esquema eléctrico uniilar de varias habitaciones en una casa. Bndica cu"l es la instalación eléctrica de cada estancia, y cómo se gobierna (pulsador, interruptor simple, + interruptores conmutados, 5
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&ocica
*ormitorio
5H) Tra-a
3eali%a un croquis aproximado del plano de planta de tu vivienda a ordenador. Bmprime dicho plano de planta en un olio, !unto con tu nombre y apellidos, curso y grupo.
d) 3eali%a el esquema uniilar de la instalación eléctrica de tu vivienda sobre el plano de planta de tu vivienda. Entrégaselo al proesor en a echa convenida.
PROFESOR ANTONO AN!E" T#"C$ %
