TEMA 8 - EL RISC ELÈCTRIC

TEMA 8 – EL RISC ELÈCTRIC
PRINCIPALS CARÁCTERISTIQUES DE LES INSTAL·LACIONS D’ALTA I MITJA TENSIÓ.
ESTACIONS I SUBESTACIONS TRANSFORMADORES.
CENTRES DE TRANSFORMACIÓ.
RISCOS DE PROXIMITAT A INSTAL·LACIONS D’ALTA TENSIÓ.
INSTAL·LACIONS DE BAIXA TENSIÓ.
TIPUS DE QUADRES BAIXA TENSIÓ.
CAIXA GENERAL DE PROTECCIÓ.
COMPTADORS.
QUADRES DE COMANDAMENT I PROTECCIÓ.
CONDUCTORS I AÏLLANTS: CONCEPTE DE FASE NEUTRE I TERRA.
Tenint en compte les propietats elèctriques, els cossos es poden classificar en dos tipus o classes, els Aïllants i
els Conductors.
Aïllants
Cossos en els quals l’electrificació només es manifesta en els punts de fregament o de contacte i no es
transmet per la resta del cos, es diu que són mal conductors i s’anomenen aïllants o dielèctrics.
Exemple: Vidre, Porcellana, Mica, Resines, Paper.
Conductors
Elements capaços de transportar la energia elèctrica amb la mínima dificultat de pas, cossos en els quals
l’electrificació es manifesta en tots i cadascun dels seus punts i permeten el pas del corrent, es diu que són
bons conductors.
Els millors conductors són els metalls, entre ells l’or i la plata. Els metalls més utilitzats en instal·lacions
elèctriques són el coure i l’alumini, que sent pitjors conductors, resulten més econòmics.
Identificació dels cables en funció del color i del seu aïllament
La ITC – BT – 19 del RBT assenyala que els conductors de les instal·lacions han de ser fàcilment identificables,
especialment el conductor neutre i el conductor de protecció. Aquesta identificació es realitzarà per els colors
que presenten els aïllaments. Quan existeixi conductor neutre en la instal·lació s’identificarà per el color blau
clar. El conductor de protecció se’l identificarà per el color verd – groc. Tots els conductors de fase
s’identificaran per els colors marró o negre, quan es consideri necessari identificar tres fases diferents
s’utilitzarà també el color gris.
L’ELECTRICITAT I LA MATÈRIA
L’atracció magnètica es deu a l’electricitat. La matèria està formada per partícules elementals anomenades
àtoms. Els àtoms a la vegada estan formats per diversos tipus de partícules, entre elles hi ha unes partícules
sense càrrega elèctrica, anomenades neutrons, altres amb càrrega elèctrica positiva anomenades protons, i
altres amb càrrega elèctrica negativa anomenades electrons.
Els protons i els neutrons es localitzen en el nucli de l’àtom mentre que els electrons es situen en les seves
òrbites successives en la escorça de l’àtom. L’assignació de càrrega negativa als electrons i positiva als
protons és degut a un conveni.
En moltes ocasions el nombre de protons i neutrons en l’àtom és igual, per el que les càrregues elèctriques
estan equilibrades. Però en altres àtoms hi ha més electrons que protons o viceversa, per el que estaran
carregats elèctricament i la seva càrrega serà negativa o positiva respectivament.
Corrent elèctric
El corrent elèctric és el fenomen resultant de la propietat que tenen els cossos de neutralitzar-se elèctricament.
Si s’agafen dos cossos (A i B) un dels quals està carregat positivament (A), li manquen electrons, i un altre que
està carregat negativament (B), li sobren electrons, en unir-los amb un fil conductor s’estableix un flux
d’electrons de (B) a (A) que es mantindrà fins que s’igualin les càrregues elèctriques. Aquest desplaçament
d’electrons és el que es denomina corrent elèctric.
Per conveni, quan dibuixem un circuit elèctric diem que el sentit del corrent va del pol negatiu al positiu. Quan
es dibuixa la intensitat el sentit és al contrari.
Conductivitat elèctrica
En alguns materials, l’estructura atòmica és inestable i els electrons de les capes externes de l’àtom escapen i
poden desplaçar-se d’un àtom a un altre. Baix determinades circumstàncies es pot crear una corrent
d’electrons dintre de dit material, a aquesta corrent d’electrons se la coneix com corrent elèctrica.
En altres materials l’estructura molecular és més rígida i dificulta el moviment de partícules carregades
elèctricament. A alguns materials que presenten molta resistència al moviment d’electrons se’ls denomina
aïllants, això no significa que no puguin conduir l’electricitat baix cap circumstància, ja que no existeix un aïllant
perfecta.
Si un conductor es sotmet a l’acció d’un camp elèctric, amb un pol positiu i un pol negatiu, connectant-lo a una
bateria elèctrica, els electrons tendeixen a moure’s en direcció al pol positiu. Els materials bons conductors
necessitaran un camp elèctric molt petit i els mals conductors necessitaran un camp elèctric molt fort.
Sentit del corrent elèctric
Els electrons connectats a un camp elèctric es mouen al llarg de dit conductor en direcció al pol positiu que els
atreu, així es crea un flux de càrregues elèctriques negatives cap al pol positiu, el que suposa també que hi
hagi un desplaçament de la càrrega elèctrica positiva cap al pol negatiu.
Encara que posteriorment es va demostrar el que anteriorment es cita, en els primers estudis sobre el fenomen
de l’electricitat es considerava que alguns cossos es carregaven elèctricament i que al posar-se en contacte
amb altres descarregaven sobre ells aqueixa major càrrega elèctrica (Càrrega positiva).
Degut a que històricament es considerà a la corrent elèctrica com un flux de càrregues positives s’adoptà
convencionalment que el sentit d’una corrent elèctrica en un conductor va des del pol positiu al negatiu, en
sentit contrari al flux dels electrons.
Es defineix doncs la corrent elèctrica, com la circulació d’unes càrregues positives des d’un conductor a un altre
que estigui menys carregat.
Connexió en sèrie
Els elements d’un circuit estan connectats en sèrie quan per tots ells hi passa la mateixa intensitat.
És a dir, la intensitat d’un circuit amb tres resistències en sèrie R1, R2, R3, seria igual a la de disposar un circuit
amb resistència Rt.
Rt = R1 + R2 + R3
Connexió en paral·lel
Els elements d’un circuit estan connectats en paral·lel quan tots ells reben la mateixa tensió, i es compleix que:
Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
La resistència equivalent del conjunt serà menor que qualsevol de les resistències.
Mesura de la corrent elèctrica
La unitat amb la que es mesura la quantitat de càrrega elèctrica és el ‘’Coulomb’’ i la magnitud amb la que es
mesura la corrent elèctrica es la ‘’Intensitat’’.
Intensitat
Quantitat d’electricitat ‘’electrons’’ que recorre un conductor elèctric per unitat de temps, és a dir quantitat
d’electrons transportada en un segon. La unitat de mesura de la intensitat és l’Amper (A).
La unitat de corrent elèctric és l’Amper (A), que és la quantitat d’electrons que passen per un conductor durant
un segon amb un coulomb de càrrega.
- Amper.
Corresponent a la quantitat d’electrons que passen per un conductor durant un segon amb un coulomb de
càrrega, és a dir el transport d’un coulomb en un segon. Unitat que mesura la intensitat d’una corrent elèctrica,
quantitat de corrent que passa per una secció del conductor per unitat de temps. És directament proporcional a
la tensió o voltatge i inversament proporcional a la resistència (Llei d’Ohm I = V/R). A major intensitat o a major
voltatge, majors són les lesions internes que es produeixen en el cos humà.
- Amperímetre.
Aparell que mesura la intensitat, es fa servir per indicar la intensitat d’una corrent elèctrica, s’intercala en el
conductor. Per mesurar la corrent que circula per un circuit es té que connectar l’amperímetre en sèrie amb la
font d’alimentació i amb el receptor de corrent, així tota la corrent que circula entre aquests dos punts passarà
per l’amperímetre.
Energia elèctrica
Quantitat de volts i ampers que passen per un conductor en cada segon. El resultat d’aquesta relació és coneix
per joules (J).
Energia (Joules) = Tensió (Volts) x Intensitat (Ampers) / Temps.
TENSIÓ ELÈCTRICA I VOLTATGE
El funcionament d’un circuit elèctric es basa en una font de calor o generador elèctric que crea una tensió
elèctrica en un circuit tancat que genera un flux elèctric ‘’intensitat de corrent’’ que es transforma en un receptor
(Un motor elèctric) provocant una caiguda o pèrdua de tensió.
L’energia potencial que existeix entre dos punts carregats elèctricament és la quantitat de treball que es
realitzaria per passar una càrrega elèctrica entre ambdós punts. Es diu que entre ambdós punts hi ha una
diferència de potencial, o una tensió elèctrica. La unitat amb que es mesura la tensió elèctrica és el Volt.
Volt
Diferència de potencial que existeix entre dos punts tals que per transportar entre ells la càrrega d’un coulomb,
s’ha de realitzar el treball d’un Joule.
Tensió nominal
Valor convencional de la tensió amb la que se denomina un sistema o instal·lació i per els que ha estat previst
el seu funcionament i aïllament. Per els sistemes trifàsics se considera com a tal la tensió composta.
Caiguda de tensió ‘’CDT’’
Pèrdua de tensió que hi ha des del començament d’una línia elèctrica fins el final d’una línia elèctrica. Aquesta
disminució està perfectament reglamentada en el RBT, i no pot ser superior als següents valors:
Escomesa fins 1%.
Enllumenat fins: 3%.
Força fins: 5%.
Cdt = ρ (I x 2L/S)
I = Intensitat.
S = Secció en mm2.
L = Longitud de la línia.
Un = Tensió nominal.
Ρ = Ro (Resistivitat).
Voltatge
Diferència de potencial, tensió elèctrica, que existeix entre els punts (A i B) o pols i terra, es mesura en volts i
es representa amb la lletra (V). Per mesurar la tensió elèctrica fem servir el voltímetre.
Voltímetre
Aparell que s’utilitza per indicar tensions, es col·loca en paral·lel als dos punts dels quals volem saber la
diferència de potencial. Per mesurar la diferència de potencial o tensió el voltímetre s’ha de col·locar en
paral·lel: això és en derivació sobre els dos punts entre els que tractam d’efectuar la mesura.
El potencial elèctric, diferència de potencial o tensió elèctrica entre dos punts també es diu voltatge, nom que
deriva de la unitat de mesura, el volt. Per grans tensions s’utilitza el Kilovolt, equivalent a 1000 v.
RESISTÈNCIA ELÈCTRICA (RESISTIVITAT) I LLEI D’OHM
Resistència dels conductors
Tots els cossos ofereixen alguna resistència al pas del corrent elèctric. Els materials ofereixen major o menor
oposició al pas dels electrons, aquesta oposició es coneix com ‘’Resistivitat’’ i es representa amb la lletra grega
‘’Ro’’ R. Aquesta resistivitat combinada amb la longitud, i la secció del conductor produeix el que coneixem com
a ‘’Resistència’’.
La resistència d’un conductor és proporcional a la longitud i inversament proporcional a la secció.
R = rL/S
La unitat de resistència elèctrica és l’Ohm (Ω). La resistència elèctrica és el quocient entre la diferència de
potencial i la intensitat del corrent que hi circula:
R = V/I
MATERIAL
RESISTIVITAT A 20°C
Argent (Ag)
Coure (Cu)
Alumini (Al)
Ferro (Fe)
0,016
0,017
0,028
0,12
Els materials ofereixen una certa oposició al pas de la corrent elèctrica. En els materials que són bons
conductors, aquesta oposició és petita, i en els materials mals conductors és gran.
La resistència elèctrica (R) d’un conductor és directament proporcional a la seva longitud (L) i inversament
proporcional a la seva secció (S):
Llei d’Ohm
Expressió matemàtica que indica el següent: La intensitat que circula en un circuit elèctric varia en proporció
directa amb la tensió que apliquem als seus extrems. Si connectem a una mateixa diferència de potencial
diferents circuits elèctrics amb resistències diferents, la intensitat de corrent que circula per cadascú, està en
raó inversa amb el valor de la resistència del circuit corresponent.
A l’oposició que ofereix un conductor al pas d’una corrent elèctrica se li diu resistència elèctrica. La unitat en la
que es mesura la resistència elèctrica és l’ohm.
La resistència elèctrica d’un conductor (R) és directament proporcional al voltatge o tensió elèctrica entre els
seus extrems (V), i inversament proporcional a la intensitat (I) que passa per ell.
La intensitat que circula per un circuit elèctric és directament proporcional a la tensió aplicada als seus extrems
i inversament proporcional a la resistència del circuit.
La unitat de resistència és l’ohm, que és la resistència elèctrica que oposa un conductor al pas d’una corrent
elèctrica d’un amper, quan la diferència de potencial entre els seus extrems és d’un volt. Si analitzem la formula
de la llei d’ohm, veurem que si puja el voltatge, pujarà la intensitat que passa per el conductor. Per això és en
general la corrent elèctrica més perillosa quan més alta sigui la tensió.
Ohm
Unitat que mesura la resistència o quantitat de dificultats que té la corrent per anar d’un punt a un altre. Els
materials conductors com la majoria dels metalls permeten el pas fàcil de la corrent, els materials aïllants
s’oposen a dit pas. La corrent es transmetrà, sempre, per els punts de menor resistència.
I = V/R
R = V/I
V=IxR
TREBALL I POTÈNCIA ELÈCTRICA
L’electricitat és una forma d’energia, i com qualsevol altre manifestació de l’energia pot transformar-se donant
lloc a un treball mecànic o calor.
Treball elèctric
El treball elèctric (T) que desarrolla una corrent elèctrica de intensitat (I) entre dos punts de voltatge (V), durant
un temps (t) de pas de la corrent ve donat per la següent fórmula:
T=VxIxT
I es posa en funció de la resistència elèctrica:
T = I2 x R x T
Treball = joules.
Voltatge = volts.
Intensitat = ampers.
Temps = segons.
Potència elèctrica
És el treball elèctric que desarrolla una corrent en la unitat de temps. La unitat que s’utilitza és la mateixa que
per la potència mecànica, el ‘’watt’’. També s’utilitza habitualment el Kilowatt, equivalent a 1000 w.
La potència P (Watts) desarrollada per una corrent d’intensitat (I), voltatge (V), durant el temps (t) en un circuit
de resistència elèctrica (R) es:
P = T/t
P=VxI
P = I2 x R
P= V2/R
Potencia = watts.
Intensitat = ampers.
Voltatge = volts.
Resistència = ohms.
Temps = segons.
Per indicar la potència d’un transformador elèctric s’utilitza com unitat el volt amper, representat per ‘’VA’’, i per
grans transformadors el Kilovotl-amper o ‘’KVA’’.
Potència elèctrica Continua ‘’watts’’
La potència elèctrica en corrent continua és igual al producte de la tensió que s’aplica als seus extrems per la
intensitat de corrent que circula.
P=VxI
Per mesurar la potència elèctrica es fa servir el (Batímetre), que en connectar-lo, ell mateix queda en sèrie amb
(I) i en paral·lel amb (V) mitjançant dos bobinats interns. L’energia consumida per un motor es mesura en watts
o en els seus múltiples com el kilowatt ‘’Kw’’ i el megawatt ‘’Mw’’, o també en voltampers ‘’Va’’ i en
kilovoltampers ‘’Kva’’.
Potència elèctrica Alterna ‘’watts’’
El corrent altern, en ser un corrent sinusoïdal, els valors de tensió i intensitat de corrent varia contínuament, per
tant, també seran diferents els productes dels valors instantanis, donat que cada punt del conoide és un punt
trigonomètric, la potència elèctrica instantània vindrà:
P=VxI
P = V0 x sin ω T x I0sin (ϕ T x ϕ)
(ϕ: Desfasament existent entre la tensió i la intensitat).
Això demostra que la potència instantània és un valor constantment variable. Pel càlcul pràctic s’utilitza la
potència mitjana. Matemàticament es demostra que aquesta potència mitjana té un valor: P = V x I x cos ϕ
En la potència alterna es donen tres termes:
- Potència aparent: potència teòrica que circula pel conductor.
- Potència activa o real: part de la potència aparent aprofitada pel motor.
- Potència reactiva: part de la potència aparent que es perd.
- Watt.
Unitat que mesura la potència elèctrica. L’energia despresa en calories per un circuit elèctric, és directament
proporcional a la diferència de potencial i a la intensitat de la corrent, així com directament proporcional al
quadrat de la intensitat per la resistència.
Efecte joule ‘’Calor elèctric’’ produït per un conductor
Tot conductor, en ésser travessat per un corrent elèctric, s’escalfa degut al fregament i xoc dels electrons en
recórrer els espais lliures existents entre nuclis d’àtom i els electrons entre si. Això fa augmentar la temperatura
del conductor. Aquesta calor és energia perduda durant el transport, per tant ens interessa reduir al mínim
aquest efecte Joule. Aquesta calor com qualsevol altra energia, s’expressa en Joules (J) en Sistema
Internacional o també en Calories. 1J = 0,24 Cal.
El pas d’una corrent elèctrica a través d’un conductor genera calor. Aquest calor desarrollat ‘’calories’’ pot
expressar-se amb les següents fórmules:
El càlcul de la quantitat de calor generada per un conductor per l’efecte Joule és el següent:
E=PxT
Q = 0,24 x V x I x t
Q = 0,24 x I2 x R x t
Q = 0,24 x I2 x p x l/s x t
En aquestes darreres expressions s’observa que el calor generat per un circuit elèctric és directament
proporcional al voltatge, la intensitat o el temps.
Així que es pot generar molt calor indistintament augmentant el voltatge, augmentant la intensitat o augmentant
el temps de pas de la corrent elèctrica. Una corrent elèctrica de baix voltatge però d’alta intensitat pot generar
danys com una d’alta voltatge i baixa intensitat.
El calor generat és inversament proporcional a la resistència elèctrica del conductor, que a la vegada és
directament proporcional a la longitud del mateix i inversament proporcional a la secció. En un conductor de
menor secció es generarà més calor que en un altre de més secció per la mateixa intensitat.
CORRENT CONTINUA I CORRENT ALTERNA
La corrent elèctrica pot ser de dos tipus: Continua o Alterna.
Corrent continua ‘’Cc’’
És la corrent elèctrica que circula de forma constant en una direcció. En la corrent elèctrica continua, el pol
positiu i el negatiu mantenen la mateixa posició.
La corrent continua es pot generar per medis químics com són les piles, o mitjançant generadors anomenats
dinamos. L’inconvenient de la corrent continua és la dificultat d’incrementar la seva tensió. Per això la seva
utilització està limitada. Per transportar energia elèctrica a grans distàncies seria necessari vèncer la
resistència elèctrica de milers de metres de conductors.
Per poder utilitzar conductors de petita secció sense que es produeixin moltes pèrdues, és necessari elevar la
tensió en la línia, però amb corrent continua això és molt difícil i costós, per això s’utilitza industrialment la
corrent alterna.
Corrent alterna ‘’Ca’’
Valor convencional de la tensió amb la que es denomina un sistema o instal·lació i per els que ha estat previst
el seu funcionament y aïllament. Per els sistemes trifàsics es considera com a tal la tensió composta. La
corrent alterna, és oscil·lant, estant els pols elèctrics intercanviant la seva posició relativa amb una freqüència
establerta, és a dir canvia el sentit de dita freqüència.
La corrent alterna es pot pujar de tensió amb facilitat, per això s’utilitzen uns equips anomenats transformadors,
que permeten transformar el voltatge, tant per pujar-lo com per baixar-lo.
No sols pot modificar-se la tensió en una línia elèctrica amb transformadors, també pot modificar-se la
intensitat: segons el cas, els transformadors a utilitzar seran de tensió o d’intensitat.
Els generadors de corrent alterna es diuen alternadors.
Els alternadors, dinamos i transformadors estan bastants en la capacitat de generar una corrent elèctrica o
modificar les seves característiques mitjançant la utilització de camps magnètics. Les dinamos i alternadors són
generadors elèctrics que transformen l’energia mecànica en elèctrica. Els motors elèctrics produeixen l'efecte
contrari, transformen l’energia elèctrica en mecànica.
CURTCIRCUITS
Es produeix en les instal·lacions quan la corrent passa d’un pol a un altre pol per errors en l’aïllament dels
conductors, falses maniobres, accidents mecànics o causes naturals (Raigs, Pluges). Implica un important
increment de la intensitat de la corrent (Sobrecàrrega) amb despreniment de calor. Tota instal·lació elèctrica ha
d’estar protegida contra curtcircuits disposant d’elements com interruptors diferencials, fusibles, disjuntors, que
tallen la corrent en cas de sobrecàrrega.
Si observem la fórmula de la Llei d’Ohm veiem que la intensitat que passa per un circuit és inversament
proporcional a la resistència del mateix.
I = V/R
Si la resistència elèctrica es fa nul·la, la intensitat tendiria a créixer fins a l’infinit. Això és el que ocorre quan es
produeix el que coneixem com curtcircuit: Al posar-se en contacte dos conductors a diferent voltatge, la
resistència entre ambdós és pràcticament nul·la en el punt de contacte. Degut a això la corrent que passa per
el dit punt creix bruscament, generant una gran quantitat de calor, que arriba a fondre el metall dels conductors.
Si els conductors no estan en contacte però estan molt pròxims, botarà una guspira entre ells, és el que es
coneix com ‘’Arc elèctric’’.
Per protegir els circuits contra curtcircuits o sobretensions s’utilitzen fusibles, que són dispositius de protecció
formats bàsicament per un conductor que té una secció molt petita, de manera que fon abans que el conductor
principal es sobreescalfi per efecte d’una intensitat elevada. També s’utilitzen per evitar aquest efecte
interruptors automàtics capaços de desconnectar automàticament un circuit, quan la intensitat arriba a un valor
donat.
Arc elèctric o voltaic
Descàrrega elèctrica lluminosa a molt elevada temperatura (Raig) que es produeix entre dos conductors en
tensió elèctrica que estan separats una certa distància entre sí. En instal·lacions d’alta tensió pot botar un arc
des de la línia a qualsevol element conductor o a la terra a través d’una persona o d’un objecte proper.
ELECTRICITAT ESTÀTICA
La electricitat estàtica és la concentració d’electrons lliures que resten en un lloc, sense moure’s i amb una
càrrega negativa. Si aquests electrons estàtics tenen l’oportunitat de saltar cap a un conductor, poden provocar
una descàrrega electrostàtica.
El fenomen d’electrificació estàtica es produeix quan determinades substàncies sòlides, líquides o gasoses són
sotmeses a frecs, xocs o compressions. Qualsevol cos que estigui al costat d’un cos electritzat pateix
l’electrificació sense necessitat d’estar en contacte, s’ionitzen.
El fregament entre dos cossos genera càrregues elèctriques. Però no és precís que es tracti de dos sòlids, ja
que el fregament amb l’aire d’un sòlid o un líquid en moviment també pot generar càrregues d’electricitat
estàtica.
Molts casos d’incendi o explosió sense causa aparent tenen el seu origen en l’electricitat estàtica.
Aquestes càrregues elèctriques poden acumular-se i descarregar-se quan es posen en contacte un cos
carregat amb un altre que no ho està, o el cos carregat i el terra. La descàrrega es produeix mitjançant una
guspira.
Exemple: El raig és una forma natural de descàrrega d’electricitat estàtica acumulada en els núvols per la
fricció entre sí de petits cristalls de gel produïts a partir del vapor d’aigua que formen els núvols. Les tensions i
intensitats de la descàrrega d’un raig són enormes i poden desarrollar calor suficient per produir incendis de
vegetació, però també les petites guspires d'electricitat estàtica poden generar incendis en atmosferes
inflamables.
Per evitar aquest risc, els líquids inflamables no han d’emmagatzemar-se en recipients de plàstic, ja que el
plàstic és un mal conductor i emmagatzema electricitat estàtica. S’han d’utilitzar sempre dipòsits metàl·lics.
Per eliminar l’acumulació de càrregues d’electricitat estàtica es realitzen connexions a terra, en casos d’alt risc
això és realitza mitjançant piques de material conductor, com és el coure. D’aquesta manera l’electricitat
estàtica que es produeixi es deriva a terra i no s’acumula en quantitats perilloses.
Per el tràfec de productes inflamables entre dos recipients com en un camió i un dipòsit, ambdós han d’estar en
contacte directa i el conjunt ha d’estar connectat a terra. La connexió entre ambdós recipients ha de realitzar-se
abans de començar el transvàs.
INSTAL·LACIONS INTERIORS D’HABITATGES
Com elements de protecció, en les línies elèctriques s’utilitzen diversos equips per protegir de sobretensions i
sobreintensitats. Qualsevol instal·lació elèctrica ha d'estar protegida contra defectes, aquestes proteccions
poden ser de tres tipus diferents.
Els més habituals són els fusibles, els Interruptors magneto tèrmics i els Interruptors diferencials.
Interruptors automàtics de protecció per una vivenda segons l’RBT
- Un interruptor general automàtic ‘’IGA’’ de tall omnipolar dotat de protecció contra sobrecàrregues i
curtcircuits, amb una intensitat nominal mínima de 25 A.
- Un interruptor diferencial amb una sensibilitat màxima de 30 mA.
- Interruptors automàtics per cada un dels circuits de la vivenda, dotats de protecció contra sobrecàrregues i
curtcircuits.
S’instal·larà com a mínim un interruptor diferencial per cada 5 circuits. A demés, si per el tipus d’instal·lació
s’instal·la un diferencial per circuit, es pot prescindir del diferencial general.
L’interruptor de control de potència o ‘’ICP’’, és un interruptor automàtic, que instal·la la companyia distribuïdora
d’electricitat, per que l’usuari de la vivenda no superi la potència contractada.
Previsió de càrregues per a subministraments en baixa tensió ITC – BT - 10
El subministrament en baixa tensió està dirigit a habitatges, locals comercials, oficines i industries.
Grau d’electrificació d’habitatges
La instal·lació elèctrica d’un habitatge es dimensiona a partir de la previsió sobre el consum elèctric que tendra.
El grau d’electrificació representa per tant la capacitat de la instal·lació elèctrica. Aquesta previsió la fa el
propietari de l’habitatge.
Es preveuen dos graus d’electrificació:
- Electrificació bàsica.
Per poder satisfer les necessitats normals d’un habitatge (Ús d’aparells elèctrics més comuns), es preveu una
potència mínima de 5750 w a 230 v.
- Electrificació elevada.
Per habitatges amb necessitats més elevades, degut a un tamany superior a 160 m2. Pot disposar d’aire
condicionat o de calefacció, es preveu una potència mínima de 9200 w a 230 v.
Aquests dos graus d’electrificació tenen el caràcter de mínim que haurà de complir la instal·lació en funció del
tipus d’habitatge, es pot superar el mínim però no reduir.
La potència contractada és en canvi decidida per l’usuari, en funció de les seves necessitats reals d’energia
elèctrica. La potència contractada no pot ser superior a la capacitat de la instal·lació.
Nombre de circuits i característiques ITC – BT - 25
Instal·lacions interiors d’habitatges, nombre de circuits i característiques
Cada tipus d’instal·lació haurà de tenir com a mínim els circuits independents que s’indiquen a continuació, tots
ells protegits per un interruptor automàtic omnipolar i dispositiu de protecció contra sobrecàrregues, amb els
valors indicats.
Electrificació bàsica
Circuit
Descripció
C1
C2
C3
Il·luminació
Endolls generals i gelera
Cuina i forn
Endolls de rentadora, rentavaixelles
i termo
Endolls de cuina i bany
C4
C5
Intensitat de l’interruptor
automàtic (A)
10
16
25
20
16
Electrificació elevada
Circuit
Descripció
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
+ Il·luminació (30 punts)
+ Endolls generals (20 punts)
Calefacció
Aire condicionat
Assecadora
Sistema automatització
Sistemes addicionals
Intensitat de l’interruptor
automàtic (A)
10
16
25
25
16
10
?
Dispositius generals i individuals de comandament i protecció ITC – BT - 17
La instal·lació elèctrica d’un local o habitatge ha d’incloure sempre un quadre elèctric amb els dispositius
generals de comandament i protecció de la instal·lació
En determinats casos, ha d’incloure també una caixa amb l’interruptor de control i potència ‘’ICP’’, que es
situarà abans o dintre del propi quadre de comandament i protecció. En qualsevol cas, la caixa que conté l’IPC
ha de ser independent i precintable.
Els quadres s’han d’instal·lar el més a prop possible de la porta d’entrada al local o habitatge. Hi pot haver
subquadres a altres indrets, per comandament i control de distints circuits. En locals públics els quadres no
podran estar a l’abast del públic en general.
Els quadres han d’estar situats a una altura de entre 1,4 m i 2 m del sòl. En locals, els quadres estaran a més
de 1 m del sòl.
Protecció tèrmica
Al passar el corrent en un bimetall s’escalfa i es dilata. Si passa massa corrent es dilata tant que acaba obrint el
circuit i no deixa passar corrent. És lent, tarda bastant per evitar errades, protegeix la instal·lació.
Protecció magnètica
Al passar corrent es crea un camp magnètic que fa una força sobre un metall que tanca el circuit. Si el corrent
és massa gran, el camp magnètic és tant potent que mou el metall i aquest obre el circuit tallant el corrent. És
gairebé instantani, ràpid, protegeix la instal·lació.
Protecció diferencial
Semblant a l’anterior, dos camps magnètics contraris es compensen i no fan força. Quan hi ha menys tensió a
l’entrada que a la sortida o al revés, un camp guanya a l’altre i mou el metall obrint el circuit. Protegeix a les
persones.
La instal·lació interior és la línia que va del comandament fins l’últim punt de subministrament.
Quadre de protecció i comandament
Tots els locals que tinguin energia elèctrica han de disposar d’una sèrie d’elements de protecció i control de la
línia. Aquests elements permeten connectar o desconnectar la corrent de manera automàtica i manual.
ICP – Interruptor control de potència
Aparell de funcionament magneto tèrmic que, d’acord amb la potència contractada i el dimensionat de la
instal·lació, la protegeix de sobrecàrregues i curtcircuits. També es coneix vulgarment com limitador de
potència. Està construït per accionar-se automàticament quan varien una intensitat i un voltatge determinats.
IGA – Interruptor general automàtic
Interruptor igual que l’ICP però propietat del propietari. Actualment es posen els dos per doblar la seguretat de
la línia i són obligatoris.
ID – Interruptor diferencial
Aparell que protegeix contra els contactes directes o indirectes de les persones amb aparells o parts actives de
la instal·lació (Fases). Aquest aparell ha de reaccionar desconnectant-se en 50 mseg quan es deriven 30 mA.
PIA – Petits interruptors automàtics
De funcionament magneto tèrmic, protegeix la línia i n’hi ha d’haver un per cada circuit, fan de fusible.
En les instal·lacions domèstiques existeixen una sèrie d’elements els quals poden agrupar-se en elements de
maniobra, de connexió, de protecció, i de comandament.
Elements de maniobra
- Interruptors.
- Commutadors.
- Creuaments.
- Polsador.
- Regulador.
Elements de connexió
- Endolls.
- Clavilles.
- Portalàmpares.
Elements de protecció
- Curtcircuits fusibles.
- Curtcircuits automàtics magnètics i magneto tèrmics.
- Interruptors diferencials.
Dispositius de comandament
- Interruptors.
- Selectors.
- Commutadors.
- Polsadors.
Dispositius de maniobra
- Relés.
- Contactors (Connexió per electroimants).
Protecció quadres de maniobra
- Fusibles.
- Relés de protecció tèrmics/diferencials.
- Relés de protecció electromagnètics.
- Relés de protecció magneto tèrmics.
Instal·lació d’enllaç (Habitatges)
De la línia de subministrament de la companyia al nostre habitatge hauran d’existir els següents elements.
Escomesa
Part de la instal·lació compresa entre la xarxa general i la caixa general de protecció (CGP).
Caixa general de protecció (CGP)
Caixes que allotgen els elements de protecció (Fusibles) de les línies repartidores, han d’estar situades a prop
de l’entrada principal i ser accessibles.
Línia repartidora
Part de la instal·lació que uneix la (CGP) amb els fusibles de seguretat de cada derivació individual.
Comptador
Aparell que mesura l’energia elèctrica consumida. Poden estar col·locats de forma individual un a cada
habitatge, de forma concentrada per plantes, o totalment concentrada en un habitatge adequat. Aquesta última
és la forma actual de col·locació i poden evitar la lectura del consum per ràdio o telèfon.
Tota aquesta instal·lació pertany a la companyia i només pot ser manipulada per personal autoritzat i amb
càrrec a l’usuari. Només és propietat privada la instal·lació elèctrica a partir del quadre de protecció i
comandament fins al darrer dels punts de connexió de l’habitatge.
PRODUCCIÓ I UTILITZACIÓ DE L’ELECTRICITAT
L’electricitat es produeix en centrals elèctriques mitjançant grans generadors. Les més utilitzades són les
hidràuliques, les tèrmiques i les nuclears. Actualment s’està invertint en centrals d’energies renovables com les
solars i les eòliques.
L’electricitat té múltiples aplicacions en la vida moderna.
La corrent d’alta intensitat generada per un arc elèctric s’utilitza en els equips de soldadura elèctrica, generant
tal calor que arriba a fondre els metalls.
Quan l’electricitat passa per certs líquids, aquests es descomponen baix els seus efectes. Aquest fenomen al
que es diu electròlisis, s’utilitza en determinats processos industrials, com en la galvanització.
Mitjançant la corrent elèctrica també es poden generar camps magnètics. Aquest fenomen es denomina
inducció.
Els camps magnètics es poden utilitzar amb molts fins, com en electromedicina per equips de diagnòstic
avançat com la ressonància magnètica, i també per aconseguir moviment, en els motors elèctrics.
EFECTES DE L’ELECTRICITAT EN L'ORGANISME
Si una persona entra en contacte amb un conductor en tensió, o li arriba un arc elèctric, la corrent elèctrica pot
travessar el seu cos i descarregar cap a terra. Pot ocórrer el mateix si es toquen dos conductors entre els que
hi ha una diferència de potencial.
Una corrent elèctrica, al passar per l’organisme, pot causar diversos efectes, en funció del recorregut que
segueixi la corrent per el cos fins sortir de ell. Els òrgans que es vegin afectats per la corrent dependran
d’aquest recorregut. Els danys també dependran de les característiques de la corrent.
Els danys en l’organisme poden ser de varis tipus: cremades, bloquejos musculars que poden ocasionar una
aturada cardíaca o respiratòria, interferències en els impulsos elèctrics en el cor, o edemes.
Les cremades degudes a xocs elèctrics poden ser molt severes i són similars a les causades per el foc. En
realitat els danys són similars perquè la causa és el calor originat per la corrent elèctrica, que danya els teixits.
Com hem vist en aparells precedents la quantitat de calor que genera una corrent elèctrica depèn del voltatge o
tensió (V), de la intensitat o corrent (I) i del temps de pas (t). Això és el que es representa per la fórmula:
Q = 0,24 x V x I x t.
Quan majors siguin la tensió de la xarxa (V), la intensitat de la corrent (I) o el temps de pas (t), majors seran els
danys.
Quan menor sigui la resistència elèctrica (R) major serà la intensitat de la corrent.
En general es considera que pot arribar a ser mortal una descàrrega elèctrica produïda per una tensió de 500 v,
encara que s'han descrit molts casos de defuncions amb tensions molt inferiors. Tensions molt majors poden no
causar lesions mortals en funció d'altres circumstàncies.
La resistència elèctrica del cos pot variar d’una persona a una altre, i inclús pot variar segons l’estat d’ànim. La
resistència elèctrica de l’organisme disminueix si la pell està humida o si s’incrementa la humitat ambient.
Quan major sigui la intensitat de la corrent elèctrica majors seran els danys a l’organisme, al augmentar la
quantitat de calor generat.
Quan la corrent elèctrica travessa teixits blans, com el cervell, pot ocasionar una reacció fisiològica defensiva,
que generarà líquids per compensar el dany, efecte que es coneix com edema. Aquests líquids poden exercir
una pressió excessiva, causant greus lesions secundàries.
Si la corrent travessa els ronyons es poden generar lesions severes, inclús pèrdua de les funcions renals que
pot portar a la mort, degut a que l’orina té un alt contingut en sals i aquesta major salinitat del medi disminueix
la resistència elèctrica, el que incrementa l’efecte de la corrent.
Lesions renals, com els edemes, poden manifestar-se amb cert retràs, per el que a una persona que ha sofert
un xoc elèctric sever s’ha de portar a un centre sanitari, per observació durant un temps prudencial.
Quan major sigui el temps de pas, o sigui el temps de contacte, major serà la quantitat de calor desarrollada
per la corrent elèctrica i majors els danys.
Una corrent elèctrica pot generar una contracció muscular, bloquejant el múscul, degut a això una persona pot
quedar-se enganxada a un conductor en tensió, sense ser capaç d’amollar-se per perdre el control muscular.
Per aquesta raó similar, pot quedar bloquejat el procés respiratori degut a la concentració muscular, el que rep
el nom de tetanització.
Si la corrent travessa en el seu recorregut el cor pot causar una severa interferència amb els impulsos elèctrics
que el mouen, provocant una aturada cardíaca i causant la mort.
Una aturada cardíaca és un efecte comú després d’una fort descàrrega elèctrica. L’accidentat presentarà una
coloració blavosa, deguda a la paralització de la circulació sanguínia. Tant l’aturada cardíaca com la respiratòria
exigirà una resposta immediata. Si la respiració i el batec cardíac falten durant uns minuts, l’oxigen no arribarà
als pulmons, ocasionant la mort.
CONEIXEMENT DE LES INSTAL·LACIONS ELÈCTRIQUES
Les instal·lacions elèctriques es divideixen en dos grans grups segons la tensió de servei.
- Instal·lacions de baixa tensió.
- Instal·lacions d’alta tensió.
Instal·lacions elèctriques d’alta tensió ‘’A.T.’’
Una instal·lació elèctrica d’alta tensió, és el conjunt d’aparells i circuits associats en previsió d’un fi particular:
producció, conversió, transformació, transmissió, distribució o utilització de l’energia elèctrica, les quals
tensions nominals siguin superiors a 1000 v per c.a. i 1500 v per c.c.
Tensions
Les tensions més habituals utilitzades són les de 11 Kv (11.000 v), 20 Kv (20.000 v), 30 Kv (30.000 v), 45 Kv
(45.000 v), 66 Kv (66.000 v), 132 Kv (132.000 v), 220 Kv (220.000 v), 380 Kv (380.000 v).
Les tensions de 11 Kv (11.000 v), 20 Kv (20.000 v) i 30 Kv (30.000 v) són les denominades normalment de
mitja.
Tipus d’instal·lacions
Les dividirem en tres grups:
1 - Línies.
Es divideixen en dos grups:
- Línies d’alta tensió o de transport.
Línies la qual tensió nominal és de 45 Kv (45.000 v), 66 Kv (66.000 v), 132 Kv (132.000 v), 220 Kv (220.000 v)
ó 380 Kv (380.000 v). Uneixen els centres de producció (Centrals tèrmiques, Centrals hidràuliques), amb les
estacions de transformació, o subestacions de transformació, o bé uneixen diverses estacions de transformació
i subestacions de Transformació. Poden ser aèries o soterrànies. Atenent a la part aèria que és la visible, en
general estan constituïdes per suports metàl·lics tipus gelosia amb l’aïllament que li correspon a la tensió de
servei. El nombre de conductors serà de 3 ò múltiple de 3, existint a més en el cap de la torre 1 ò 2 conductors
de guarda de menor secció.
- Línies de mitja tensió o de distribució.
Línies la qual tensió nominal és de 11Kv (11.000v), 20Kv (20.000v) ò 30Kv (30.000v). Uneixen les diverses
estacions de transformació o subestacions de transformació als centres de transformació, o uneixen diferents
centres de transformació. Poden ser aèries o soterrànies. Atenent a la part aèria que és la visible, aquesta pot
ser nua (Convencional) amb suports metàl·lics de presilla o gelosia, sent en algunes ocasions de fusta o de
formigó, tenint l’aïllament que li correspon a la seva tensió de servei. El nombre de conductors serà de 3 ò
múltiple de 3, no existint en general, tret casos molt excepcionals, el conductor de guarda. Les segones són
trenades o aïllades, es distingeixen per formar un únic conjunt els tres conductors, trenades al voltant del cable
fiador, el seu color pot ser negre o vermell.
Els elements de maniobra són:
- Interruptor automàtic situat a la cel·la de línia en estacions de transformació o substacions de transformació.
- Seccionador unipolar amb fulles o fusibles o tripolar.
- Interruptor aeri.
2 – Estació transformadora i subestació transformadora ‘’E.T.’’ ‘’S.T.’’
Estacions encarregades de reduir la tensió d’arribada a una altre tensió inferior. Si la tensió d’entrada és de fins
a 66 Kv (66.000 v), es denominarà subestació transformadora, i per tensions superiors estació transformadora.
Aquestes instal·lacions contenen els transformadors de potència i accessoris de AT/AT o AT/MT, els elements
de protecció i maniobra com diversos tipus de relés, bucholz, interruptors i seccionadors, quadres de
senyalització i cel·les de línies de M.T.
Els cables que uneixen els transformadors de potència amb cel·les o d’aquestes a les columnes de sortida de
M.T., en general van per galeries, per el que encara sent una instal·lació subterrània són fàcilment accessibles.
Els interruptors són aparells dotats d’un cert poder de ruptura, estan destinats a determinar l’obertura o
tancament dels circuits, per el qual tenen dos posicions de repòs que, corresponen, una a l’obertura ‘’interruptor
obert’’ i l’altre al tancament ‘’interruptor tancat’’.
En aquestes instal·lacions els interruptors són els denominats automàtics (disjuntors), que tenen tancament
voluntari i obertura automàtica baix condicions predeterminades o voluntàries.
Existeixen varis tipus, sent per general de ruptura en oli, o en hexafluorur.
Els seccionadors o desconnectadors, són aparells que obrin i tanquen circuits únicament quan aquests estan
sense càrrega i en condicions normals de funcionament, el tipus de seccionador és tripolar.
3 - Centres de transformació ‘’C.T.’’
Centres encarregats de reduir la tensió de mitja tensió, a una tensió utilitzable per l’usuari, és a dir baixa tensió.
Existeixen tres tipus de transformadors diferenciats:
- Transformadors d’intempèrie.
El transformador està subjecta en cap d’un suport metàl·lic tipus presilla o gelosia, estant el quadre de Baixa
tensió ‘’B.T.’’ a 1 m del sòl aproximadament. Com aparells de maniobra en mitja tensió pot existir un
seccionador col·locat en el suport anterior o bé un interruptor de ruptura en aire amb un cert poder de tall i
comandament en base situat en el propi suport o en l’anterior.
En baixa tensió la maniobra es realitza en el quadre de baixa tensió.
- Transformadors de caseta.
Tota la paramenta elèctrica està continguda dintre d’un edifici o local. Aquests locals quan van en superfície, es
distingeixen per el tipus de porta d’entrada (Inclou ventilacions), per les ventilacions de façana.
- Transformadors soterranis.
Tenen trampes d’accés del personal i de màquines, així com les reixes de ventilació, totes elles situades a la
acera.
La paramenta es distribueix dintre del local en les denominades cel·les. Aquestes poden contenir o bé un
seccionador (Sense poder de tall) o un interruptor (Amb poder de tall). Un dels interruptors anirà acompanyat
de fusibles com protecció del transformador als curtcircuits.
En les cel·les tipus prefabricades (Metàl·liques) els elements de tall són sempre interruptors, sent el que va
acompanyat de fusibles del tipus ruptofusibles, és a dir preparat per obrir, bé per fusió d’un fusible, bé per una
acció voluntària accionant el dispositiu de dispar manual.
Els interruptors més habituals instal·lats són els denominats de ruptura per bufada d’aire comprimit, ruptura per
auto formació de gas bufat, de tall en hexafluorur i en oli (Interruptor automàtic).
Existirà a més una cel·la que conté el transformador que redueix la mitja tensió a baixa tensió.
En el cas de centre de transformació, particular d’abonat, podrà existir una cel·la on s’allotgin els
transformadors de tensió i intensitat per la mesura.
Així mateix, en el mateix local existirà el quadre de baixa tensió, en cas de ser un centre de transformació, de
l’empresa subministradora.
Instal·lacions elèctriques de baixa tensió ‘’B.T.’’
Una instal·lació elèctrica de baixa tensió és tot conjunt d’aparells i circuits associats en previsió d’un fi
particular: producció, conversió, transformació, transmissió, distribució o utilització de l’energia elèctrica, la qual
tensió nominal sigui igual o inferior a 1.000 v per c.a., i 1.500 v c.c.
Tensions
Les tensions utilitzades són les següents:
- 127 v entre fase i neutre, i 220 v entre fases, denominada B1 (220/127 v).
- 220 v entre fase i neutre, i 389 v entre fases, denominada B2 (380/220 v).
Tipus d’instal·lacions
Les dividirem en 6 grups:
1 - Quadre de baixa tensió ‘’B.T.’’
És des de on parteixen les diferents línies de baixa tensió, i contenen els fusibles de protecció de dites línies.
Existeixen dos tipus de quadres de baixa tensió:
- Els descoberts.
Els fusibles necessiten per la seva extracció una maneta específica
- Els modulars.
Els fusibles van acompanyats del seu portafusibles.
En el centre de transformació d’intempèrie el quadre de baixa tensió, podrà a més portar incorporat un
interruptor amb poder de ruptura cas de no ser modular.
2 - Línies.
Uneixen el quadre de baixa tensió amb la caixa general de protecció ‘’CGP’’ o la caixa general de protecció o
en el seu defecte a una caixa de bornes en el cas d’instal·lacions antigues. Poden ser de dos tipus:
- Aèries.
És visible, pot ser nua (Convencional) o trenada aïllada. Van
- Soterrades.
Les primeres es distingeixen per anar subjectes sobre aïlladors de porcellana o vidre que corresponen a la
tensió de servei. El tipus de suport pot ser metàl·lic, formigó o fusta, cas d’estar empotrada directament en el
terreny, o pals metàl·lics o de fusta cas d’anar sobre teulades. La xarxa nua es composa en general de quatre
conductors de la que deriven fins la CGP o CPM per al menys dos d’ells. En ocasions aquesta xarxa va
acompanyada d’un cinquè fil que correspon al d'enllumenat públic.
La xarxa trenada es distingeix per formar un conjunt els quatre conductors, sent el seu color negre.
3 - Caixa general de protecció ‘’CGP’’.
És l’iniciï de la línia repartidora que la uneix amb la centralització de contadors. Conté fusibles que protegeixen
dita línia, aquests fusibles poden ser tipus fulleta sense portafusible, la qual extracció es realitza amb una
maneta específica, o dels tipus cilindre amb portafusibles incorporat.
Les caixes generals de protecció poden ser d’interior o exterior: Les primeres es situaran en el portal o en la
façana de l’edifici en l’interior d’un nínxol mural amb porta ornamenta ble, si l’alimentació és per xarxa aèria es
podrà trobar instal·lada en el forat de l’escala, el més a prop possible de la línia d’alimentació. Les segones
aniran en façana a una altura adequada sobre el sòl.
4 - Caixa general de protecció i mesura ‘’CGPM’’
Utilitzada per abonats individuals (Urbanitzacions o cases unifamiliars), contenen els contadors d’energia i
fusibles del tipus cilindre amb portafusibles.
5 - Centralització de contadors.
Utilitzada per allotjar els contadors destinats a mesurar el consum d’energia elèctrica de cada usuari. Està
situat en un quadre específic per albergar-la, podent estar en certs casos i depenent de la seva magnitud en el
vestíbul de l’edifici o en alguns casos en la terrassa. La centralització està formada per un o varis mòduls
conjunts destinats a albergar fonamentalment l’embarrat general, els fusibles de seguretat, els aparells de
mesura, l’embarrat general de protecció, els bornes de sortida i la posta a terra.
En alguns casos va acompanyada d’un desconnectador amb fusibles o d’un interruptor omnipolar de tall en
càrrega per accionament manual instal·lat aquest dintre d’una envolupant modular.
6 - Quadre distribució de dispositius i de comandament i protecció.
S’establirà el quadre de distribució el més a prop possible de l’entrada del local o vivenda de l’abonat, des de
on partiran els circuits interiors i en el que s’instal·larà:
- Un interruptor diferencial.
- Un interruptor general automàtic de tall omnipolar que permet el seu accionament manual, per protecció
contra sobrecàrregues i curtcircuits.
- Dispositius de protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits de cada un dels circuits interiors de la vivenda o
local. Generalment són petits interruptors automàtics ‘’PIA’’ encara que en certs casos es poden trobar fusibles.
PRODUCCIÓ I TRANSPORT DE L’ENERGIA ELÈCTRICA
L’energia elèctrica en alta tensió per consum industrial es produeix a partir de generadors de corrent alterna,
anomenats alternadors, accionats mitjançant turbines de vapor o turbines hidràuliques.
Les turbines hidràuliques aprofiten l’energia desarrollada per l’aigua al caure des d’un punt elevat, o bé en
lleres naturals o en preses artificials.
En les turbines de vapor s’evapora aigua cremant combustibles fòssils (Carbó, Gas) o utilitzant energia solar o
nuclear. També s’utilitzen altres energies netes, com és a través d’aerogeneradors accionats per el vent, o
dispositius capaços de transformar el moviment marí d’ones o marees.
Transport d’energia elèctrica
Per fer més rentable el transport d’energia elèctrica, aquest es fa a un alt voltatge, per així reduir la secció dels
conductors. Aquests voltatges acostumen a ser de 220.000 v, 380.000 v, són les altes tensions.
Estacions receptores ‘’ER’’
Estacions d’enllaç entre les centrals elèctriques i els centres de transformació. Transformen la tensió d’arribada
a 25.000 v, 11.000v, 6.000v.
Estacions transformadores ‘’ET’’
Reben la tensió de les estacions receptores i la transformen en baixa tensió. 400 v, 380 v, 220 v, tensió d’ús.
Subministrament del corrent elèctric
En el nostre país els subministraments estan normalitzats en subministraments bifàsics i trifàsics a 50 cicles per
segon ‘’Freqüència’’ i tensions de 400 v i 230 v. La tensió de 130 v surt de la tensió simple del 220 v, és a dir, si
disposem de 230 v, la diferència de tensió entre fases serà 220 v i entre fase i neutre 130 v.
Els tipus baixa tensió més habituals són els de 400 v i 230 v. Les instal·lacions de 125 v estan en desús i van
sent substituïdes habitualment per les de 230 v. El procés per obtenir en una xarxa domèstica un o altre tipus
és el següent:
A l’escomesa d’un habitatge provinent de la xarxa de distribució hi arriben, normalment, 3 fases i un neutre.
Cadascuna de les fases té un diferencial de 400 v, així, per obtenir una instal·lació de 230 v caldria agafar una
de les tres fases a 400 v més el neutre. En canvi, per poder disposar de 400 v cal agafar dues fases de 400 v.
Finalment, en cas de necessitar corrent elèctric per a grans consums, es pot utilitzar el corrent trifàsic que
utilitza les tres fases de 400 v de l’escomesa.
L’energia elèctrica es produeix en línies trifàsiques, és a dir amb tres fases. La tensió d’una línia sempre es
refereix a la que hi ha entre dues fases. Però una línia trifàsica pot no tenir tres conductors, sinó quatre. El
quart, que es denomina neutre, no porta corrent en una línia ben equilibrada, com són les de distribució. Si la
línia no està ben balancejada, per el neutre circularà una corrent residual. Per això el neutre en les línies
trifàsiques pot ser de menor secció, inclús en alguns casos es suprimeix.
En les xarxes domèstiques s’utilitzen dos conductors perquè els petits equips de consum són monofàsics
normalment a 220 v, i el neutre, que s’utilitza com fil de retorn, sí transporta corrent.
El neutre no ha de confondre’s amb el cable de terra. Aquest darrer és un cable que connecta entre sí dos
elements de suport, per mantenir una connexió equipotencial de manera que no hi hagi càrregues elèctriques
entre ells, i per derivar qualsevol corrent a terra si eventualment es produeix un error d’aïllament. A nivells
domèstics o per aplicacions puntuals de petites prestacions es poden utilitzar alternadores accionades per
motors de benzina o gasoil. En aquests casos es produeix directament electricitat en baixa tensió 380 v – 220
v.
L’energia elèctrica d’alta tensió generada per els alternadors es transporta en línies elèctriques per ser
transformada posteriorment a tensions inferiors en subestacions i centres de transformació, des de on es passa
a baixa tensió per el seu consum.
Tant les subestacions exteriors com els centres de transformació interiors, tenen conductors actius d’alta tensió
sense aïllar. Per tant són lloc molt perillosos quan hi ha un incident, inclús encara que no sigui un incendi.
Quan més alt sigui el voltatge d’una línia elèctrica, menors són les seves pèrdues per caiguda de tensió.
La electricitat generada en les centrals elèctriques es transporta cap a subestacions pròximes a els centres de
consum, mitjançant línies de molt alta tensió, des de 66 Kv (66.000 v) fins 400 Kv (400.000 v).
En les subestacions es baixa el voltatge, distribuint-se cap a centres de transformació situats en les
immediacions dels punts de consum en línies a tensions inferiors. Es diu ‘’mitja tensió’’ a els voltatges
compresos entre 3 Kv (3.000 v) i 30 Kv (30.000 v).
El voltatge de les línies elèctriques des de les subestacions a els centres de transformació pot variar d’unes
companyies a altres, però alguns voltatges habituals són 45 Kv (45.000 v), 20 Kv (20.000 v) ò 15 Kv (15.000 v).
Els centres de transformació amb transformadors de petit tamany poden estar situats sobre el pal final de la
línia d’alta tensió. En aquests casos disposen sobre el mateix pal, o sobre les anteriors de la mateixa línia, d’un
joc de fusibles i d'un seccionador o interruptor de fulletes, per ser accionat amb una pèrtiga de maniobra. Els
centres de transformació amb transformadors més grans es situen en construccions d'obra civil, algunes de les
quals són prefabricades i transportables.
En els centres de transformació es disminueix el voltatge fins als 220 v o 380 v utilitzats per els equips de
consum tant industrials com domèstics, el que es coneix com baixa tensió.
La electricitat no sempre es transporta mitjançant línies aèries. A vegades, inclús en alta tensió per petites
distàncies, s’utilitzen cables soterrats, que poden anar directament enterrats o instal·lats en túnels.
Les línies d’alta tensió aèries tenen sempre conductors no aïllats, generalment d’alumini - acer (Alumini com
conductor i acer com portant), i es subjecten als pals mitjançant aïlladors calibrats per la tensió de la línia.
Lògicament, en les línies soterrànies els conductors han de contar amb l’aïllament adequat.
En les línies aèries de distribució en baixa tensió actuals els cables solen ser aïllats amb quatre conductors
independents (3 fases + 1 neutre) trenats entre sí i suportats per un cable d’acer o fiador. Per les línies
soterrànies de baixa tensió poden portar conductors aïllats independents o constituir un cable únic amb les tres
fases més el neutre baix un aïllament exterior comú. El material utilitzat en les línies de distribució sol ser
alumini, mentre que en el subministra domèstic és coure.
S’ha de tenir en compte que les línies d’alimentació de trens elèctrics també funcionen amb altes tensions de
fins 3 Kv (3.000 v) en corrent contínua i de 15 Kv (15.000 v) a 25 Kv (25.000 v) en corrent alterna, per el que
amb la catenària sospesa sobre la via per l’alimentació del tren s’han de tenir les mateixes precaucions que
amb les línies de transport en alta tensió. A Espanya els trens elèctrics de llarg recorregut solen utilitzar línies
de 3 Kv (3.000 v) en corrent continua, i el tren ‘’AVE’’ d’alta velocitat línies de 25 Kv (25.000 v) en corrent
alterna.
En els trens elèctrics i similars, el retorn de corrent es realitza a través dels carrils de la via. Si la alimentació és
amb corrent continua, la catenària constitueix el pol positiu i un carril el negatiu. La locomotora està accionada
per un motor elèctric que capta la corrent des d’una catenària a través d’un dispositiu flexible instal·lat sobre
ella, que pot ser un pantògraf que es deslliça sobre la catenària o un trol amb una politja a través de la qual
passa la catenària.
El sistema és similar en els tramvia, així com en els trolbusos o autobusos alimentats elèctricament des d’un
cable sospès, encara que en aquest cas al no haver-hi carrils que puguin actuar com conductors de retorn
s’utilitza un segon cable sospès per tancar el circuit. Les línies d'alimentació de tramvies i trolbusos són de
baixa tensió, és a dir no superiors a 1.500 v en corrent contínua.
Encara que els sistemes de catenària són els generalment utilitzats, en altres trens en comptes d’una catenària
s’utilitza un tercer carril per alimentació elèctrica.
RISCS QUE PRESENTEN ELS INCENDIS EN INSTAL·LACIONS ELÈCTRIQUES
Combatre el foc és un treball perillós en qualsevol ocasió, però si li afegim la presència d’equips elèctrics, a
vegades a molt alt voltatge, en l’escena de l’incendi o a prop de ella, el risc es multiplica.
Els incendis causats per errors elèctrics, o els incendis en els que l’electricitat està present en el lloc de
l’incident o en les seves proximitats, han de ser mirats com potencialment letals. Amb perills afegits, tals com
substàncies tòxiques o corrosives, i quant està involucrada l’electricitat, hi ha que estar en guàrdia permanent.
L’atenció a una emergència amb qualsevol tipus de risc elèctric implica un alt nivell de perill, i les tècniques
d’intervenció no poden estandaritzar-se completament, ja que les circumstàncies de cada situació són molt
variables.
El curs que ha de prendre la intervenció dependrà de factors tals com condicions atmosfèriques, voltatge
present, proximitat de les línies elèctriques carregades o equip en tensió.
S’ha de tenir en compte que és extremadament perillós escalar els pals que suporten línies elèctriques, o
aproximar-se a una d’aquestes línies amb qualsevol objecte llarg.
Inclús quan l’alta tensió d’una línia es transforma a nivells domèstics, té encara poder suficient per causar
severs xocs, o inclús la mort, si es toca un conductor en tensió, particularment quan hi ha aigua.
L’aigua pura és un mal conductor de l’electricitat, però amb petites impureses es transforma en un acceptable
conductor elèctric. En un ambient humit, amb el sòl embassat, o la pell banyada o suosa (El suor conté sals), el
risc i la gravetat de la descàrrega elèctrica seran majors.
Per la mateixa raó, encara que una manera seca pot ser un bon aïllant a tensions no molt altes, una branca
recentment tallada, que conté humitat, conduirà l'electricitat.
Donada la conductivitat de l'aigua de l'extinció, no serà viable atacar un incendi amb mànegues si hi ha equips
elèctrics en tensió. Serà precís assegurar-se de desconnectar-los prèviament.
INCENDIS EN CENTRALS I ESTACIONS TRANSFORMADORES I DE DISTRIBUCIÓ
Quan es produeix una emergència en una instal·lació elèctrica amb personal permanent, el personal de la
pròpia companyia elèctrica actuarà normalment en primer lloc abans que arribin els Bombers.
En una central elèctrica hi ha bastants substàncies combustibles, com considerables quantitats d’oli, utilitzat
com refrigerant de transformadors i altres equips. També es poden utilitzar i emmagatzemar en grans quantitats
substàncies tals com propà, sosa càustica, àcid sulfúric, i hidrogen.
El les substacions, l’equip elèctric pot ser activat per aire comprimit i tenir oli com refrigerant. Alguns equips
utilitzen un gas com aïllant que en una emergència pot escapar-se arribant a ser asfixiant. Degut a aquests
riscos, en qualsevol incident s’ha d’utilitzar roba completa de protecció i equips autònoms de respiració.
El major perill és la presència d’electricitat. Per això, abans de realitzar qualsevol intent d’estabilitzar la situació,
apagar un incendi o efectuar un rescat, és essencial seguir tots els procediments de seguretat.
El principal d’ells és que en tots els casos en els que l’electricitat a alta tensió estigui involucrada en un incident,
el responsable de seguretat ha de ser un tècnic autoritzat de la companyia elèctrica, devent ser ell qui confirmi
que l’electricitat s’ha tallat i que es pot intervenir en la zona involucrada. Aquesta norma de seguretat ha de
tenir-se sempre present.
Quan es produeix una emergència en una instal·lació elèctrica d’alta tensió, el primer punt de contacte ha de
ser la persona responsable de la mateixa.
Si la instal·lació no té personal, s’ha de contactar immediatament amb la companyia elèctrica per sol·licitar la
presència immediata d’un responsable. Fins a les hores, s’ha de mantenir a l’espera i adoptar una estratègia
defensiva, prestant atenció sols a qualsevol propagació a zones que no estiguin electrificades. Sols es pot
intentar protegir a zones externes a la instal·lació elèctrica si hi ha plena seguretat de que l’aigua de l’extinció
no arribarà ni s’aproximarà a les parts electrificades.
Quan es produeix un incendi en una instal·lació amb alt voltatge, és important no suposar que perquè s’hagi
tallat la corrent la instal·lació és segura.
Baix cap concepte ha de llançar-se aigua o escuma sobre un equip elèctric en tensió. Arribar amb un xorro
d’aigua a un conductor d’alt voltatge en tensió suposa un alt risc d'electrocució.
S’ha d’esperar a atacar el foc fins que la persona autoritzada de la companyia elèctrica hagi confirmat que es
pot entrar en la instal·lació o aproximar-se a l’equip elèctric, perquè la corrent elèctrica està definitivament
tallada.
Per incendis en transformadors de petit tamany, una vegada confirmat que s’ha tallat l’energia elèctrica, s’han
d’utilitzar extintors de pols en comptes de xorros d’aigua, per evitar la propagació del líquid refrigerant.
En transformadors grans es pot utilitzar aigua nebulitzada si es disposa d’equips capaços de produir-la. En cas
contrari serà preferible intentar l’extinció amb escuma.
Quan es desprèn oli cremant d’un transformador és vital que s’extendeixi i es mantingui una manta d’escuma al
voltant de l’àrea fins que el foc s’apagui.
En alguns edificis es disposa d’instal·lacions fixes de diòxid de carboni (CO2) i altre agent gasós per apagar el
foc. En aquests casos, quan sigui necessari verificar la situació del incendi, el primer ha de ser confirmar amb
la persona autoritzada per la companyia elèctrica que és segur entrar, i sols fer-ho doncs, però utilitzant equips
de respiració.
El fum i el calor d’un incendi pròxim a línies aèries poden causar la ionització de l’aire al voltant dels
conductors. L’efecte d’això és l’increment de la conductivitat de l’aire al voltant, fins al punt que l’electricitat pot
botar a qualsevol cosa pròxima, inclús l’equip o vehicles dels Bombers. Hi ha que tenir especial precaució amb
els vehicles per treballs en altura.
La millor forma d’actuar amb eficàcia en un incident en una instal·lació elèctrica d’alta tensió, és conèixer-la bé
abans que es produeixi en ella una emergència: idealment han de prepara-se plans d’actuació per quan es
produeixi una emergència, establint i mantenint una estreta relació amb la companyia elèctrica.
INCENDIS EN PRESÈNCIA DE LÍNIES ELÈCTRIQUES D’ALTA TENSIÓ
Els incendis de vegetació poden causar la caiguda de línies d’alta tensió, o bé una caiguda d’una línia elèctrica
pot causar un incendi. Qualsevol que sigui el cas, el risc per els Bombers serà molt elevat si la línia es manté
activa.
Però inclús quan una línia d’alta tensió no ha caigut, treballar en les seves proximitats tendra també un alt risc
addicional.
A pesar de que el sistema elèctric està dissenyat perquè un cable caigut o trencat fongui un fusible o obri un
interruptor automàtic en la subestació deixant el cable sense corrent, hi ha ocasions en que això no succeeix i
el cable caigut roman actiu.
Alguns cables caiguts xisclen i es retorcen amb arcs elèctrics, esclatant en flames i guspires quan contacten
amb el sòl. Altres es poden quedar tranquil·lament caiguts sense guspires ni cap altre mecanisme d’avís, però
tots poden ser mortals.
La regla d’or a seguir és romandre al menys a dos metres de qualsevol cable caigut i mantenir despejada de
públic i vehicles la franja de seguretat, d’amplada igual a la separació entre dos pals de la línia.
Ha de controlar-se el lloc amb barreres, si és possible, i protegir la zona fins l’arribada d’un encarregat de la
companyia elèctrica que confirmi la desviació de la línia.
Ha de tenir-se també precaució de mantenir als vehicles d’emergència lluny de zones on puguin caure cables
elèctrics en tensió quan la intervenció en una emergència tingui aquest risc. Això és especialment important de
nit, quan és molt més difícil veure qualsevol línia deteriorada o caiguda.
Si en una intervenció nocturna es sospita que pugui haver caigut una línia elèctrica, ha de tenir-se especial
precaució al baixar del vehicle per evitar ensopegar amb un cable en tensió no observat.
S’ha de tenir en compte que baixar d’un vehicle a una bassa d’aigua amb un cable actiu, és tan perillós com
aterrar sobre el cable mateix. Per tant de nit, han d’examinar-se primer els voltants amb una llanterna abans de
donar el primer pas.
Si un cable actiu cau sobre el vehicle d’emergència i queda amb contacte amb ell, el vehicle pot quedar
electrificat.
En aquest cas, si s’ha de sortir no s’ha de baixar normalment: s’ha de botar, assegurant-se de no tocar al
mateix temps el vehicle i el sòl. Si això no és possible, s’ha d’intentar romandre en el vehicle, on normalment
s’estarà segur, ja que les rodes aïllen el vehicle del sòl, impedint que la corrent es descarregui a terra.
Altres precaucions de seguretat, són no tocar mai un vehicle si hi ha la més mínima possibilitat de que estigui
electrificat, i no intentar mai manejar cables actius, a menys que es faci amb equips aïllants homologats per el
voltatge de la línia.
INCENDIS EN EDIFICIS AMB LÍNIES DE BAIXA TENSIÓ ACTIVES
Algunes intervencions en presència d’instal·lacions elèctriques de baixa tensió actives poden també suposar un
alt risc per els Bombers.
Un dels casos típics pot ser els incendis en edificis, la necessitat d’utilitzar aigua i la pèrdua d’aïllament dels
cables degut a les altes temperatures pot representar un perill que no ha de subestimar-se.
En general, quan es produeix un incendi dintre d’un edifici, el normal és que la instal·lació elèctrica es
desconnecti automàticament al cremar-se els cables i produir-se curtcircuits que activaran els interruptors
automàtics de protecció o fondran els fusibles. Per això, en general els incendis en edificis es transformen en
incendis sense electricitat en els que la utilització d’aigua com agent extintor no suposa cap problema.
A més, si l’incendi no ha activat les proteccions, qualsevol contacte d’un circuit amb aigua connectarà la xarxa
elèctrica a terra amb la qual cosa es desconnectaran els interruptors diferencials disposts justament com
protecció contra contactes imprevists.
Sempre que sigui possible convé assegurar-se de que l’electricitat està desconnectada o desconnectar-la
abans d’intervenir.
En les intervencions en edificis o instal·lacions en els que es sospiti o es sàpiga que encara està present
corrent elèctrica de baixa tensió, aquesta pot tallar-se desconnectant l’interruptor corresponent del quadre de
distribució en baixa tensió.
Sinó es té la possibilitat d’accedir al quadre elèctric general de l’edifici, el millor serà tallar la corrent en la caixa
d'escomesa, que es troba en l’exterior de l’edifici.
La caixa d’escomesa és una caixa de connexions, amb fusibles calibrats, situada immediatament després de la
derivació de la línia general de distribució.
En alguns casos de fusibles de gran amperatge, pot ser necessari un útil específic per retirar-los, sinó es
disposa de ell pot realitzar-se la operació amb unes alicates, però s’ha d’actuar amb molta precaució, per evitar
rebre una descàrrega o causar un curtcircuit. Els Bombers també han de familiaritzar-se amb aquestes
operacions realitzant pràctiques de formació, requerint per això si és necessària la col·laboració de la
companyia elèctrica que actuï en la zona.
Per apagar amb extintors focs en quadres elèctrics o motors, l’agent extintor ideal serà el CO2, perquè no deixa
residus. Es pot utilitzar pols polivalent ABC però serà absolutament precisa una completa neteja de tota la
instal·lació abans de posar-la en servei novament.
Això és degut a que petites partícules de pols poden quedar entre els contactes de contadors i relés, impedint
el seu perfecta ajustament. Això foguejarà els contactes, és a dir provocarà petites guspires al no produir-se un
tancament complet dels mateixos, el que pot acabar amb el deteriorament d’aquests interruptors, provocant un
mal funcionament i el risc d'altre incendi posterior.
Amb independència de l’agent extintor que s’utilitzi per apagar el foc, sempre que sigui possible s’ha de
procedir prèviament al tall del subministra elèctric, ja que l’electricitat pot ser la causa de l’incendi. En cas
contrari, el problema que va originar l’incendi pot persistir, reavivant el foc. En ocasions, basta tallar la corrent
elèctrica perquè el foc s’apagui per si sol.
RISCS DE PROXIMITAT A INSTAL·LACIONS ELÈCTRIQUES D’ALTA TENSIÓ
La realització de treballs en la proximitat d’instal·lacions elèctriques d’alta tensió porta el risc d’entrar en
contacte amb les parts actives de la mateix per medi de grues, bastides, aparells de transport i objectes de
diversa consideració com escales.
Per evitar aquests contactes, el personal no coneixedor de les instal·lacions elèctriques i que utilitzi eines,
aparells d’elevació, no haurà de sobrepassar amb aquests elements mòbils la distància de 5 m quan la tensió
de la instal·lació sigui superior a 66.000 v i de 3 m per tensions inferiors.
Sinó pot mantenir-se aquestes distàncies, han de posar-se en contacte amb el personal responsable de la
instal·lació elèctrica per rebre instruccions, doncs en aquest cas ell ha de prendre altres mesures preventives,
com són el deixar sense tensió la instal·lació o bé el construir uns obstacles o barreres que impedeixin el
contacte dels elements mòbils amb les parts actives de la instal·lació.
Quan el persona que va a realitzar el treball és coneixedor dels riscs elèctrics, s’han de tenir en compte les
distàncies de seguretat mínimes per les instal·lacions d’alta tensió.
Tensió entre fases
Distància mínima en (m)
Fins a 10 Kv
Fins a 15 Kv
Fins a 20 Kv
Fins a 25 Kv
Fins a 30 Kv
Fins a 45 Kv
Fins a 66 Kv
Fins a 100 Kv
Fins a 132 Kv
Fins a 220 Kv
Fins a 380 Kv
0,80
0,90
0,95
1,00
1,10
1,20
1,40
1,80
2,00
3,00
4,00
En els treballs a distància menors que les indicades, s’adoptaran mesures complementàries que garantitzin la
seva realització amb seguretat.
En les instal·lacions soterrànies es deixarà la instal·lació en descàrrega en els següents casos:
- Per la realització de treballs amb eines manuals quan la distància sigui inferior a 0,5 m.
- Per la realització de treballs amb eines o útils mecànics quan la distància sigui inferior a 1m.
Conducta a observar en el cas d’accident
El contacte amb una línia elèctrica d’alta tensió no provoca, generalment, el dispar dels dispositius de tall de
corrent i si així ocorre, la tensió serà automàticament restablerta en un període de dècimes de segon, per lo
tant s’han d’adoptar algunes mesures de seguretat per prevenir accidents.
En cas de caiguda d’una línia s'ha de prohibir l’accés del personal a la zona de perill, fins que es comprovi que
no hi ha tensió.
No s’ha de tocar a les persones en contacte amb una línia elèctrica, sinó està suficientment aïllat, o es farà
amb elements conductors.
El conductor o maquinista de la màquina que es posa en contacte amb les parts actives d’una instal·lació d’alta
tensió seguirà les següents normes
- Guardarà la calma inclús si els neumàtics comencen a cremar.
- Es quedarà en el seu lloc de comandament o en la cabina, degut a que allà estarà lliure de risc d’electrocució.
- S’intentarà retirar la màquina de la línia i situar-la fora de la zona perillosa.
- S’avisarà que allà es troba i que no s’ha de tocar la màquina.
- No descendirà de la màquina fins que aquesta no es trobi a una distància segura. Si descendeix abans, el
conductor entra en el circuit línia aèria – màquina - sòl i estarà exposat a electrocutar-se.
- Si és impossible separar la màquina i en cas d’absoluta necessitat, el conductor o el maquinista no descendirà
utilitzant els medis habituals, sinó que botarà el més lluny possible de la màquina, evitant tocar aquesta.
Si hi ha alguna víctima, les persones que es trobin en la zona perillosa han d’observar les següents normes
- No tocar la màquina o la línia a terra.
- Romandre immòbil o sortir de la zona a petites passes.
- Avisar a altres persones que no toquin la màquina o la línia i que no efectuïn actes imprudents.
- Avisar a les persones que es trobin fora de la zona perillosa que no s’acostin a la màquina.
- Fins que no es realitzi la separació entre la línia elèctrica i la màquina, desapareguent la zona perillosa, no
s’efectuaran els primers auxilis a la víctima.
Incendis en instal·lacions elèctriques en tensió
En cas d’incendi amb risc elèctric, procurar efectuar el tall de tensió en la zona afectada. De no ser això
possible o tenir que demorar en excés l’atac a l’incendi, amb risc de gran increment d'aquest, utilitzar agents
extintors adequats i no conductors de la corrent, mantenint entre l’aparell extintor i els punts en tensió de les
instal·lacions una distància mínima de:
Baixa tensió...................................................................0,5 m.
De 1Kv a 16 Kv.................................................................1 m.
De 15 Kv a 66 Kv..............................................................2 m.
Més de 66 Kv....................................................................4 m.