T. Instalaciones el ctricas

TECNOLOGÍA
4º ESO
INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS
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INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAS
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 CORRIENTE CONTINUA Y ALTERNA
La energía eléctrica es una de las formas de energía más utilizadas debido a la facilidad con que se
genera, transporta y transforma en otras formas de energía.
Todas las normas sobre las instalaciones eléctricas en viviendas están recogidas en el Reglamento
Electrotécnico de Baja Tensión (REBT).
Existen dos tipos de corriente eléctrica:
CORRIENTE CONTINUA
Es el tipo de corriente producida por generadores tales como pilas,
baterías y dínamos. La corriente continua no cambia de valor ni de sentido a lo
largo del tiempo y siempre sigue la misma dirección (del polo negativo al polo
positivo del generador). https://www.youtube.com/watch?v=0sawKviTJy8
CORRIENTE ALTERNA
Se produce en los alternadores de las centrales eléctricas y es la que
llega a los enchufes de nuestros hogares. Este tipo de corriente cambia
periódicamente de intensidad y de sentido a lo largo del tiempo. En las redes
eléctricas se opta por producir y distribuir la electricidad en forma de corriente
alterna, ya que presenta importantes ventajas sobre la corriente continua:



Los generadores de corriente alterna son más sencillos, más baratos, y necesitan de menos
mantenimiento que los de corriente continua.
El transporte de la corriente alterna es más eficiente, ya que se puede elevar a tensiones muy
altas mediante transformadores. Esto permite minimizar las pérdidas de energía eléctrica durante
su transporte. Por el contrario, la corriente continua carece de esta cualidad de transformación y su
transporte está sujeto a elevadísimas pérdidas.
La mayoría de motores en industrias, edificios, etc. funcionan con corriente alterna. Estos motores
de alterna son más eficientes, robustos y sencillos que los de corriente continua.
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1.1 TIPOS DE CORRIENTE ALTERNA: MONOFÁSICA Y TRIFÁSICA
CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
La corriente alterna que llega a nuestros hogares es monofásica. En la corriente monofásica existe una
única señal de corriente, que se transmite por el cable de fase (R, color negro, marrón o gris) y retorna por el
cable de neutro (N, color azul). El sistema monofásico usa una tensión de 230V entre fase y neutro.
CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA
La corriente trifásica es un sistema de tres corrientes alternas acopladas (las 3 corrientes se producen
simultáneamente en un mismo generador). Cada una de estas corrientes (fases) se transporta por un
conductor de fase (3 cables: R, S y T, colores marrón, negro y gris), y un conductor para el retorno común de
las tres fases, que sirve para cerrar los 3 circuitos (conductor neutro N, color azul).
¿Por qué existe la corriente alterna trifásica?
a) El sistema de producción y transporte de energía en forma trifásica está universalmente
adoptado en todas las redes eléctricas, debido a que permite que los cables conductores sean
de menor sección (grosor) y por tanto que las redes eléctricas sean mucho menos costosas.
b) La corriente alterna trifásica permite el funcionamiento de motores eléctricos trifásicos,
ampliamente utilizados en la industria porque son muy simples, duraderos y económicos.
230 V entre fase y neutro, 380 V entre fases
2 INSTALACIÓN DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
La electricidad se obtiene de distintas fuentes de energía en las centrales eléctricas: hidroeléctricas,
eólicas, térmicas, etc. Para transportarla hasta los lugares de consumo se emplean líneas de alta tensión
donde su voltaje se eleva y posteriormente se va reduciendo al acercarse a ellos.
La instalación eléctrica de transporte y distribución eléctrica está constituida por varias etapas:
2.1 Red de transporte: Es la parte de la instalación que conecta los centros de producción de
electricidad hasta lugares próximos a los centros de consumo.

La energía eléctrica se genera en los alternadores de las centrales eléctricas a una tensión de 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 400 KV.
Pérdida de energía en un cable por efecto Joule: Q = I2• R • t
 Potencia eléctrica: P = V • I
 Ley de Ohm: V = I · R
 Energía eléctrica: E = P · t = V • I · t
Q= energía calorífica V= voltaje o tensión I= intensidad R= resistencia t = tiempo
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Dado que la potencia eléctrica viene dada por el producto de la tensión por la intensidad, mediante
un transformador se puede elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en
igual proporción la intensidad de corriente. Con ello, la misma potencia puede ser distribuida a
largas distancias con bajas intensidades y por tanto, con bajas pérdidas por efecto Joule.

Se trata de una red trifásica (tres hilos o fases), formada por líneas aéreas (torres de alta tensión)
con forma de malla o tela de araña, de forma que se pueda garantizar el suministro en caso de
defecto en algún punto de la red. El organismo que la gestiona es Red Eléctrica Española (REE).
2.2 Red de distribución primaria: las redes de distribución son redes de transporte de la energía
eléctrica una vez transformada a media o baja tensión. Se reduce el voltaje a una tensión inferior a 130
KV (media tensión) en las subestaciones de transformación.
2.3 Red de distribución secundaria: Es la parte de la instalación que distribuye la energía eléctrica a
la industria y a los comercios y viviendas. Está conectada a la red de distribución primaria, a través de
subestaciones de distribución.

La distribución se realiza en Baja Tensión (BT), es decir menor de 1000 V, pero en este caso las
líneas son de cuatro conductores (trifásica: 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
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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. Está formada por los siguientes elementos:
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 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. Miden el consumo de energía eléctrica de cada abonado. Cada contador se conecta
solamente a dos conductores de la LGA (fase y neutro). 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: fase, neutro y un conductor de puesta a tierra.
 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 las figuras siguientes 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.
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4.1 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.
4.2 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. Se trata de un dispositivo que protege a la instalación evitando que se quemen los
conductores eléctricos por exceso de temperatura. 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
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.
El diferencial: http://www.consumer.es/web/es/bricolaje/electricidad/2002/11/27/140005.php
 Pequeños Interruptores Automáticos (PIA): son interruptores automáticos magnetotérmicos cuya
función es proteger a cada uno de los circuitos independientes de la instalación interior de la vivienda,
pudiendo ser desconectarlos individualmente.


Sobrecargas: un exceso de consumo eléctrico en una vivienda puede provocar que la
intensidad de corriente circulante se haga mayor que la intensidad de corriente máxima que
soportan los conductores del circuito independiente.
Cortocircuitos: sobreintensidades provocadas por contacto directo accidental entre fase y
neutro (debido al deterioro en los aislantes de los cables, presencia de agua, etc.)
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4. 3 Grados de electrificación
La distribución eléctrica dentro de la vivienda se realiza a través de circuitos interiores, que parten
desde los PIA y alimentan 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. Según sea su potencia de
consumo, así serán las secciones de los cables.
El REBT establece 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
menor de 160 m2. 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:
Circuito
Utilización
Potencia
(W)
200
Sección mínima
(mm2)
1,5
Poder de corte del
PIA (A)
10
C1
Iluminación
C2
Tomas de corriente de uso general
3450
2,5
16
C3
Cocina, horno
(electrodomésticos de potencia elevada)
5400
6
25
C4
Lavadora, lavavajillas y termo (electrodomésticos en contacto con agua)
3450
4
20
C5
Tomas de corriente auxiliares en baños,
y cocina
3450
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:






Superficie de vivienda mayor de 160 m2.
Si se prevé aire acondicionado.
Si se prevé calefacción eléctrica.
Si se prevé secadora.
Si se prevé más de 30 puntos de luz.
Si se prevé más de 20 tomas de corriente.
En cuyo caso, además de los cinco circuitos del grado
de electrificación básico, deberán disponerse todos
los adicionales que sean necesarios. La potencia
mínima contratada en este caso será de 9200 W.
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 40% (ya que no se van a utilizar
todos los aparatos eléctricos simultáneamente).
RECEPTORES ELÉCTRICOS
Los receptores eléctricos son los aparatos de la vivienda que funcionan
eléctricamente y van conectados a los enchufes o tomas de corriente,
como: lámparas, nevera, lavadora, televisor, etc.
Muchos de estos receptores se conocen como electrodomésticos. Cada
electrodoméstico tiene una determinada eficiencia energética, que va
desde la clase A (los más eficientes) hasta la G (los menos eficientes).
Los de la clase A son más caros, pero a la larga suponen un ahorro de
energía considerable.
4.4 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
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.
que
permiten
conectar
distintos
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4.5 Conexiones de una instalación: materiales y dispositivos
a) 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 de conductores, según su función:
Conductor
Fases
Color
Negro, marrón, gris
Función
Entrada de corriente
Neutro
Azul
Salida de corriente
Toma de tierra
Amarillo con franjas verdes
Protección
b) 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. 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. Todos se pueden realizar
mediante una clema.
Conexión
Empalme
Derivación
c) 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. LED: su bajo consumo es ideal también para largos períodos de funcionamiento continuado.
d) 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.
e) 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…
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f)
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.
g) 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
5. 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.
B) Esquema unifilar: 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.
Para la representación de instalaciones en viviendas
mediante esquemas unifilares se utilizan una serie de
símbolos normalizados.
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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. 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.
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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6. 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) 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:
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F) 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.
G) 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
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.
7. 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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FUENTES
http://www.ree.es/es/educaree/juego-controla Juego Controla
http://www.ree.es/es/publicaciones/educacion/de-la-generacion-al-consumo
http://www.educa-text.com/upload/demolibrosabierto/te82e.html Libro digital sobre instalaciones
http://www.scoop.it/t/tecnologia-para-4-eso Varios enlaces a otros temas
https://www.youtube.com/watch?v=Kgz0vD1vSxY&feature=c4-overviewvl&list=PLpOqH6AE0tNgrhG4Lca75PMoE-yHrwcDq ARDUINO Y OTROS
http://tecnovilladiego.blogspot.com.es/2013/11/4-eso-tema-de-instalaciones-en-viviendas.html
Villadiego
IES
http://meteo.ieec.uned.es/www_Usumeteog/ Electrónica
http://www.tuveras.com/ Información completa sobre cuestiones eléctricas: diferencial, esquemas, etc
http://martavtecno.wordpress.com/2014/09/16/infografias-del-tema-de-instalaciones-en-viviendas/
INFOGRAFÍAS
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