ELECTROTECNIA Y LUMINOTECNIA. Instalaciones eléctricas de baja tensión.

1. ELECTROTECNIA Y LUMINOTECNIA.Instalaciones eléctricas de baja tensión.

2. GENERALIDADES. Es la energía de los edificios, en la actualidad existen otras fuentes de energía como es el gas, pero mediante la energía eléctrica se consigue la utilización de todos los servicios que permiten un alto grado de confort y habitabilidad que se ha logrado en la actualidad, tales como alumbrado, calefacción, aire acondicionado, transporte vertical, ventilación, telefonía, megafonía, etc. y sobre todo la disponibilidad de una energía permanente para el uso que queramos.

3. GENERALIDADES.

4. GENERALIDADES.

5. FACTORES FAVORABLES A LA INCLUSIÓN DE LA ELECTRICIDAD EN LAS VVDAS. • Su versatilidad de usos, que la hacen aplicable a todos los tipos de receptores domésticos. • El desarrollo logrado con la corriente alterna, por su fácil generación, partiendo de formas más primarias de energía. • La fácil transformación de la corriente alterna en magnitudes eléctricas de valores elevados para su transporte. • Su sencilla introducción en el interior de los edificios, así como su expansión en las distintas dependencias de los mismos, llegando hasta el último rincón. • El suministro prácticamente constante de sus características normalizadas, de tensión, frecuencia, forma de onda, etc. • La posibilidad de dividirla en fracciones que satisfagan las cantidades útiles requeridas en cada caso. • El fácil transporte, que permite su utilización a cientos de kilómetros del punto de su generación, aprovechando los recursos económicos a distancia. • La carencia de residuos en su utilización. (energía limpia).

6. ARQUITECTURA PASIVA + ACTIVA • El concepto de edificio como conjunto de arquitectura pasiva + activa aún no ha sido plenamente asimilado, y continúa entendiéndose la arquitectura como un conjunto de elementos constructivos a los que se añaden, a posteriori y sobreponiéndolos, unos sistemas mecánicos y energéticos para completar la habitabilidad de los mismos. • Debemos intentar conjugar armónicamente sistemas constructivos apropiados con los mecánicos y electrónicos cuyas fuente energética es primordialmente de origen eléctrico.

7. EVOLUCIÓN HISTÓRICA.- • Hacia 1.880 empiezan los suministros de electricidad en los países más desarrollados de la época, Estados Unidos es sin duda el pionero en este campo. • El primer uso generalizado de la energía eléctrica fue para alumbrado, sustituyendo las lámparas de gas o de combustibles líquidos por lámparas incandescentes con filamento de carbón a 110 voltios. • Las lámparas incandescentes tal y como hoy las conocemos con filamento de Wolframio o Tungsteno datan de 1.908. Este entre otros, es uno de los descubrimientos relevantes que producen este cambio. Así se estanca el crecimiento del gas como fuente de energía y viene sustituida por la electricidad, cuyas lámparas no queman oxigeno, desprenden menos calor y son manejables.

8. EVOLUCIÓN HISTÓRICA.- Hasta los años 50 los primeros contratos se reducían a un precio fijo mensual por la conexión de dos lámparas de 25 watios. De los 50 a los 60, el alumbrado seguía siendo prioritario con lámparas de 25 y 40 w., pero ya con contadores de consumo. En esta década empezaban a incorporarse los primeros electrodomésticos. En total menos de 1.000 watios instalados. En la década de los 60 se amplia la gama de electrodomésticos con el frigorífico, la televisión, la lavadora y la aspiradora. Este aumento de las prestaciones eléctricas supone una potencia instalada en torno a los 2.000 w. y contratada 1.100 w. De los años 70 a los 80 sigue aumentando el equipamiento de alumbrado y empieza a hacerse habitual el uso de lavaplatos, cocina eléctrica y sobre todo el horno eléctrico. Estos aparatos suben la potencia instalada por encima de los 5.000 w. si bien la mayoría se mantiene con contratos de 2.200 0 3.300 watios.

9. FUNDAMENTOS TEÓRICOS BÁSICOS.- La electricidad es un tipo de energía que se manifiesta mediante dos fenómenos distintos, la carga eléctrica y la corriente eléctrica. Carga eléctrica tiene su fundamento en una alteración atómica del material consiste en un desplazamiento de los electrones de las órbitas más exteriores que provocan un desequilibrio en un átomo inicialmente en reposo. Corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que pasa por un cuerpo conductor, provocado por la diferencia de potencial que existe entre los terminales del conductor. Es pues el desplazamiento de electrones desde un átomo que los posee en exceso hasta otro que se encuentra falto de ellos. Por tanto, si la parte del átomo que se desplaza son los electrones, entonces el desplazamiento siempre será de cargas negativas. Por lo que, el sentido de la circulación de la corriente será de negativo (-) a positivo (+).

10. FUNDAMENTOS TEÓRICOS BÁSICOS.- Clases de corrientes.- La corriente continua es aquella en que los electrones, siguen siempre el mismo sentido en el conductor. Su representación es una recta horizontal ya que sus magnitudes básicas permanecen sensiblemente constantes. (Es la corriente de las pilas y acumuladores). La corriente alterna por el contrario, es aquella que en fracciones de tiempo periódicas va cambiando de valor y de signo pasando por unos máximos y mínimos en los dos sentidos. Es como si en el extremo de dos conductores en un momento dado uno de ellos fuera el polo positivo o de mayor potencial respecto al otro que sería el negativo o de menor potencial; y al instante siguiente cambiaran los polos para después volver al estado inicial, así con una repetición cíclica indefinida.

11. FUNDAMENTOS TEÓRICOS BÁSICOS.- Cuerpos conductores y aislantes.- Si el átomo de un material está constituido de forma que la atracción entre el núcleo (positivo) y los electrones externos es muy pequeña, estos tienen gran facilidad para abandonar el átomo cuando se les somete a la influencia de campos eléctricos; a estos materiales se les denomina buenos conductores eléctricos y en general son todos los metales, sobre todo el cobre, la plata y el aluminio. Por el contrario, si la fuerza de atracción entre el núcleo y los electrones es muy intensa, de manera que estos electrones no abandonan sus átomos, a estos materiales se les denomina aislantes eléctricos o materiales dieléctricos y son en general el vidrio, la goma, los plásticos, la madera, las arcillas cocidas, etc.

12. FUNDAMENTOS TEÓRICOS BÁSICOS.- Circuito eléctrico. Conjunto de elementos conectados en una disposición tal que conforman un sistema para mover cargas eléctricas a los largo de trayectorias cerradas. Esta condición es básica si el circuito no está cerrado la corriente no circula. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Generador: Es el que produce la fuerza electromotriz, capaz de producir el movimiento de los electrones, convirtiendo en energía eléctrica otro tipo de energía. Receptor: Es el elemento que recibe la energía eléctrica, para a su vez transformarla en otro tipo de energía. (calor, luz, mecánica. Etc.) Línea: Son los conductores eléctricos, que transportan los electrones desde el generador, hasta el receptor, de una forma permanente por lo cual puede circular la corriente eléctrica.

13. FUNDAMENTOS TEÓRICOS BÁSICOS.- Instalación eléctrica. Conjunto de aparatos y circuitos asociados, en previsión de un fin particular: producción, conversión, transformación, distribución o utilización de la energía eléctrica.

14. MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELEMENTALES.- Fuerza electromotriz, es la fuerza capaz de impulsar a los electrones, al mantener constante un campo eléctrico y se mide en Voltios. (V) Diferencia de potencial, tensión o voltaje, es la diferencia de potencial o nivel eléctrico, entre dos puntos cualquiera del circuito y que toma su máximo valor entre lo bornes de un acumulador o generador, se mide también en Voltios y está afectada por las caídas de tensión. Sabemos que el potencial de la Tierra es cero. Por tanto, si un cuerpo cargado lo unimos a tierra, su potencial se descarga y será cero. Intensidad, es el caudal eléctrico (cantidad de electrones por segundo) y representa la magnitud más importante del circuito, ya que todos los elementos del mismo dependen de este valor. Cuando la cantidad de electrones que circulan por segundo en un circuito es la equivalente a un Culombio (6,3 x 10 18) se denomina 1 Amperio y ésta es su unidad. Resistencia, es la oposición al paso de la corriente eléctrica, representa la mayor o menor dificultad que los elementos del circuito presentan al paso de la corriente y depende fundamentalmente de los materiales y de la temperatura. Se mide en Ohmios. (Ω). Potencia eléctrica, es la energía consumida en un circuito en la unidad de tiempo. Se mide en Watios. (W).

15. ALTA Y BAJA TENSIÓN.SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA.- Las fuentes de energía o energías primarias se clasifican, según su abundancia y disponibilidad, en renovables y no renovables. Son fuentes de energía renovables las que llegan de forma continua a la superficie terrestre o forman parte de ella y son inagotables: hidráulica, solar, eólica, mareomotriz y de la biomasa. Las fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran en cantidades limitadas; por tanto, sus reservas disminuyen, hasta desaparecer, al consumirlas: carbón, petróleo, gas natural, energía nuclear y energía geotérmica. La electricidad no se encuentra disponible en la naturaleza, hay que obtenerla a partir de fuentes de energía primaria; es una energía de las llamadas secundarias. Se obtiene en centrales térmicas, nucleares e hidroeléctricas. El paso mas importante fue cuando se consiguió transformar estas energías en una de mas fácil transporte y consumo. Esto es la energía eléctrica.

16. ALTA Y BAJA TENSIÓN.-SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD EL TRANSPORTE DE LA ELECTRICIDAD.- A partir de la producción en un generador eléctrico de corriente alterna trifásica, en las centrales eléctricas debemos transportarlas a los lugares de consumo. Los alternadores de las centrales proporcionan la energía eléctrica a una tensión de 10.000 a 20.000 voltios. El transporte a las ciudades, industrias, y todo tipo de centros de consumo que, casi siempre, se encuentran a mucha distancia, se realiza a través de líneas eléctricas. Como estas no son perfectas, ya que poseen resistencia eléctrica, se producen grandes pérdidas de energía en forma de calor. Para reducir estas pérdidas se utilizan líneas de alta tensión (220.000, 380.000 voltios). De esta forma, se disminuye la intensidad de la corriente eléctrica y la electricidad podrá recorrer grandes distancias con pocas pérdidas.

17. ALTA Y BAJA TENSIÓN.SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD Sistema de producción y distribución de la energía eléctrica.- PRODUCCIÓN TRANSPORTE DISTRIBUCIÓN Media tensión Alta tensión Media tensión 10 a 20 kv 220 a 380 kv 66 a 20 kv GENERADOR --- ESTACIÓN TRANSF. ---SUBESTACIÓN TRANSF. --- CENTRO DE TRANSF. (Industria pesada) (Baja Tensión 220-380 v).

18. NORMATIVA BÁSICA • Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.- • El RGBT es la normativa que estudiaremos en los próximos días y será su conocimiento necesario para el desarrollo de nuestra profesión, en este apartado de las instalaciones eléctricas. Se aprobó con el REAL DECRETO 842/2002, de 2 de agosto. • El reglamento consta de tres partes fundamentales: • El Real Decreto propiamente dicho. • Veintinueve artículos. • Las Instrucciones Técnicas Complementarias, que son 51 y que se han agrupado en ocho capítulos.

19. NORMATIVA BÁSICA • En la introducción del RD se recogen algunas de las novedades que se plantean en este documento. • La mayor novedad del reglamento consiste en la remisión a normas UNE. • Permite que se puedan conceder excepciones a sus prescripciones en los casos en que se justifique debidamente su imposibilidad material y se aporten medidas compensatorias. • Se definen de manera mucho más precisa las figuras de los instaladores y empresas autorizadas. • Se aumenta el número mínimo de circuitos de viviendas, lo que redundará en un mayor confort de las mismas. • Para la ejecución y puesta en servicio de las instalaciones se requiere en todos los casos la elaboración de una documentación técnica, en forma de proyecto o memoria. • Se exige la entrega al titular de una instalación de una documentación donde se reflejen sus características fundamentales, trazado, instrucciones y precauciones de uso, etc. • Se establece un cuadro de inspecciones por organismos de control.

20. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 1.Objeto. • Establecer las condiciones técnicas y garantías que deben reunir las instalaciones eléctricas conectadas a una fuente de suministro en los límites de baja tensión. • Finalidad: • Preservar la seguridad de las personas y los bienes. • Asegurar el normal funcionamiento de dichas instalaciones y prevenir las perturbaciones en otras instalaciones y servicios. • Contribuir a la fiabilidad técnica y a la eficiencia económica de las instalaciones.Se establece un cuadro de inspecciones por organismos de control.

21. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 2. Campo de Aplicación.- • Se aplicará a instalaciones de distribución, generadoras para consumo propio y a las receptoras, en los siguientes límites de tensiones nominales: • Corriente alterna: igual o inferior a 1.000 V. • Corriente continua: igual o inferior a 1.500 V. • A nuevas instalaciones, a sus modificaciones y a sus aplicaciones. • A las instalaciones existentes antes de su entrada en vigor que sean objeto de modificaciones y reparaciones de importancia y a sus ampliaciones. • A las instalaciones existentes antes de su entrada en vigor, en lo referente a las inspecciones, con arreglo a la reglamentación con la que se aprobaron.

22. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 2. Campo de Aplicación.- • Se entenderá por modificación o reparación de importancia las que afecten: • A más del 50% de la potencia instalada. • A líneas completas de procesos productivos con nuevos circuitos y cuadros, aún con reducción de potencia. • Igualmente se aplicará a las instalaciones existentes antes de su entrada en vigor, cuando su estado, situación o características impliquen un riesgo grave para las personas o bienes, o cuando se produzcan perturbaciones importantes.

23. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 4. Clasificación de las tensiones.- • Tensiones nominales: • 230 V entre fases para redes trifásicas de tres conductores. • 230 V entre fases y neutro y 400 V entre fases para redes trifásicas de cuatro conductores.

24. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 6. Equipos y Materiales. • Se admite la vigencia de otras reglamentaciones procedentes de otros países de la UE. • Indicaciones mínimas: • Identificación del fabricante o responsable de la comercialización. • Marca y modelo. • Tensión y potencia. (o intensidades asignadas)

25. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 15. Acometidas e instalaciones de enlace. • La acometida es una parte de la red de distribución. • Responsabilidad de la empresa suministradora. • Instalaciones de enlace que se componen de: • Caja general de protección (CGP) • Línea general de alimentación (LGA) • Elementos para la ubicación de contadores (CC) • Derivación individual (DI) • Caja para interruptor de control de potencia (ICP) • Dispositivos generales de mando y protección (DGMP)

26. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 16. Instalaciones interiores o receptoras. • Finalidad principal la utilización de la energía eléctrica. • En la utilización de la energía eléctrica se adoptarán las medidas de seguridad, tanto para la protección de usuarios como para la de las redes. • Articulo 17. Receptoras y puesta a tierra. • Sistema de protección de puesta a tierra.

27. NORMATIVA BÁSICA • ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT • Articulo 19. Información a usuarios. • Anexo al certificado de instalación que se entregue al titular de cualquier instalación eléctrica, la empresa instaladora deberá confeccionar unas instrucciones para el correcto uso y mantenimiento de la misma. • Incluirá como mínimo: • Esquema unifilar de la instalación con las características técnicas fundamentales de los equipos y materiales eléctricos instalados. • Croquis de su trazado.

28. NORMATIVA BÁSICA ARTICULOS RELEVANTES DEL RGBT Articulo 20. Mantenimiento de las instalaciones. Los titulares de las instalaciones deberán mantener en buen estado de funcionamiento sus instalaciones, utilizándolas de acuerdo con sus características y absteniéndose de intervenir en las mismas para modificarlas.

29. NORMATIVA BÁSICA ALGUNAS ITC RELEVANTES DEL RGBT ITC – BT-07 (Redes subterráneas para distribución en baja tensión) nos afectará en el dimensionamiento de los conductores en lo referente a las acometidas de edificios donde se especifican tanto las condiciones de separación y ejecución de las mismas como las intensidades máximas admisibles en cobre y aluminio. ITC-BT-10 Su conocimiento es particularmente necesario dado que es aquí donde se detallan los grados de electrificación de las viviendas en función de las previsiones de demanda máxima total, dependiendo tanto del programa eléctrico como de su superficie máxima. ITC-BT-12 Esta instrucción establece con la inclusión de diversos gráficos todos los esquemas de las instalaciones de enlace en función de la colocación de los contadores.

30. NORMATIVA BÁSICA ALGUNAS ITC RELEVANTES DEL RGBT ITC-BT-13 se refiere a las cajas generales de protección, por tanto deberemos tener en cuenta las normas particulares de las empresas distribuidoras. Si acaso se debe destacar la relativa novedad de la utilización, en viviendas individuales o pareadas, las denominadas “cajas de protección y medida”, las cuales incorporan la caja general de protección y el contador en un único elemento. ITC-BT-14 se refiere a la línea general de alimentación y la ITC-BT-15 a las derivaciones individuales. La primera une la Caja general de Protección con los contadores y la segunda son las conexiones desde contador hasta los dispositivos generales de mando y protección. Estas dos instrucciones especifican perfectamente tanto los factores referentes a la constitución, tendido e instalación de ambas líneas así como las máximas caídas de tensión admisible en función de la tipología resultante de la agrupación de contadores. La referencia a los contadores (en módulos, paneles o armarios) se contiene en la ITC-BT-16.

31. NORMATIVA BÁSICA ALGUNAS ITC RELEVANTES DEL RGBT ITC-BT-27 referidas a los volúmenes de protección en locales que contienen una bañera o ducha ITC-BT-25 donde se detallan las condiciones para determinar el grado de electrificación de las viviendas en sus categorías de básico y elevado. Existen otras normativas de no obligado cumplimiento como la NTE-IEB (Norma Tecnológica de la Edificación sobre Instalaciones de Electricidad: Baja Tensión), la NTE-IEP (Norma Tecnológica de la Edificación: Puesta a Tierra) y las normas UNE sobre los numerosísimos aspectos referentes a las instalaciones eléctricas en los edificios, imposibles de abarcar y por tanto, la parte más negativa del nuevo Reglamento.