Electricidad Básica en Edificios: Corriente, Potencia, Instalación de Enlace y Protecciones

Corriente Continua y Corriente Alterna

Corriente continua (CC): tensión constante y sentido de circulación fijo. Se genera mediante procedimientos químicos (pila) o mecánicos (dínamo), y se almacena en acumuladores.

Ley de Ohm: I = V/R.

Corriente alterna (CA)

Tipos de resistencias:

• Resistencia pura
• Resistencia inductiva (RL), producida por autoinducción.
• Resistencia capacitiva (RC), resistencia de un condensador.

Reactancia: RL + RC.

Impedancia (Z): suma de todas las resistencias.

Fundamentos

Potencia eléctrica

P = V × I (intensidad × tensión).

Energía eléctrica

E = P × t.

Energía térmica

Es la energía producida por la electricidad, que se transforma en calor.

Ley de Joule

La energía eléctrica consumida en un circuito con una resistencia se transforma totalmente en calor: E = 0,24 × I² × R × t.

Equivalencias: 1 J = 0,24 cal; 1 cal = 4,18 J; 1 J = 1 W·s.

Proceso para Diseñar un Edificio

Las etapas son: previsión de cargas, instalación de enlace e instalación interior.

Previsión de Cargas en Edificios de Viviendas

Potencia total: Pt = Pv + Pg + Pl

• Pv (potencia de viviendas): GEB mayor o igual a 5750 W, o GEE igual a 9200, 11500 o 14490 W.
• Pg (potencia de servicios generales):
  • Ascensores: para 400 kg, si la velocidad es 0,63 m/s = 4500 W; si es 1 m/s = 7500 W. Para 630 kg: 1 m/s = 11500 W y 1,6 m/s = 18000 W.
  • Escaleras mecánicas.
  • Bombas de agua.
• Pl (potencia de locales comerciales): mayor o igual a 100 W/m², mínimo 3450 W.

Centro de Transformación (CT)

Sistema compuesto por transformadores y equipos de protección, necesario cuando la potencia solicitada es mayor o igual a 100 kW.

Transformador

Aparato eléctrico que varía el voltaje de la corriente. Existe una relación directa entre las espiras y las tensiones. Sus componentes son:

• Primario: recibe la corriente.
• Secundario: entrega la corriente transformada en tensión.
• Núcleo magnético: canaliza el campo magnético variable producido por la corriente alterna del primario, que provoca la inducción electromagnética en el secundario.

Medias tensiones habituales: 20 kV y 30 kV.

Relación entre primario y secundario: Vp · Ip = Vs · Is.

Acometida

Conexión de la instalación de enlace con la red general. Si es de varios usuarios, la protección (fusibles) y la medida (contadores) están en dos cuadros distintos.

Instalación de Enlace

Tramo entre la acometida y las instalaciones individuales: CGP, LGA, CC, DI, ICP, CGD.

Potencia activa

Es la capaz de producir energía aprovechable: Pa = V · I · cos α.

Potencia reactiva

No produce energía aprovechable: Pr = V · I · sen α.

Intensidad aparente

Es la que realmente circula por el circuito, resultado de todas las anteriores. El ángulo γ es el desfase entre tensión e intensidad: Ia = Iap · cos γ.

Línea General de Alimentación (LGA)

Se coloca en zona común y es trifásica. Materiales:

• Cobre en el interior: mejor conductor y de menor sección, pero más caro.
• Aluminio en el exterior: más barato, pero con mayor resistividad.

Intensidad admisible: mínimo 10 mm²; el neutro no se calcula. Caída de tensión máxima del 0,5 % o 1 % con descentralización.

Centralización de Contadores (CC)

• Centralización única: máximo 12 contadores.
• Agrupamientos intermedios: mínimo 6 contadores.
• Armario: hasta 16 contadores.
• Local: más de 16 contadores.
• Cuarto de medidas: mínimo 1,1 × 1,5 m, con distancia a la pared de 0,2 m y sumidero.

Derivación Individual (DI)

Tramo que une el contador con las redes individuales. Enlaza con el primer elemento privativo (ICP) y discurre por zonas comunes.

Corrientes armónicas

Elementos que producen armónicos: unidades de iluminación y reguladores de electricidad. No deben confundirse con los variadores de potencia, que filtran parte del voltaje. Se solucionan instalando un cuadro general en la vivienda.

Interruptor de Control de Potencia (ICP)

Elemento de protección de la instalación que desconecta cuando se supera la corriente contratada. Va en una caja independiente o compatible con la CGP.

Cuadro General de Distribución (CGD)

Contiene elementos de mando y protección: interruptor general (IG), interruptor diferencial, interruptores magnetotérmicos (PIA, uno por cada circuito interior) y descargador de sobretensiones (DS).

Interruptor Magnetotérmico

Protege la integridad de la instalación mediante dos tipos de protección: magnética y térmica. Se dimensiona según las intensidades que circulan por el circuito. Si se supera la intensidad nominal, se funde.

Interruptor Diferencial (ID)

Protege a las personas cuando hay contacto con una superficie conductora, cortando la corriente. Detecta una diferencia de potencial entre fase y retorno.

Descargador de Sobretensiones (DS)

Actúa cuando se supera el 10 % de la corriente nominal. Es innecesario en redes totalmente subterráneas.