INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS
ELEMENTOS COMPONENTES Y SU FUNCIONAMIENTO
CIRCUITOS CARACTERÍSTICOS
INDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. INSTALACIÓN DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
La red de transporte
La red de distribución primaria
La red de distribución secundaria
3. INSTALACIÓN DE ENLACE EN BLOQUES DE VIVIENDAS
Elementos componentes y su funcionamiento
4. INSTALACIÓN PARTICULAR EN VIVIENDAS
El Interruptor de Control de Potencia (ICP)
El Cuadro de Mando y Protección (CMP)
Grados de electrificación
Los circuitos interiores
Conexiones de una instalación: materiales y dispositivos
5. CIRCUITOS CARACTERÍSTICOS EN VIVIENDAS
Representación gráfica de los circuitos eléctricos
Circuitos característicos en viviendas
Instalaciones en cuarto de baño
1 INTRODUCCIÓN
A lo largo del tiempo, el ser humano ha utilizado distintas formas de energía para satisfacer sus
necesidades básicas y mejorar su calidad de vida. En la actualidad, la energía eléctrica es una de las más
utilizadas debido a su facilidad de generación, transporte y transformación en otras formas de energía, tanto
en la industria como en las viviendas.
Sin embargo, la electricidad comporta una serie de riesgos que, junto con la complejidad de las
instalaciones hizo necesaria la elaboración de una serie de normas de obligado cumplimiento recogidas en el
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) en 1973.
Dicho REBT ha sido modificado en el año 2003 (RD 842/02) debido al rápido desarrollo tecnológico de
los últimos 30 años, en los que se ha multiplicado sustancialmente el número de aparatos eléctricos en los
hogares, lo cual ha hecho necesaria una normativa más completa y adecuada a los tiempos actuales.
Así pues, en este tema se estudia: en primer lugar, los elementos componentes de las instalaciones de
transporte y distribución de electricidad, a continuación, la denominada instalación de enlace en bloques de
viviendas, posteriormente, la instalación particular en viviendas y por último, los circuitos característicos en
viviendas.
2 INSTALACIÓN DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
La instalación eléctrica de transporte y distribución está constituida básicamente por: la red de
transporte, la red de distribución primaria, la red de distribución secundaria y la acometida eléctrica.
2.1 La red de transporte: Conecta los grandes centros de producción de electricidad con los de
consumo.
La energía eléctrica se genera en los alternadores de las centrales eléctricas a una tensión entre
12 y 20 KV (Media Tensión MT). Para minorizar las pérdidas en los tendidos por efecto joule, se
transforma en las subestaciones de elevación a Muy Alta Tensión (MAT) entre 220 y 420 KV.
Se trata de una red trifásica (tres hilos o fases), formada por líneas aéreas en forma de malla o tela
de araña, con el fin de garantizar el suministro en caso de defecto en algún punto de la red.
Pertenece a la Red Eléctrica Española (REE).
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2.2 La red de distribución primaria: próximo a los lugares de consumo se reduce de nuevo a media
tensión en las subestaciones de distribución a una tensión entre 20 y 130 KV.
2.3 La red de distribución secundaria: Es la parte de la instalación que distribuye la energía eléctrica
a los pequeños comercios y viviendas. Está conectada a la red de distribución primaria, a través de Estaciones
Transformadoras reductoras de tensión denominadas Centros de Transformación.
La distribución se realiza en este caso en Baja Tensión (BT), es decir menor de 1000 V, pero en
este caso las líneas son de cuatro conductores (3 de fase y 1 neutro) y pueden ser tanto aéreas
como subterráneas.
De acuerdo con el nuevo REBT, la tensión entre cada fase y neutro es de 230V y entre fases es
de 400 V. (Antiguamente la tensión entre cada fase y neutro era de 220V y entre fases de 380V)
Red de transporte
Red de distribución primaria
Red de distribución secundaria
3 INSTALACIÓN DE ENLACE EN BLOQUES DE VIVIENDAS
Elementos componentes y su funcionamiento
De acuerdo con el nuevo REBT, en los bloques de viviendas 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 (ver figura). Está formada por los siguientes elementos:
Línea de acometida: Conecta la red de distribución secundaria (propiedad de la compañía eléctrica)
con la caja general de protección (propiedad de la comunidad de vecinos)
Caja general de protección (CGP): Aloja los elementos de protección (fusibles) de la instalación
interior.
Línea General de Alimentación (LGA): Conducción eléctrica que enlaza la CGP con la centralización
de contadores. Antiguamente denominada Línea Repartidora.
Centralización de Contadores (CC): Es el recinto donde se encuentran los contadores individuales
de cada vivienda, que miden el consumo de energía eléctrica de cada abonado. Cada contador se
conecta solamente a dos conductores de la LGA (una fase y el neutro) de manera que se pretende
que las tres fases estén equilibradas al realizar el reparto del consumo entre las distintas viviendas.
Antes del contador hay un fusible de seguridad.
Derivaciones Individuales (DI): Son líneas eléctricas que conectan los contadores individuales con el
Cuadro de Mando y Protección, situado en el interior de cada vivienda. Están constituidas por tres
conductores: uno de fase, el neutro y un conductor de puesta a tierra.
Cuadro general de mando y protección: Contiene el interruptor general de potencia y otros
elementos de protección y se sitúa en el interior de la vivienda.
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La Instalación de Puesta a Tierra: Está formada por un conductor eléctrico unido directamente a
“tierra” al cual se conectan todas las partes metálicas de los electrodomésticos o aparatos eléctricos
que no deben estar en tensión. En caso de que alguna de dichas partes metálicas entre en tensión,
debido por ejemplo a un fallo de aislamiento, se deriva la corriente a “tierra” haciendo actuar al
interruptor diferencial (que se estudia posteriormente) y protegiendo así a las personas contra
contactos eléctricos indirectos.
En la figura derecha podemos ver el esquema unificar de la instalación, donde se representan los
distintos elementos, desde la red de distribución secundaria hasta el inicio de la instalación particular de una
vivienda. Sobre cada tramo de la línea eléctrica se identifica con trazos oblicuos el número de conductores.
4 INSTALACIÓN PARTICULAR EN VIVIENDAS
La instalación particular en cada vivienda está constituida por los siguientes elementos: el interruptor de
control de potencia, el cuadro de mando y protección y los circuitos interiores.
El Interruptor de Control de Potencia (ICP)
Es un interruptor que actúa de forma automática, interrumpiendo el suministro de electricidad, en caso
de que se supere la potencia contratada con la compañía eléctrica. Así pues, se trata de un dispositivo de
medida y no de protección, como los que se describen a continuación.
El Cuadro de Mando y Protección (CMP)
De acuerdo con el nuevo REBT, este cuadro constituye el origen de la instalación particular de la
vivienda, a efectos del cálculo de la caída de tensión en los circuitos interiores. El CMP engloba a los
siguientes elementos: un Interruptor General Automático, un Interruptor Diferencial y varios Pequeños
Interruptores Automáticos.
Interruptor General Automático (IGA): Es el dispositivo 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. Su funcionamiento está basado en los efectos
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electromagnéticos y térmicos de la corriente eléctrica. En viviendas, ha de ser capaz de interrumpir
una corriente mínima de 25 A.
Interruptor Diferencial (ID): Es un dispositivo que, a diferencia del anterior, protege a las personas (y
no a la instalación), contra los denominados “contactos directos” y “contactos indirectos”. El contacto
directo se produce cuando se toca una parte de la instalación que está normalmente en tensión. El
contacto indirecto se produce cuando se toca una parte de la instalación que no debería estar
normalmente en tensión pero lo está, por ejemplo, debido a un fallo de aislamiento.
Su funcionamiento se basa en la medición de la diferencia de intensidad que entra y sale de la
instalación particular. En viviendas, han de tener una sensibilidad de 30 mA.
Pequeños Interruptores Automáticos (PIA): Similares al IGA, protegen de sobrecargas y
cortocircuitos a cada uno de los circuitos internos pudiendo desconectarlos individualmente.
Grados de electrificación
Son los que parten desde los PIA del CMP, para alimentar a los distintos receptores eléctricos de la
vivienda. El número de circuitos dependerá de la cantidad y tipos de receptores eléctricos que se prevea
utilizar en la vivienda. En cualquier caso, el REBT establece el número mínimo de circuitos en función de la
superficie de la vivienda. Así mientras que el antiguo REBT establecía cuatro grados de electrificación, el
nuevo reglamento establece únicamente dos grados de electrificación denominados: grado de electrificación
básico y grado de electrificación elevado.
A) Grado de electrificación básico: Es el establecido por el reglamento para viviendas con superficie
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menor de 160 m . El número mínimo de circuitos en este caso son cinco, protegidos cada uno con un
PIA. La potencia mínima contratada en este caso será de 5750 W. Características:
Cto.
Utilización
Sección mínima
(mm2)
1,5
Poder de corte
del PIA (A)
10
2,5
16
C1
Alumbrado
C2
Tomas de corriente de uso general
C3
Cocina, horno
(electrodomésticos de potencia elevada
6
25
C4
Lavadora, Lavavajillas y Termo
(electrodomésticos en contacto con agua)
4
20
C5
Tomas de corriente auxiliares en baños, y
Cocina
2,5
16
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B) Grado de electrificación elevado: 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,
−…
En cuyo caso, además de los cinco circuitos citados anteriormente, deberán disponerse todos los
adicionales que sean necesarios. La potencia mínima contratada en este caso será de 9200 W.
Circuitos interiores
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 las lámparas. 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:
Para tomas de corriente (enchufes) ordinarias que permiten
conectar distintos electrodomésticos de bajo y mediano
consumo.
Para tomas de corriente especiales con una potencia
superior a 3 KW, como hornos y cocinas.
Para tomas de corriente de electrodomésticos que utilizan
agua, como lavadora, lavavajillas.
Conexiones de una instalación: materiales y dispositivos
CONDUCTORES. Los conductores son cables formados por hilos metálicos cubiertos por un material
aislante. Se utilizan de diferentes secciones dependiendo de la intensidad de corriente que deban soportar y
pueden ser rígidos (un solo hilo) o flexibles (muchos hilos). Hay tres tipos, según su función:
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Conductor
Fases
En la vivienda hay una fase
Color
Negro, marrón, gris
Neutro
Un conductor
Azul
Toma de tierra
Conectada a la red del edificio
Amarillo con franjas verdes
CONEXIONES. Se denomina conexión a la unión de dos o más cables, o bien de un cable con el borne
de un enchufe o de un aparato eléctrico. Cuando la conexión une dos tramos de un conductor, se llama
empalme. Éste se puede realizar también mediante una clema. Y si se emplea con el fin de abrir una línea
para instalar un nuevo punto de luz o una nueva toma de corriente, se trata de una derivación.
PUNTOS DE LUZ: Son las lámparas de alumbrado. Las más usuales son:
A. De incandescencia: es la más
utilizada. Consta de un filamento que
emite luz al paso de la corriente.
c. Halógena: proporciona una luz más
blanca e intensa, es de reducido tamaño
y precisa de un transformador.
B. Fluorescente: emite luz por la incandescencia de un gas que se encuentra en su interior. Por su
bajo consumo es idónea para mantenerla funcionando durante mucho tiempo.
D. De ahorro: su bajo consumo es ideal también para largos períodos de funcionamiento
continuado.
TOMAS DE CORRIENTE: Dispositivos que sirven para conectar a la red un aparato de forma cómoda y
rápida. Consta de enchufe o hembra y clavija o macho. Los enchufes deben ir conectados a toma de tierra.
ELEMENTOS DE MANIOBRA: Dispositivos que sirven para interrumpir la corriente eléctrica de un
receptor. Destacan:
Interruptores: de superficie, empotrables, aéreos, etc.
Pulsadores: de superficie, empotrables.
Conmutadores
Llaves de cruce
Reguladores de iluminación…
CAJAS DE DERIVACIÓN: Cajas de diverso tamaño, normalmente empotradas, donde se realizan las
derivaciones a los distintos elementos del circuito. Son de forma redonda o cuadrada. Las conexiones se
realizan con clemas o fichas.
TUBO FLEXIBLE: Tubo de diferentes secciones empotrados en las paredes por donde discurren los
cables que unen los distintos elementos de la instalación.
Tubo flexible
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5 CIRCUITOS CARACTERÍSTICOS EN VIVIENDAS
Representación gráfica de los circuitos eléctricos
Los circuitos eléctricos se pueden representar gráficamente mediante estos tipos de esquemas:
topográfica, unifilar, multifilar, funcional.
A) Representación topográfica. Consiste en realizar un dibujo
en perspectiva del lugar en el que se quiere colocar la
instalación eléctrica. Este sistema es el que mayor sensación
de realidad proporciona, ya que permite visualizar la ubicación
aproximada de la instalación de un solo golpe de vista.
B) Esquema unifilar: Es aquel en el cual los distintos
elementos aparecen unidos por una única línea sobre la
que se indica el número de conductores que la componen
con trazos oblicuos, como se muestra en la figura
siguiente. Es la representación más sencilla, pero tiene el
inconveniente de no mostrar las conexiones reales de los
elementos.
C) Esquema multifilar: En este caso sí se muestran las
conexiones entre los elementos, como se muestra en la
figura siguiente. Es la representación más completa, pero
a la vez más compleja de representar.
D) Esquema funcional: Es una representación simplificada
del diagrama unifilar, que permite ver más fácilmente el
funcionamiento del circuito, como se muestra en la figura
siguiente. Puesto que el esquema funcional es sencillo de
representar y de fácil comprensión, es el que se va a
utilizar a continuación para describir los circuitos
característicos en viviendas.
E) Esquema circuital: Representación real y a la vez compleja que proporciona toda la información
necesaria para efectuar el montaje: número de conductores utilizados, cajas de derivación, etc.
Observarlo en la figura inferior.
En las siguientes figuras podemos observar diversas formas de representar dos circuitos formados por
dos puntos de luz conectados desde un interruptor y tres tomas de corriente.
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Circuitos característicos en viviendas
A continuación se describen los principales circuitos característicos en viviendas, cuyos elementos de
control (interruptores, conmutadores,…) siempre deben conectarse cortando el conductor de fase (y no el
neutro).
A) Control de un punto de luz desde un único punto: El circuito está formado por un interruptor,
conectado en serie con el punto de luz que se quiere controlar, como se ha mostrado en el esquema
funcional del apartado anterior.
B) Control de varios puntos de luz desde un único punto: En este caso, los puntos de luz deben
disponerse en paralelo entre sí, como se muestra en el esquema funcional siguiente, ya que si se
conectaran en serie, al fundirse alguna de las lámparas, el resto dejaría de funcionar.
C) El timbre: Sustituyendo el interruptor por un pulsador y las lámparas por un zumbador, se obtiene el
circuito característico del timbre.
D) Control de un punto de luz desde dos puntos próximos: En este caso, el circuito está constituido
por 2 conmutadores (dispositivos con una entrada y dos salidas) conectados de la siguiente forma:
E)
F) Control de un punto de luz desde dos puntos distanciados: En este caso, se puede conseguir un
ahorro en conductores disponiendo los dos conmutadores de la forma siguiente:
G) Control de un punto de luz desde tres o más puntos: En este caso, el circuito debe estar
constituido por dos conmutadores y un conmutador de cruce, que es un dispositivo con dos entradas y
dos salidas, conectados entre sí como se muestra en el esquema siguiente:
Para el control de un punto de luz desde 4 ó más puntos, se requeriría un nuevo conmutador de cruce
por cada punto de control adicional.
H) Circuito de toma de corriente con y sin toma de tierra: En ambos casos, el circuito está constituido
básicamente por una base de toma de corriente denominada generalmente “enchufe”, conectado
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como se muestra en los esquemas siguientes. En la actualidad, el REBT obliga a que todas las tomas
de corriente dispongan de toma de tierra.
Instalaciones en cuarto de baño
En una vivienda hay que poner especial atención a las instalaciones en el baño. En el antiguo REBT se
establecían unas zonas de protección y prohibición alrededor de las bañeras o duchas, en los que no podían
disponerse interruptores o tomas de corriente sin protección mientras que en el REBT actual se establecen
cuatro volúmenes (denominados 0, 1, 2 y 3), cuyas dimensiones dependen del tipo de sanitarios (bañeras de
hidromasaje, cabinas de ducha con o sin plato,…), en las que se definen una serie de restricciones
particulares en cada una de ellas.
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CONCLUSIÓN
A lo largo del tema se han descrito los principales elementos componentes de las instalaciones
eléctricas en viviendas, su funcionamiento y los circuitos característicos de las mismas.
Por último, es importante destacar la rápida evolución de las instalaciones eléctricas en las viviendas.
Desde que en 1889 se electrificó el primer aparato doméstico, la máquina de coser, se han generado una
infinidad de aparatos que han sido capaces de cambiar nuestro hábitat en poco más de 100 años y, en
especial, las viviendas. De este modo, las viviendas “domóticas” son una realidad en la actualidad, en las
cuales, la instalación eléctrica comprende además, las instalaciones de sistemas de automatización, gestión
de la energía, control y accionamiento de receptores de forma centralizada o remota, sistemas de emergencia
y seguridad, entre otros, que también están reguladas por el actual REBT.
BIBILIOGRAFÍA
IES Alfonso Romero Barcojo Departamento de Tecnología
https://docs.google.com/file/d/0BwiKXXvcAldpcUpscEdVUGpPUk0/edit?pli=1
Blog de Tecnología
http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/04/animacion-instalaciones-en-vivienda.html
Capítulo de muestra de DigitalText
http://www.digital-text.com/muestra_capitulos/2010/te82e.html
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