Vemos como la energía eléctrica se genera a 20Kv y se eleva la tensión para transportarla en alta tensión (132 -400 Kilo Voltios) para que la sección de los cables por donde viaja sea lo más pequeña posible y reducir costes. Veamos por qué es así.
Como la Energía= Potencia x tiempo y la Potencia = Tensión x Intensidad.
P = V x I Si elevamos mucho la tensión, la Intensidad, para transportar la misma potencia, será pequeña y cuanto más pequeña sea la intensidad menor será la sección del conductor (la sección de un conductor es directamente proporcional a la intensidad que lo atraviesa). Si el conductor es de pequeña sección el coste de la línea de transporte será mucho menor. Ese es el motivo por el que la energía eléctrica se transporta en alta tensión.
Resumiendo a mayor tensión, menor intensidad para la misma potencia, y a menor intensidad menor sección del cable. Por último a menor sección del cable menor el costo de la instalación. Fijate que para transportar energía hace falta kilómetros de cables.
Lógicamente antes de llegar a las viviendas tendremos que bajar la tensión para que llegue a las viviendas a 220V. Se va bajando mediante Transformadores.
Instalación Fuera de la Vivienda
Nada más llegar al edificio donde esta situada la vivienda ns encontramos con la acometida. Este punto es el punto que une la instalación del distribuidor de energía ( por ejemplo Iberdrola) con la instalación del edificio.
De la acometida (que pertenece a la distribuidora) pasamos a la llamada Caja General de Protección del Edificio. Simplemente es una caja con 3 Fusibles para proteger la instalación de todo el edificio en caso de sobrecargas eléctricas. Veamos el esquema.
De cada contador la instalación va a subir a cada vivienda particular por la derivación individual. Habrá tantas derivaciones individuales como viviendas en el edificio. Veamos el esquema completo de la instalación del edificio.
Lo primero recordar que todas las normas para las instalaciones eléctricas en viviendas y baja tensión vienen especificadas en el REBT (reglamento electrotécnico de baja tensión) y es donde deberemos recurrir siempre para consultar información técnica. Esta pagina solo es una guía educativa.
Ahora vamos a ver la instalación de nuestra vivienda particular. Lo primero es saber que llegan 3 cables, fase, neutro y toma de tierra (a partir de ahora t.t.).
En un circuito eléctrico la corriente entra por un conductor de color negro, marrón o gris llamado fase, pasa por el receptor (bombilla, cocina, lavadora, etc.), y sale por un conductor azul llamado Neutro. El verde-amarillo es el cable de toma de tierra y es para protección contra fugas de corriente.
Veamos algunos ejemplos:
La Toma de Tierra
Cuando se trata de un circuito eléctrico normal, la corriente se desplaza por el conductor de la fase hasta un aparato o lámpara, y regresa al generador por el neutro.
Si durante el recorrido, el conductor se encuentra dañado en su aislamiento y contacta con la carcasa metálica de un aparato, ésta pasa a estar bajo tensión, y si alguien la toca ofrece a la corriente el camino más corto para desviarse a tierra, produciendo una descarga a través de la persona.
La toma de tierra es un cable (verde-amarillo) que une directamente el aparato a la tierra. Al ser superior la conductividad de éste (tiene menos resistencia que la del cuerpo humano), en caso de fuga de corriente, esta irá por el cable de toma de tierra hasta una pica metálica en el suelo del edificio saltando el diferencial (si existe) y protegiéndonos de la descarga.
Circuitos en el interior de la vivienda
Se entiende por circuito las partes específicas de la instalación eléctrica. Los circuitos mínimos son:
C1: circuito de distribución interna destinado a alimentar los puntos de iluminación. También se llama circuito de iluminación.
C2: circuito de distribución interna destinado a tomas de corriente de uso general y frigorífico.
C3: circuito de distribución interna, destinado a alimentar cocina y horno.
C4: circuito de distribución interna, destinado a alimentar lavadora, lavavajillas y termo eléctrico.
C5: Circuito de distribución interna, destinado a alimentar tomas de corriente de los cuartos de baño, así como las bases auxiliares del cuarto de cocina. También se llama circuito de tomas de corriente (enchufes).
Todos los circuitos llevarán fase, neutro y t.t. excepto el de alumbrado que solo llevará fase y neutro.
Cada circuito será independiente y para ello se separan en el llamado cuadro de distribución que es lo primero que vemos al entrar en la vivienda, normalmente la caja al lado de la puerta de entrada.
OJO una instalación tiene como mínimo estos 5 circuitos pero puede tener más.
Cuadro de Distribución
Primero veamos el cuadro y después iremos explicando parte a parte. Vemos 3 imágenes. La primera es la instalación de cada componente, la segunda y tercera es ya instalado y como lo veríamos en nuestra casa sin el ICP.
Lo primero que nos encontramos es el ICP, interruptor de control de potencia que nos pone la distribuidora para controlarnos la potencia que hemos contratado. NO es nuestro, viene precintado y manipularlo puede traer como consecuencia una multa.
Si conectamos aparatos que la suma de su potencia sea mayor a la que hemos contratado el ICP saltará cortándonos la corriente en toda la vivienda. Las potencias normales que se pueden contratar son:
- La más baja y la que menos se paga por término fijo es de 3,3Kw (3.300 vatios)
- La intermedia y la más normal es de 4,6Kw.
- La más alta sería de 5,75Kw.
Por ejemplo si contratamos 3,3Kw y conectamos aparatos cuya suma sea mayor de 3.300w, la distribuidora (Iberdrola por ejemplo) no nos deja conectarlos a la vez por que sobrepasamos la potencia contratada y nos corta el suministro con el ICP. Tendríamos que desconectar algún aparato y volver a subir el ICP. Si esto nos pasa muy a menudo mejor será contratar una potencia superior. Es un elemento igual que los magnetotérmicos que veremos a continuación, pero va separado en el cuadro por que no es nuestro, es de la distribuidora.
Seguidamente vemos otro magnetotermico llamado IGA (interruptor general automático) cuya misión es poder cortar la corriente en todos los circuitos a la vez. Protege contra sobrecargas en la instalación (un cortocircuito por ejemplo). Funcionan como los magnetotérmicos que veremos a continuación. Debe calcularse para el total de la potencia contratada. P= 3300w P=VxI; I= de 15A aunque se suele poner de 20 o 25A.
Después del IGA veremos agrupados los Interruptores Magnetotérmicos, también llamados PIA (pequeño interruptor automático). Uno para cada circuito, con la misión de separar los circuitos y además de protegerlos contra sobrecargas.
Las PIAS o Magnetotérmicos son dispositivos que protegen a los aparatos y a los conductores de cortocircuitos y sobrecargas. Se instala un PIA por circuito tal que 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: P=VxI). Al sobrepasar la intensidad de la PIA por el circuito (esto sucede por ejemplo en un cortocircuito en el circuito), la PIA corta el suministro de corriente en el circuito protegiendolo.
Pero además las PIAs como ves en el esquema separan los 5 circuitos. Si bajamos una PIA solo desconectaremos los elementos de la casa conectados al circuito de esa PIA. Si haces la prueba y bajas el de cocina verás como las luces siguen funcionando. Luego las PIAs tienen 2 misiones proteger la instalación y separar los circuitos.
Además el cuadro de distribución llevará un Diferencial para proteger en toda la instalación a las personas contra contactos indirectos. la función que tiene es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando existe una fuga de corriente a tierra (por la carcasa de metal de la lavadora por ejemplo), con lo que la instalación se desconectará antes de que alguien toque el aparato averiado. En caso de que una persona toque una parte con corriente donde no debería de tener corriente, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona. El diferencial protegue a las personas contra corrientes de fuga.
La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo, sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial, es decir, valor de corriente de fuga que si se alcanza en la instalación, ésta se desconectará.
El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA) , ya que son los que quedan por debajo del límite considerado peligroso para el cuerpo humano.
El diferencial corta toda la instalación (todos los circuitos).
Algo muy importante y que vemos en la imagen de arriba, los cables de toma de tierra no pasan por ninguno de los elementos, va directamente a cada elemento a proteger.
Bien ya tenemos nuestro cuadro de distribución. Ahora nos queda hacer la instalación de cada circuito por la vivienda.
Tendremos que llevar cada circuito (3 cables por circuito) a cada habitación. Para eso en cada habitación tenemos encima o al lado de la puerta una caja de derivación. A esa caja llegan todos los circuitos que se necesitan en esa habitación concreta y de ella sacamos los cables para cada enchufe o punto de luz de esa habitación.
Veamos imágenes de la caja de derivación.
Cada cable sale al punto de luz o enchufe de una regleta, regleta donde llegan los cables del circuito de luz, enchufes, etc. No se pueden hacer empalmes con cinta aislante. Lógicamente los cables van por dentro de un tubo, normalmente corrugado, y el tubo a su vez va por dentro de la pared.
Esquemas Instalación de Vivienda
Los esquemas que se utilizan para las instalaciones son los llamados esquemas unifilares. son esquemas donde no se representan todos los cables. Mediante una línea representamos todos lo cables que van por esa línea. Siempre irán como mínimo 2 cables, la fase y el neutro, y en el caso de enchufes 3, la fase, el neutro y la t.t.
Como ves al principio del circuito solo con poner 2 o 3 líneas atravesadas determinamos si por ese circuito irán 2 o 3 cables. La t.t. se representa con media línea.
Bien empecemos con el esquema del cuadro de distribución.
Fíjate que ponemos la intensidad de cada circuito y la sección del cable del circuito. La T es la toma de tierra. Idif es el interruptor diferencial. Una sección de 2 x 2,5mm + T, quiere decir 2 cables de sección de 2,5 mm cuadrados + el cable de toma de tierra que normalmente suelo ser de la misma sección.
Ahora vamos con el esquema de la vivienda.
Este sería el circuito de alumbrado, solo vemos el circuitos de los puntos de luz y el del baño. Tendremos otros circuitos similares para los otros 3 circuitos.
Fíjate en la leyenda vienen los símbolos utilizados. CGMP es el cuadro de distribución que también se llama Cuadro General de Mando y Protección. ICP es el interruptor de control de potencia. Los circulitos que ves en cada habitación serán las cajas de derivación.
Ahora solo nos quedaría hacer los otros circuitos de igual forma, conectando los enchufes. Pero ojo no todos los enchufes son iguales, recuerda que son diferentes dependiendo el circuito al que pertenezca.
Puntos de Luz y Tomas de Corriente Mínimos por Habitación
En cada habitación se colocarán, como mínimo los elementos de la siguiente tabla:
Secciones de los Cables de los Circuitos
Las Secciones de los conductores depende de la potencia contratada y de cada circuito, pero resumiendo:
Iluminación -> Secciones 1,5mm2
Tomas de fuerza generales -> 2,5mm2
Cocina y horno -> 6mm2
Lavadora, lavavajilla y termo o caldera -> 4mm2
Calefacción, aire acondicionado -> 6mm2
Automatización -> 1,5mm2
Recalcando que estos valores son para instalaciones de 2 conductores (fase y neutro) más tierra, de aislamiento termoplástico (pvc o similar) bajo tubo empotrado en obra.
Diámetro de los Tubos
El diámetro de los tubos por lo que van los conductores dependerá de la cantidad de cables que vayan por su interior y de la sección de estos cables. Aquí tienes una tabla.
El Baño
Es un punto negro de la vivienda, ya que la humedad y el agua hacen aumentar el peligro de accidentes eléctricos.
Los puntos que debes tener en cuenta son:
-No utilizar alargaderas o ladrones corrientes.
- Las bases de los enchufes deben tener terminal de conducción a tierra.
- Limpiar los elementos eléctricos del baño (interruptores, focos de luz, espejos con iluminación,...) con un paño seco y calzado aislante (nunca descalzo).
- Los enchufes, interruptores y aparatos de iluminación nunca deberán estar a menos de 2.25 m de altura de la ducha o bañera y a menos de 1 metro de distancia de ella.
Para estos datos y otros sobre dimensionado de los elementos de las instalaciones eléctricas en las viviendas recomendamos usar el REBT donde vienen todos los datos correctos para cumplir la normativa.
Otros Componentes de la Instalación
Canalizaciones
Son el conjunto de elementos por los que discurre el cableado de una instalación eléctrica. Su finalidad es proteger los conductores.
Pueden ir empotradas o en el exterior. Están formadas por los tubos y por las cajas de empalmes. Se suele hacer un plano de los tubos en la vivienda.
Los Conductores
Son elementos que transportan la corriente eléctrica a los diferentes elementos del circuito. Se llaman hilos si están formados por un solo elemento cilíndrico, y cables si están formados por varios hilos. También los hay flexibles y rígidos.
Terminales y Regletas
Los terminales son elementos de fijación metálicos que se acoplan al extremo de un cable facilitando la conexión de este. Las regletas son piezas de plástico que llevan unos contactos metálicos en su interior, y sirven para unir los extremos de dos cables. A continuación vamos a ver los terminales y las regletas más usadas:
Enchufes
Cuando compremos una base de enchufe deberemos de tener en cuenta el tipo de base que queremos utilizar y la intensidad máxima que soportan. Existen tres tipos fundamentales:
Bases de Enchufes y Clavijas
Son elementos de un circuito eléctrico que sirven para conectar los receptores eléctricos al circuito. El método más utilizado es a través de clavijas y/o bases de enchufes (tomas de corriente). En el mercado existen dos tipos diferenciados según sus elementos de conexión:
Elementos de Maniobra
Son los elementos de un circuito que cortan o permiten el paso de la corriente para que el circuito (los receptores) funcione como lo hemos diseñado. Veamos algunos de ellos:
Conexión de un Interruptor de Luz
OJO la conexión del interruptor solo debe cortar el cable de fase, nunca el neutro. Los dos bornes (conexiones) tienen que cortan el conductor de fase. Si unimos en una la fase y en el otro el neutro al activar el interruptor provocaríamos un cortocircuito por que uniríamos los dos polos ¡¡¡Grave Error!!!. ¿Qué pasaría? pues saltaría la PIA del circuito, pero esto NUNCA DEBEMOS HACERLO.
Conmutada
Los conmutadores se usan para encender el mismo punto de luz desde 2 o 3 sitios diferentes, por ejemplo en los pasillos o uno a la entrada de la habitación y otro en el interior. Ojo no son interruptores, aunque su aspecto exterior sea igual, son conmutadores. Los conmutadores por dentro tienen 3 bornes o 4 bornes, en lugar de 2 que son los que tiene el interruptor normal. Uno de los 3 bornes se llama común. El común de uno va a la fase y el común del otro va al punto de luz. Los otros dos bornes (contactos) van uniendo los dos conmutadores. Su conexión es como la del esquema:
Si queremos hacer una conmutada para encender una luz desde 3 sitios diferentes, necesitamos 2 conmutadores normales (con 3 bornes) y una más llamado conmutador de cruzamiento (con 4 bornes). Este último irá en el medio de los otros 2 conmutadores, tal como ves en el esquema siguiente:
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