Funcionamiento de los Transformadores Eléctricos y Normativa de Instalaciones

Transformadores Eléctricos de Corriente Alterna

Los transformadores eléctricos son máquinas estáticas que se emplean para transformar la energía eléctrica primaria en energía eléctrica secundaria, elevando o reduciendo la tensión o la intensidad de la corriente alterna. Su funcionamiento se basa en el principio de inducción electromagnética: siempre que exista una variación de flujo electromagnético en un circuito estático o corte de flujo en un circuito en movimiento, se genera una f.e.m. (fuerza electromotriz). Los transformadores no pueden funcionar con corriente continua. La variación de flujo se produce a causa del comportamiento de la corriente alterna. Consta de tres partes fundamentales:

• Chapas de hierro: lugar por donde circula el flujo magnético.
• Bobinado primario: formado por espiras o vueltas, que se conecta a la red.
• Bobinado secundario: formado por espiras, en el que se genera una f.e.m.

El primario y el secundario están separados físicamente entre sí. La tensión del primario crea una intensidad y esta genera un flujo magnético que circula por el núcleo. En el bobinado secundario se genera una f.e.m. o tensión debida a la variación de flujo en el primario; si se cierra el circuito secundario mediante un receptor, habrá una corriente. El rendimiento de estas máquinas ronda el 99%. La relación de transformación es V₁/V₂ = I₂/I₁. El número de espiras del primario y del secundario son proporcionales a sus tensiones respectivas.

El circuito magnético tiene carga eléctrica con polaridad. El núcleo está compuesto por chapas de acero al silicio.

Caída de Tensión en el Transporte de Electricidad

Para el transporte de la energía eléctrica resulta muy rentable aumentar su voltaje y, más tarde, cuando llegue a su destino, volver a reducirlo. De esta manera se producen muchas menos pérdidas de potencia y energía durante el transporte, debidas al efecto Joule.

Cálculo de Líneas

Se trata de determinar qué sección mínima tiene que tener un cable para que las pérdidas de potencia o energía estén por debajo de un valor determinado.

Simbología, Esquemas Eléctricos y Planos

• Circuito unifilar: representado con una sola línea, independientemente del número de cables que tenga.
• Circuito multifilar: representado con tantas líneas como cables existan.

Densidad de Corriente y Cálculo de Secciones

La densidad de corriente es el cociente entre la intensidad de corriente que circula por un conductor y su sección.

Normas de Seguridad

Características de los conductores (cables)

• Aislamiento: tipo V hasta 750 V para los conductores rígidos y 440 V para los flexibles.
• Identificación de colores (corriente monofásica):
  • Amarillo-verde a rayas para las tomas de tierra.
  • Azul, negro y marrón para las fases.
• Secciones mínimas de los cables:
  • 1,5 mm² para alumbrado.
  • 2,5 mm² para enchufes.
  • 4 mm² para lavadoras y calentador eléctrico.
  • 6 mm² para cocina, horno y aire acondicionado.
• Caída de tensión máxima desde el origen de la instalación hasta el punto de utilización: 1,5%.

Situación de los conductores en las paredes

• Los cables que van por las paredes, en el interior de tubos, deben estar dentro de las zonas indicadas (como fondo verde).
• En cuartos de baño o aseos hay dos zonas restringidas:
  • Volumen de prohibición: en el que no se puede instalar ningún elemento eléctrico.
  • Volumen de protección: en el que no se pueden instalar interruptores ni conmutadores.