Instalaciones electricas domiciliarias residenciales e industriales
En este post se van a resumir los criterios básicos de diseño y cálculo de las instalaciones eléctricas de baja tensión domiciliarias, residenciales e industriales.
La legislación de referencia que se emplea para desarrollar este contenido es el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (en adelante, REBT) aprobado por Real Decreto 842/2002 de 2 de agosto de 2002 (B.O.E. número 224 de 18 de septiembre de 2002), así como sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-BT 01 a BT 51.
Las prescripciones legales indicadas en el REBT tienen el carácter de mínimos obligatorios, en el sentido de lo indicado en el artículo 12.5 de la Ley 23/1992 de Industria. Así mismo en el citado REBT se contempla la posibilidad de utilizar técnicas de seguridad equivalentes a las prescritas en el mismo, de acuerdo a lo indicado en el artículo 23 del R.D. 842/2002.
En la tabla siguiente se incluye un resumen de las Instrucciones Técnicas Complementarias (en adelante, ITC) que incluye el REBT de 2002 y su equivalencia con ITC similares en el anterior REBT del año 1973 y que está vigente hasta el 18 de septiembre de 2003.
Las instalaciones eléctricas de baja tensión que se contemplan en este resumen y en los problemas resueltos son las de un propietario particular o las que parten de la red de distribución en baja tensión de una compañía suministradora.
A este respecto, el REBT define la instalación eléctrica como el conjunto de aparatos y de circuitos asociados en previsión de un fin particular: producción, conversión, transformación, transmisión, distribución o utilización de la energía eléctrica.
Por tratar este capítulo de las instalaciones de baja tensión, se emplearán valores de tensión entre fases hasta 1 000 V de valor eficaz en corriente alterna y de hasta 1 500 V en corriente continua, ambos valores inclusive.
- Las partes generales de las que consta una instalación eléctrica, y que serán tratadas con más detalle en adelante, son:
- Acometida.
- Instalaciones de enlace:
- Caja general de protección (CGP).
- Línea general de alimentación (LGA).
- Elementos para la ubicación de contadores (CC).
- Derivación individual.
- Caja para interruptor de control de potencia.
- Dispositivos generales de mando y protección, que van a alojados en el cuadro de distribución.
- Instalaciones interiores o receptoras.
- Receptores.
- Instalación de protección por puesta a tierra.
En la Figura 1 se representa un esquema simplificado de una instalación eléctrica de baja tensión donde se indican las partes citadas anteriormente.
Para las acometidas e instalaciones de enlace es preciso considerar también las normas particulares de la compañía suministradora.
DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES
Acometida de una instalacion electrica
Es la parte de la instalación de la red de distribución que alimenta la caja o cajas generales de protección o unidad funcional equivalente.
Es responsabilidad de la empresa suministradora, la cual asume la inspección y verificación final.
Las acometidas pueden ser aéreas, subterráneas o mixtas. Estas últimas, también llamadas aerosubterráneas, son combinación de las anteriores. Todas ellas se tratan en la instrucción ITC-BT-11 del REBT.
Instalaciones de enlace de una instalacion electrica
Son las que unen la caja general de protección (CGP), o cajas generales de protección, incluidas éstas, con las instalaciones interiores o receptoras del usuario.
En la Figura 9.1 se resumen los elementos que componen la instalación de enlace, para un solo usuario y para dos (generalizable a varios) usuarios.
En el caso de usuario único, la línea general de alimentación (LGA) no existe como tal y el conjunto formado por la caja general de protección (CGP) y equipos de medida (CC) se puede simplificar ubicándolos en un mismo lugar, en cuyo caso se denomina caja general de protección y medida (CGPM).
Antes de los equipos de medida es preciso colocar fusibles de seguridad, que no se han representado en el esquema de la Figura 9.1 por simplificar. Así mismo, cuando los equipos de medida se colocan centralizados en un mismo lugar o en varios lugares, hay que considerar la instalación de un interruptor general de maniobra inmediatamente antes de las derivaciones para cada grupo de contadores, según se indica en la instrucción ITC-BT-12 del REBT.
Las distintas partes de las que se componen las instalaciones de enlace se describen a continuación.
Caja general de protección (CGP)
La caja general de protección aloja elementos de protección de las líneas generales de alimentación y señalan el principio de la propiedad de las instalaciones de los usuarios.
En edificios que albergan en su interior un centro de transformación para distribución en baja tensión, los fusibles del cuadro de baja tensión de dicho centro se pueden utilizar como protección de la línea general de alimentación, desempeñando la función de caja general de protección. En este caso, la propiedad y el mantenimiento de la protección corresponderán a la empresa suministradora.
Se regula en la instrucción ITC-BT-13 del REBT.
Línea general de alimentación (LGA)
La línea general de alimentación es la parte de la instalación que enlaza una caja general de protección con las derivaciones individuales que alimenta.
Se trata en la instrucción ITC-BT-14.
Elementos para la ubicación de contadores (CC)
Los equipos de medida (EM) se tratan en las ITC-BT-12, 13 y 16.
Los conductores han de tener una sección mínima de 6mm2, y cada derivación individual debe llevar en su origen una protección propia compuesta por fusibles de seguridad en cada hilo de fase o polar, adaptados a la intensidad de cortocircuito previsible. Tales fusibles estarán precintados por la compañía suministradora.
Cuando no exista línea general de alimentación, se puede prescindir de los citados fusibles, porque la caja general de protección asume su función.
Debe contemplarse la instalación del cableado de mando y control de los equipos de medida para satisfacer las disposiciones tarifarias vigentes. El cable será rojo y con una sección de 1,5 mm2.
Los equipos de medida se pueden colocar en forma individual o concentrados:
- Colocación en forma individual: se utiliza cuando el suministro se realiza para un único usuario independiente o a dos usuarios alimentados desde un mismo lugar. En suministros industriales, comerciales o de servicios con medida indirecta, la empresa suministradora indicará la solución a adoptar, porque se trata de situaciones de especial complejidad o diversidad. En estos casos, la caja general de protección pasa a denominarse caja general de protección y medida.
- Colocación en forma concentrada: se utiliza en edificios destinados a una concentración de usuarios o edificios comerciales. Se pueden agrupar en uno o varios lugares, pero cuando el número de contadores sea superior a 16 es obligatorio que se alojen en un local. En caso contrario, se alojarán en un armario y deberá colocarse una toma de corriente de 16 A con toma de tierra para servicios de mantenimiento.
La concentración ha de realizarse del siguiente modo:
- Edificios de hasta 12 plantas: en la planta baja, entresuelo o primer sótano.
- Edificios de más de 12 plantas: se pueden concentrar por plantas intermedias, cuando pertenezcan a un conjunto de 6 plantas o más.
- Número de contadores superior a 16: en estos casos, se pueden concentrar por plantas, teniendo en cuenta que en cada concentración el número de contadores sea superior a 16.
Además, la concentración de contadores estará formada por las siguientes unidades funcionales:
- Interruptor general de maniobra: obligatorio en concentraciones de más de dos usuarios, se instala entre la línea general de alimentación y el embarrado general de la concentración de contadores. El calibre mínimo será:
- Previsión de carga < 90 kW: calibre de 160 A.
- Previsión de carga > 90 kW y < 150 kW: calibre de 250 A.
- Embarrado general y fusibles de seguridad de todos los suministros del mismo embarrado.
- Unidad de medida con los contadores, interruptores horarios y/o dispositivos de mando para la medida de energía eléctrica.
- Unidad opcional de mando: dispositivos para el cambio de tarifa.
- Embarrado de protección y bornes de salida.
- Unidad opcional de telecomunicaciones, con espacio para equipo de comunicación y adquisición de datos.
Derivación individual
La derivación individual de un usuario parte de la línea general de alimentación y comprende tanto los conductores como los aparatos de medida, mando y protección.
Salvo indicación en contra de la compañía suministradora, los conductores a emplear en la derivación individual pueden ser de cobre o de aluminio.
Se regula en la ITC-BT-15.
Dispositivos generales de mando y protección
Tanto el interruptor de control de potencia (ICP) como los dispositivos generales de mando y protección se regulan en la ITC-BT-17.
El ICP debe instalarse lo más cerca posible de la entrada a la propiedad privada.
Los dispositivos generales de mando y protección mínimos serán:
- Interruptor general automático de corte omnipolar con elementos de protección contra sobrecarga y cortocircuito. Es in lependiente del ICP. El poder de corte debe ser como mínimo de 4 500 A.
- Interruptor diferencial general para la protección contra contactos indirectos de todos los circuitos, excepto si dicha protección se efectúa con otros dispositivos de acuerdo con la ITC-BT-24. ,
Si en la instalación se ha colocado un interruptor diferencial por cada circuito o grupo de ellos y quedan protegidos todos los circuitos, no es preciso el interruptor diferencial general.
La sensibilidad de todos los interruptores diferenciales debe cumplir lo indicado en la ITC-BT-24.
- Dispositivos de corte omnipolar para protección contra sobrecarga y cortocircuito de cada circuito interior.
- Dispositivo de protección contra sobretensiones según la ITC-BT-23, si fuese necesario.
Instalaciones interiores o receptoras en la instalaciones electricas
En esta parte de la instalación eléctrica se ubican los receptores de los usuarios, los circuitos que los alimentan y los dispositivos de protección. La instrucción que trata los aspectos generales de las mismas es la ITC-BT-19.
Las instalaciones exteriores de alumbrado tienen la denominación de exteriores porque hacen referencia a circuitos destinados al alumbrado exterior. Como constituyen un tipo concreto de receptores agrupados para una función específica, se tratan en una instrucción independiente (ITC-BT-09), pero tales circuitos deben considerarse dentro del diseño y cálculo de las instalaciones interiores.
Análogamente, para el estudio de las instalaciones interiores es preciso contemplar también el resto de instrucciones técnicas complementarias dedicadas a receptores específicos, como ocurre con las siguientes:
- ITC-BT-32: máquinas de elevación y transporte.
- ITC-BT-43: generalidades en la instalación de receptores.
- ITC-BT-44: receptores de alumbrado.
- ITC-BT-45: aparatos de caldeo.
- ITC-BT-46: cables y folios radiantes en viviendas.
- ITC-BT-47: motores.
- ITC-BT-48: transformadores y auto transformadores. Reactancias y rectificadores. Condensadores.
- ITC-BT-49: instalaciones eléctricas en muebles.
Aparte de las instrucciones anteriores, dedicadas a receptores habituales, en el proyecto de una instalación es preciso considerar las instrucciones concretas dedicadas a las instalaciones especiales si se diera el caso.
En el diseño de la instalación interior, previo al cálculo de la misma, es necesario tener en cuenta lo indicado en la instrucción ITC-BT-19 en relación a:
- La subdivisión de la instalación en circuitos.
- El equilibrado de cargas.
- La separación de la alimentación.
- La posibilidad de conectar y desconectar en carga la instalación.
