Instalaciones eléctricas en viviendas - Tecnologia

Instalaciones eléctricas en viviendas
Índice de contenido
Instalaciones en viviendas.................................................................................................................... 2
Introducción..................................................................................................................................... 2
Elementos de líneas eléctricas......................................................................................................... 2
Simbología y esquemas unifilares................................................................................................... 6
Diseño y cálculo de instalaciones eléctricas en viviendas............................................................... 8
Cálculo........................................................................................................................................... 20
Recibo de la luz..............................................................................................................................21
Circuitos básicos de instalaciones eléctricas................................................................................. 23
Instalación de un timbre. Pulsador............................................................................................ 24
Instalación de puntos de luz ..................................................................................................... 24
Con mando desde un punto. Interruptor............................................................................... 24
Con mando desde dos puntos. Conmutador + conmutador..................................................25
Con mando desde tres puntos. Conmutador + conmutador de cruce + conmutador............26
Aparatos electrodomésticos................................................................................................................27
Clasificación de los aparatos electrodomésticos............................................................................27
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1
Instalaciones en viviendas
Introducción
Hoy por hoy la energía eléctrica en aparatos electrodomésticos está no sólo implantada sino que
más bien es la forma de energía principal para la práctica totalidad de aparatos.
Desde la entrada en vigor del Reglamento electrotécnico de Baja Tensión (RD 842/2002) se exige
entregar al titular de la instalación una documentación donde se reflejen sus características
fundamentales, esquemas unifilares, croquis del trazado, instrucciones y precauciones de uso y
mantenimiento de la misma.
Elementos de líneas eléctricas
La instalación constará de las siguientes líneas y elementos:
✔ Caja general de protección.
Es
el elemento de la red interior
del
edificio en el que se efectúa
la
conexión con la acometida
de
la Compañía Suministradora.
Estará situada en el portal o
en
la fachada, alojada en un
nicho de pared donde
podrán colocarse una o dos
cajas generales de
protección. Dispondrá, si
procede, de un borne de
conexión a puesta a tierra.
Dentro de la misma se
instalarán cortocircuitos
fusibles en todas las fases. El
neutro estará constituido
por
una conexión desmontable
situada a la izquierda de las
fases. En el caso de que sólo
se
dé servicio a un máximo de
dos
locales o viviendas, esta caja
puede albergar un elemento
de
medida (contador) por
instalación individual,
denominándose Caja de
Protección y Medida.
✔ Línea repartidora. Es la
línea que enlaza la caja
general de protección con la centralización de contadores. En la instalación del edificio
se dispondrá una o más líneas repartidoras.
✔ Centralización de contadores. Es el conjunto destinado a la medida del consumo de
energía eléctrica por los usuarios. Se dispondrá una centralización de contadores:
1. En la planta baja o en el primer sótano.
2. En la planta baja o en el primer sótano y en una o más plantas intermedias.
3. En cada una de las plantas.
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✔ Derivaciones individuales. Son las líneas constituidas por un conductor de fase, un
neutro y uno de protección, que enlazan cada contador de la centralización con el
correspondiente cuadro general de distribución. Para suministros trifásicos las
derivaciones individuales estarán constituidas por tres conductores de fase, un neutro
y uno de protección.
✔ Cuadro general de
distribución. Es el
cuadro situado a la
entrada de cada local
comercial o vivienda,
destinado a proteger la
instalación interior, así
como al usuario contra
contactos indirectos.
Consta de los siguientes
elementos componentes,
que
en el caso de ser
instalaciones
monofásicas, protegerán fase y neutro y, en el caso de ser trifásicas, serán omnipolares
(protegerán las tres fases y el neutro):
✔ ICP (Interruptor de Control de Potencia): es un interruptor magnetotérmico
automático que coloca la
compañía suministradora1, al
inicio de la instalación eléctrica
de
cada vivienda, de acuerdo con
la
potencia que el cliente ha
contratado. De tal forma que
cuando se pasa ese limite salta
automáticamente y es
necesario rearmarlo por medio
de
una pestaña. Está precintado y,
en
caso de tener que ser
sustituido, deberá hacerlo la
empresa suministradora del
servicio. Como no es un
elemento de protección no
tiene por qué proteger el
neutro.
✔ IGA (Interruptor
magnetotérmico General
Automático): se trata de un interruptor magnetotérmico general de la instalación del
abonado2. Sirve para desconectar la instalación interior. De igual valor que el ICP,
protege la instalación interior de cortocircuitos y sobrecargas de corriente, su misión,
pues, no es la limitación de la potencia como ocurría con el ICP.
1 Compañía suministradora: empresa de electricidad que nos vende la energía. En el caso de Ciudad Real,
históricamente ha sido Unión Fenosa.
2 Abonado: persona que ha contratado el servicio, en este caso, de suministro de energía eléctrica. “El que paga las
facturas”.
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✔ Interruptor Diferencial (ID) automático: es un dispositivo electromecánico que se
coloca en las instalaciones
eléctricas con el fin de proteger a
las personas de las derivaciones
causadas por faltas de
aislamiento entre los
conductores activos y tierra o
masa de los aparatos. Su
funcionamiento es sencillo: se
mide la corriente en la fase y, por
otro lado, también la de retorno
por el neutro, si existe una
diferencia mayor a su
sensibilidad activa un
disparador. Este dispositivo se
puede rearmar. Posee un botón
de prueba o test, que sirve para comprobar que funciona (se trata de elementos cuya
misión es de proteger a los usuarios y por ello se recomienda pulsarlo cada 6 meses).
Debe haber uno por cada 5 circuitos. Si hay más de uno, se colocará uno general tras el
IGA. Su sensibilidad de disparo, en viviendas, ha de ser de 30mA. Otra característica
importante, es la corriente nominal del circuito, que se ha de tener en cuenta para que
el funcionamiento sea correcto.
✔ PIA (Pequeño Interruptor magnetotérmico Automático): es un dispositivo que se
emplea para la protección de los
circuitos eléctricos, contra
cortocircuitos y sobrecargas de
corriente, en sustitución de los
fusibles, ya que tienen la ventaja
de
que no hay que reponerlos, cuando
desconectan, se rearman de nuevo,
por
medio de una palanca, y siguen
funcionando. Estos aparatos
constan de un disparador
magnético que abre el circuito interrumpiendo el paso de corriente, está formado por
una bobina, que actúa sobre un contacto móvil cuando la intensidad que la atraviesa es
superior a su valor nominal. También pose un disparador térmico, formado por una
lámina bimetálica, que se dobla al ser calentada por un exceso de intensidad, y aunque
más lentamente que el dispositivo anterior, desconecta el contacto inferior. Se colocará
uno por circuito.
✔ Instalación interior. Es el conjunto de circuitos constituidos por un conductor de fase,
un neutro y uno de protección, que, partiendo del cuadro general de distribución,
alimentan a cada uno de los puntos de utilización de energía eléctrica en el interior de
una vivienda.
✔ Línea de fuerza motriz. Es la línea constituida por tres conductores de fase que enlaza
los contadores trifásicos con el equipo motriz del ascensor, el de la bomba del grupo de
presión u cualquier otro existente en el edificio.
✔ Línea de alumbrado de escaleras o línea de alumbrado auxiliar. Son las líneas que
parten de un contador común de servicios, destinadas al alumbrado de zonas comunes
de! edificio u a la alimentación del equipo de amplificación y distribución de la antena
colectiva.
✔ Línea principal de tierra. Es la línea, constituida por un conductor de cobre, que
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enlaza la antena colectiva, el equipo motriz y las guías del ascensor, el grupo de presión,
las tuberías de agua y las de gas que penetren en el edificio, los depósitos metálicos, las
calderas y cualquier masa metálica importante y accesible con la arqueta de conexión
según NTE-IEP.
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Simbología y esquemas unifilares
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Los esquemas unifilares son representaciones, en este caso, de circuitos de instalaciones eléctricas
de corriente alterna de tal manera que el conjunto de conductores de cada circuito se traza mediante
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una sola línea. Tiene las siguientes características:
✔ Toda escritura que figure en un documento debe poderse leer en dos orientaciones
separadas con un ángulo de 90º, desde los bordes inferior y derecho del documento.
Siempre con la escritura encima de la línea.
✔ La información de los conductores:
o Las características físicas:
 Al → Aluminio
 Cu → Cobre
 N → conductores conectados a neutro
 PE → conductores conectados a tierra
o El número de conductores (ejemplos):
 3x120mm2+1x50mm2 o 3x120+50mm2 → tres conductores de fase de
120mm2 cada uno y un conductor neutro de 50mm2 de sección.
 2x120mm2 Al → dos conductores de aluminio de 120mm2 de sección.
 3x(2x240mm2)+1x240mm2 → dos conductores en paralelo por cada
fase de 240mm2 cada uno y un conductor neutro de 240mm2 de sección.
o Identificación de las características de la red:
 3+N~400/230V 50Hz o 3N~400/230V 50Hz o 3/N~400/230V 50Hz
corresponde a un conjunto de conductores de 3 fases y neutro con
tensión compuesta de 400V y tensión simple de 230V, corriente alterna a
50Hz
 3~50 Hz 400V → sistema trifásico de corriente alterna de 50Hz con
tensión entre fases de 400V.
 3/N~50 Hz /TN-S → corriente alterna trifásica con neutro, 50Hz, con
esquema tipo TN-S.
o El número de conductores se indican sobre la línea
con
tantas diagonales cortando la línea unifilar.
Ejemplo trifásico.
Diseño y cálculo de instalaciones eléctricas en viviendas
Los lugares de consumo se clasifican en:
✔ Edificios destinados principalmente a viviendas.
✔ Edificios comerciales o de oficinas
✔ Edificios destinados a una industria específica
✔ Edificios destinados a una concentración de industrias
En este taller nos limitaremos a edificios destinados principalmente a viviendas. La carga máxima
por apartamento, piso o casa; depende del grado de utilización que desee alcanzar. Se establecen los
siguientes grados de electrificación: básica y elevada.
Cuadro resumen de instalaciones según grado de electrificación
Electrificación básica
Es la necesaria para la cobertura de las posibles
necesidades de utilización primarias sin necesidad de
obras posteriores de adecuación. Debe permitir la
utilización de los aparatos eléctricos de uso común en una
vivienda.
Electrificación elevada
Es la correspondiente a viviendas con una previsión de
utilización de aparatos electrodomésticos superior a la
electrificación básica:
-Superficie útil de la vivienda mayor a 160m 2
-Previsión de instalación de aire acondicionado.
-Previsión de instalación de calefacción eléctrica.
-Previsión de instalación de sistemas de automatización.
-Previsión de instalar una secadora
-Si el número de puntos de utilización de alumbrado es
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superior a 30.
-Si el número de puntos de utilización de tomas de
corriente de uso general es superior a 20.
Potencia no inferior a 5.750W. Los escalones monofásicos Potencia no inferior a 9.200W. Los escalones monofásicos
previstos:
previstos:
Potencia
Interruptor General Automático
Potencia
Interruptor General
(W)
IGA (A)
(W)
Automático IGA (A)
5750
25
9200
40
7360
32
11500
50
14490
63
CIRCUITOS
CIRCUITOS
C1: destinado a alimentar los puntos de iluminación.
C1-C5: Los mismos que los de la electrificación básica
C2: destinado a tomas de corriente de uso general y
frigorífico
C6: circuito adicional para puntos de luz (máximo 30)
C3: destinado a alimentar la cocina y el horno
C7: circuito adicional para tomas de corriente si la
superficie de la vivienda es mayor de 160m2 o máximo 20
tomas.
C4: destinado a alimentar la lavadora, lavavajillas y termo C8: destinado a la instalación de calefacción eléctrica.
eléctrico.
C5:destinado a alimentar las tomas de corriente de los
cuartos de baño, así como las bases auxiliares del cuarto
de cocina
C9: destinado a la instalación de aire acondicionado
C10: destinado a la instalación de una secadora
independiente
C11: destinado a la alimentación del sistema de
automatización, gestión técnica de la energía y de
seguridad.
C12: circuitos adicionales de alimentación de la cocina,
horno, lavadora, lavavajillas, termo eléctrico o tomas de
corriente de cuarto de baño cuando su número de tomas
exceda 6
Los esquemas unifilares de los circuitos de instalaciones interiores en viviendas son:
✔ Esquema unifilar correspondiente a una instalación monofásica con un grado de
electrificación básica con los circuitos mínimos y una potencia contratada de 5750W
✔ Esquema unifilar correspondiente a una vivienda monofásica con un grado de
electrificación básica con circuitos desdoblados.
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✔ Esquema unifilar correspondiente a una vivienda monofásica con un grado de
electrificación elevada
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✔ En cuanto a la cantidad de puntos de luz o tomas de corriente por estancia de la
vivienda, la siguiente tabla la resume.
Ejemplos de ello son:
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Cualquier lugar que contenga una bañera, una ducha o aparato para uso análogo, ante la presencia
de agua, se tendrá en cuenta una serie de precauciones para evitar electrocuciones, conservando los
siguientes volúmenes:
Tipo
Límites verticales
Límites horizontales
Difusor fijo
Difusor con desplazamiento
Volumen 0
-Plato de ducha o bañera. -Paredes verticales del plato de -Paredes verticales del plato de ducha o
-Del suelo a 0,05m de ducha o bañera.
bañera
altura.
-0,6m de radio alrededor del -1,2m de radio desde la toma de agua.
rociador.
Volumen 1
-Entre el plano horizontal
superior del volumen 0 y
2,25m por encima del
suelo.
Volumen 2
-La misma que volumen 1 -Planos verticales alrededor del volumen 1 a 0,6m de distancia.
Volumen 3
-Entre el plano horizontal -Planos verticales alrededor del volumen 2 a 2,4m de distancia.
superior del volumen 2 y -Comprende cualquier espacio por debajo que sea accesible por medio de
el techo o una altura de una herramienta (excepto bañeras de hidromasaje y cabinas).
3m por encima del suelo.
-Planos verticales alrededor del -Planos verticales alrededor del plato
plato de ducha o bañera.
de ducha o bañera
-0,6m de radio alrededor del -1,2m de radio alrededor de la toma de
rociador
agua de la pared.
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Lo que hemos visto en planta, se puede representar en un boceto:
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Cálculo
Elementos de cálculo:
Lo primero que hay que tener en cuenta es la caída de tensión del suministro en los circuitos
interiores en viviendas que no podrá ser superior a: 3% para circuitos de iluminación y 5% para los
de fuerza.
Los pasos a seguir para el cálculo consiste en:
1.-Poner en una Tabla las líneas con la información de: longitud, corriente más desfavorable.
2.-Dibujar el esquema unifilar de la instalación
3.-Repartir la caída de tensión en cada rama
4.-Aplicar la fórmula siguiente para el cálculo, a priori, de la sección de los cables de cada línea.
S : sección del cable en mm2
I desfavorable⋅0,036⋅L
S=
, siendo ⇒
L :longitud dek cable en m
CDT
CDT :caída de tensión de la línea en V
5.-Una vez hecho esto, se comprueba que la caída de tensión
(CDT) total desde la acometida no supera los máximos. Si no
fuera así, habría que volver a calcular.
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6.-Se elige el cable de entre los de sección normalizada, inmediatamente superior al calculado en
cada línea.
7.-Se escogen los interruptores magnetotérmicos de tal manera que protejan el cable. Si hubiera
algún problema, se aumentaría la sección de las líneas necesarias.
8.-Se selecciona el/los interruptores diferenciales asociados a los magnetotérmicos.
Un ejemplo, realizado con hoja de cálculo es:
para el siguiente esquema unifilar
Recibo de la luz
Desde enero de 2009, cada mes, recibimos una factura de nuestra compañía suministradora de
electricidad en nuestro domicilio en el que aparecen un gran número de conceptos y datos que
vamos a explicar punto por punto.
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En ella debe aparecer, entre otros, los datos personales del titular del suministro, así como la
dirección en la que éste se efectúa, también los datos de la domiciliación bancaria en la que se
efectúan los pagos, la identificación del suministrador (compañía que nos vende la energía
eléctrica) y de la oficina de la que dependemos.
Lo primero es saber cuanta energía hemos consumido. Esto se evalúa contrastando las lecturas del
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equipo de medida individual (contador o maxímetro) del que disponemos en nuestra acometida. Se
toma el valor de la última lectura y el valor actual y, la resta del actual menos el anterior arroja el
consumo eléctrico que hemos efectuado.
Sabiendo la energía consumida, iremos por partes nos centraremos en las partes por las que nos va a
facturar la compañía eléctrica. Las compañías cobran por:
✔ Consumo de energía: es el valor del contador de la ultima lectura menos la el valor de
la lectura anterior, que multiplicado por el precio del kilovatio hora, da el valor del
importe correspondiente al consumo de energía (0,114730€/kWh).
✔ La potencia contratada con la compañía (8,05kW), durante 1,08 meses (del 20 del 11 al
23 del 12) por el precio por potencia (1,675202€)
✔ Alquiler de equipos de medida (el contador).
✔ Impuesto especial sobre la electricidad, los valores de la fórmula salen de:
o 135,49 =120,93 14,56
o 4,864%: antiguamente se destinaba a subvencionar la minería del carbón y se
incluye como un coste más dentro de los de diversificación y seguridad del
abastecimiento del suministro.
100
o
1,05113=
100−4,864
Al final, un gráfico muestra al usuario cómo ha evolucionado su consumo durante el último año (en
cada factura, el promedio anual y el gasto medio diario en pesetas)
Circuitos básicos de instalaciones eléctricas
Los circuitos básicos de instalaciones eléctricas en viviendas son:
•
Circuito de mando por pulsador de un timbre
•
Circuito de mando de puntos de luz desde un interruptor.
•
Circuito de mando de puntos de luz desde dos conmutadores
•
Circuito de mando de puntos de luz desde tres conmutadores.
Además del montaje y realización práctica de los circuitos en el aula-taller, de manera previa, se
diseñarán y simularán en el ordenador con aplicaciones tales como Crocodile Technology,
Electronic Workbench o MyOpenLab.
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Instalación de un timbre. Pulsador.
Instalación de puntos de luz
Con mando desde un punto. Interruptor
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Con mando desde dos puntos. Conmutador + conmutador
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Con mando desde tres puntos. Conmutador + conmutador de cruce + conmutador
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Aparatos electrodomésticos
Del término ELECTRODOMÉSTICO se extraen dos palabras electricidad por un lado y por otro
doméstico, de allí se deduce que son aparatos utilizados en el hogar y que funcionan con energía
eléctrica. Estos han evolucionado con el tiempo, varían con la moda y las tendencias estéticas.
Actualmente emplean, en su mayoría, materiales plásticos en su estructura exterior, siendo más
livianos y estéticos, pudiendo formar parte de la decoración de un espacio.
Otra acepción de electrodoméstico es: máquina que realiza algunas tareas domésticas rutinarias,
como pueden ser cocinar, conservar los alimentos, o limpiar, tanto para un hogar como para
instituciones, comercios o industria.
La necesidad que ha tenido el hombre para mejorar su calidad de vida, a llevado construir día a día
productos electrodomésticos, los cuales ayudan a efectuar una actividad doméstica en menos tiempo
y con menos esfuerzo que antes de su invención ahorran trabajo.
La ciencia y la tecnología están involucradas completamente en la elaboración de refrigeradores,
televisiones, licuadoras, cafeteras, lavadoras, aspiradoras, etc. un sinfín de Electrodomésticos, que
con el paso del tiempo han ido evolucionando debido a las necesidades del hombre. El resultado del
trabajo de diseñadores y científicos es con frecuencia más barato de fabricar y más fácil de usar que
el de sus predecesores, por lo que se vende mucho más.
Clasificación de los aparatos electrodomésticos
Dentro de la categoría genérica de electrodomésticos podemos distinguir los siguientes grupos:
✔ Línea marrón.
✔ Línea blanca.
✔ Pequeñas aplicaciones de electrodomésticos.
Además, el aparato electrodoméstico se complementa con otros elementos como son los
mecanismos de transmisión, la instalación y los aislamientos eléctricos.
Desde un punto de vista técnico existen pocas variedades de electrodomésticos juzgando por los
principios electromagnéticos en que se basan.
General
Por su base técnica
Línea Marrón
Televisor TRC, plasma, LCD/TFT
Reproductor de audio
Reproductor de vídeo
Cadena de música
Reproductor de DVD/Blue Ray
Home cinema
Por sus
elementos
Aparatos con reistencia
Aparatos con motor
Aparatos con motor y reistencia
Frigoríficos y acondicionador de aire
Línea Blanca
Cocina
Horno
Lavadora
Lavavajillas
Refrigerador
nevera
congelador
Campana
extractora
Secadora
Calentador
Calefactor
Aire
acondicionado
Bodega
climatizada
Por su
consumo
Aparatos de pequeño consumo
Aparatos de consumo medio
Aparatos de gran consumo
Por su uso
Doméstico
Industrial
Mantenimiento
de la casa.
Plancha
Aspiradora
Estufa
Ventilador
Preparación
alimentaria.
Microondas
Sandwichera
Licuadora
Cafetera
Por su eficiencia energética
Pequeñas
aplicaciones
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Higiene y
belleza.
Depiladora
Maquinilla de
afeitar
Secador de pelo
Moldeador
Cepillo eléctrico
Tostadora
Freidora
Batidora
Robot de cocina
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