UNIDAD TEMÁTICA 2

INSTALACIONES EN LA VIVIENDA

4º E.S.O. TECNOLOGÍA 1.1- PRESENTACIÓN Gran parte de los hogares actuales dispone de una serie de servicios que hacen que la vida en ellos sea más confortable: energía eléctrica, gas, agua potable, red de evacuación de aguas, televisión, internet, calefacción y refrigeración… Todas estos sevicios son los que conforman las instalaciones de una vivienda y son los que vamos a estudiar en este tema. Se consideran como instalaciones en una vivienda todos los sistemas de distribución y recogida de energía o de fluidos que forman parte de la edificación. La mayoría de las instalaciones de una vivienda se estructuran de un modo parecido: parten de la red pública de suministro, llegan a los hogares pasando por un contador que mide el gasto de cada servicio y se distribuye por una red interna hasta llegar al punto de consumo. Las instalaciones que vamos a ver en este tema son: • Instalaciones eléctricas. • Instalaciones de agua. • Instalaciones de evacuación. • Instalaciones de calefacción. • Instalaciones de gas. • Otras instalaciones. Para situarnos y entrar en contacto, nos haremos unas cuantas preguntas:
¿Sabes qué diferencia hay entre un kilovatio y un kilovatio hora?
¿Te has parado a mirar y pensar en los conceptos y datos que aparecen en la factura de la luz? ¿y en la del agua?
¿Conoces cómo y por dónde viaja la corriente eléctrica y el agua hasta que llega a tu casa? Estas preguntas y muchas más serán las que podrás responder a lo largo de este tema. Para iniciarnos y ponernos en materia, empezaremos hablando del objetivo de esta unidad: la vivienda. VIVIENDA Y CALIDAD DE VIVIENDA

La vivienda es un edificio destinado a ser habitado. Los seres humanos manifiestan en la vivienda sus gustos, valores y deseos para lograr bienestar o calidad de vida. Para alcanzar dicho bienestar, cada persona considera aspectos diferentes al escoger su vivienda.




Hay quien prefiere la tranquilidad y la relación con la naturaleza, lejos de los agobios urbanos. Otros, en cambio, buscan la cercanía al lugar de trabajo y la proximidad de centros comerciales. Para otras personas, el bienestar y la calidad de vida significan que cada miembro de la familia disponga de una habitación.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA Al margen de las consideraciones personales, el grado de bienestar o calidad de vida que los habitantes de una vivienda pueden disfrutar se relaciona con cuatro factores básicos: el espacio habitable, la tipo de vivienda, los servicios que reciban y el urbanismo de la zona en la que está enclavada. Y… ¿qué es el espacio habitable?

Espacio habitable Es uno de los condicinantes básicos a la hora de adquirir o alquilar una vivienda. Según la superfie disponible y el tipo de vivienda podemos clasificar es estancias en dos tipos de dependencias:  Dependencias interiores: son el vestíbulo, comedor, salón, cocina, baño, dormitorios y, en algunos casos, la despensa, el estudio, cuarto de juegos, trastero, garaje y otras.  Dependencias exteriores: son aquellas que no tienen cerramiento exterior o de techo, como el balcón, terraza y terrados, jardines y patios. Teniendo como objetivo el facilitar la adquisición o alquiler de viviendas a personas con escasos recursos económicos, los organismos públicos establecen normativas que regula la superficie y el precio de adquisición. En España, se construyen viviendas cuyo precio máximo está fijado por la administración y se puede optar a subvenciones y ayudas oficiales para su adquisición. Son las viviendas de protección oficial y las viviendas de precio tasado.  Viviendas de protección oficial (VPO): no pueden tener más de 90m2 de superficie útil y deben destinarse a vivienda habitual.  Viviendas de precio tasado (VPT): son viviendas libres que no superan los 120m2 de superficie útil o las VPO en segundas y posteriores ventas. Nos surge la duda y necesidad de aclarar el concepto de superficie útil y le sumamos otro, que es la superficie construida. Son dos conceptos que se utilizan al hablar de una vivienda.


Superficie construida: es el total de la superficie de la vivienda, incluyendo la tabiquería, divisiones interiores, parte proporcional de zonas comunes (escalera, vestíbulo, patio interior, terraza...).




Superficie útil: es la superficie “aprovechable”, “pisable” de la vivienda. Para determinarla se tienen que deducir los tabiques de divisiones interiores y en el caso de las dependencias exteriores, solo se contabilizan a la mitad (de cada m2 solo se suma 0,5m2).

De aquí se entiende que cuando hablamos de una vivienda de 120m2 construidos, hablamos de una vivienda con solo 100m2 útiles.

Condiciones mínimas de habitabilidad Las autoridades adoptan normas que regulan las condiciones mínimas de habitabilidad en la vivienda. En ellas se regulan aspectos como la distribución de una vivienda mínima, la altura mínima de los techos o las características de las viviendas de tipo medio, en las que se incluyen las dimensiones mínimas de las dependencias. A continuación establecemos unas

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA cuantas que pueden ser interesantes y, a la par, curiosas (actualmente reguladas en el DC09 en la Comunidad Valenciana): •

Toda vivienda ha de estar compuesta, como mínimo, de dormitorio, baño y otra dependencia para el resto de funciones, con una superficie mínima de 30m2. Para viviendas de tres habitaciones, la superficie mínima ha de ser de 55m2, y para cuatro habitaciones, de 70m2.

•

La vivienda de más de tres dormitorios contará con baño y aseo, o dos baños completos.

•

Cuando una vivienda tenga más de un dormitorio, al menos un baño será accesible desde el pasillo o la zona común.

•

El lavadero, el baño y el aseo no serán paso obligado para acceder a otra habitación.

•

Los huecos de paso serán de 0,80m x 2m en las puertas de acceso a la vivienda. Las puertas interiores tendrán 0,70m de ancho. En los baños y lavaderos se permite una anchura mínima de 0,60m.

•

Todas las habitaciones de la vivienda tendrán ventilación directa del exterior. Al menos un hueco ha de tener una anchura de 0,90m y una superficie de 1,50m2 para facilitar el traslado de muebles.

•

La altura libre mínima de la vivienda ha de ser de 2,50m, excepto en baños, pasillos y cocinas, donde se permite hasta 2,20m.

•

Las dimensiones mínimas, en metros, de las distintas dependencias deben ajustarse a las siguientes: VESTÍBULO

COMEDOR

SALÓN

BAÑO

ASEO

DORMITORIO PRINCIPAL

1.1 x 1.1

2.5 x 2.5

3.0 x 2.5

1.2 x 1.2

0.9 x 0.9

2.6 x 2.6

DORMITORIO DOBLE 2.6 x 2.2 ó 4.1 x 1.8

DORMITORIO SENCILLO 1.8 x 1.8

El cuadro siguiente corresponde al DC09.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA 1.2.- CONCEPTOS PREVIOS DE ELECTRICIDAD

CONCEPTOS PREVIOS DE ELECTRICIDAD Antes de adentrarnos en la instalación eléctrica de la vivienda, vamos a refrescar la memoria con conceptos ya aprendidos anteriormente. CORRIENTE ELÉCTRICA: Es el desplazamiento de electrones a lo largo de un cable conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de potencial (existen diferentes tensiones o cargas). Podemos diferenciar entre: a.- CORRIENTE CONTINUA: Es el tipo de corriente producida por generadores tales como pilas, baterías y dinamos. Es un tipo de corriente con polaridad (tiene polo positivo y polo negativo). La corriente continua no cambia de valor ni de sentido a lo largo del tiempo, y siempre sigue la misma dirección (del polo positivo al polo negativo del generador). b.- CORRIENTE ALTERNA: La electricidad que se produce en las centrales eléctricas, y que llega a los enchufes de nuestros hogares, es corriente alterna. No tiene polaridad, la prueba está en que en los enchufes de casa no hay ningún agujero que sea polo positivo ni polo negativo. Este tipo de corriente cambia periódicamente de intensidad y de sentido a lo largo del tiempo. En todas las redes eléctricas se opta por producir y distribuir la electricidad en forma de corriente alterna, ya que presenta importantes ventajas sobre la corriente continua: •

Los generadores de corriente alterna son más sencillos, más baratos, y necesitan de menos mantenimiento que los de corriente continua. Por ello, la electricidad generada en las centrales eléctricas es alterna.

•

El transporte de la corriente alterna es más eficiente. La corriente alterna se puede transformar (elevar a tensiones muy altas mediante transformadores). Transmitir la electricidad a elevadas tensiones permite minimizar las pérdidas de energía eléctrica durante su transporte. Por el contrario, la corriente continua carece de esta cualidad de transformación, y su transporte está sujeto a elevadísimas pérdidas.

•

La mayoría de motores en industrias, edificios, etc. funcionan con corriente alterna. Estos motores de corriente alterna son más eficientes, robustos y sencillos que los de corriente continua.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA La corriente alterna, a su vez, puede ser de dos tipos: •

Corriente alterna monofásica: La corriente alterna que llega a nuestros hogares es monofásica. En corriente monofásica existe una única señal de corriente, que se transmite por el cable de fase (R, color marrón) y retorna por el cable de neutro que cierra el circuito (N, color azul). El sistema monofásico usa una tensión de 230V entre fase y neutro.

•

Corriente alterna trifásica: La corriente trifásica es un sistema de tres corrientes alternas acopladas (las 3 corrientes se producen simultáneamente en un mismo generador). Cada una de estas corrientes (fases) se transporta por un conductor de fase (3 cables: R, S y T, con colores marrón, negro y gris), y se añade un conductor para el retorno común de las tres fases, que sirve para cerrar los 3 circuitos (conductor neutro N, color azul). Pero… ¿por qué existe la corriente alterna trifásica? o El sistema de producción y transporte de energía en forma trifásica está universalmente adoptado en todas las redes eléctricas, debido a que permite que los cables conductores sean de menor sección (grosor), y por tanto que las redes eléctricas sean mucho menos costosas. o La corriente alterna trifásica permite el funcionamiento de motores eléctricos trifásicos, ampliamente utilizados en la industria porque son muy simples, duraderos y económicos.

CIRCUITO ELÉCTRICO: Un circuito eléctrico es un recorrido cerrado cuyo fin es llevar energía desde unos elementos que la producen hasta otros elementos que la consumen. Un circuito eléctrico consta de cinco tipos de elementos fundamentales. Sin los tres primeros tipos de elementos ningún circuito puede funcionar y debe contenerlos siempre. Los otros dos tipos de elementos nos ayudan mucho en el control y la seguridad de cada circuito. Estos elementos son: 1. Elementos generadores: son los elementos que le dan la energía al circuito. Son, por ejemplo, las pilas, las baterías, los alternadores, las dinamos, etc. Hay que recordar que al polo positivo de una pila o de cualquier elemento electrónico se lo denomina ánodo y al polo negativo de la pila se le llama cátodo. 2. Elementos consumidores: son aquellos elementos que consumen la energía que aportan los elementos generadores. Son, por ejemplo, las bombillas, los motores de los electrodomésticos, etc. 3. Elementos conductores: son los elementos encargados de llevar la energía desde los elementos que la generan hasta los elementos que la consumen. Normalmente son los cables. En algunos casos, como las linternas, pueden ser pequeñas placas metálicas. 4. Elementos de maniobra y control: son los elementos que se encargan de permitir o no permitir el paso de la corriente a través del circuito. Por ejemplo los interruptores, los conmutadores, los pulsadores como los del timbre, etc. 5. Elementos de protección: son los encargados de proteger el circuito de sobrecargas, es decir, de evitar que pase más energía por él en un momento determinado de la que son capaces de soportar los elementos consumidores. Por ejemplo los fusibles, los diferenciales en la instalación de las viviendas (es decir, ese elemento que impide que cuando toquemos un

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA enchufe con las manos mojadas nos dé corriente porque hace saltar el automático. Es lo que antes, en las viejas casas eran los plomos), etc. NOTA: Un circuito puede funcionar sólo con los tres primeros elementos mencionados, pero si no hay un elemento de control que apague la bombilla, se agotará rápidamente la pila. Por eso es necesario poner un elemento de maniobra como un interruptor. Los elementos de protección no suelen usarse en circuitos sencillos sino en los complejos como los de la vivienda o los del automóvil.

MAGNITUDES Y UNIDADES: Las magnitudes más importantes y relevantes en electricidad son tres, cuyas definiciones y unidades de medida (en el SI) vamos también a recordar: a) Voltaje: también lo oirás llamar tensión o diferencia de potencial (ddp). Es la energía que aportan los elementos generadores, al hacer que los electrones se muevan dentro del conductor. Si esa energía no existiese, no podrían encenderse las luces o funcionar los electrodomésticos. En las pilas y baterías, la energía aportada es siempre un valor constante hasta que se agota la pila. Hay pilas que son recargables, como las de los móviles. El voltaje se simboliza con “V”, y en el SI tiene como unidad de medida el voltio, que también se simboliza con una “V”. Por eso, al mirar las pilas verás que unas dicen 1’5V, 3V, 4’5V, etc. Y también oirás que en las viviendas el voltaje es de 220V. b) Intensidad de corriente: o simplemente intensidad. Es la cantidad de carga eléctrica que circula por la sección de un cable conductor en un tiempo determinado (por definición, en un segundo). Esta magnitud da cuenta del número de electrones que hay circulando en cada momento en cada rama del circuito. Si sólo hay un camino o rama, toda la intensidad será la misma en todas partes. Pero si hay más de una rama, los electrones, como el agua, se distribuirán por esas ramas. La intensidad de corriente se simboliza con una “I”, y en el SI se mide en amperios cuyo símbolo es una “A”. Como el amperio es una unidad muy grande se suele trabajar con submúltiplos de ella como el mA (miliamperio). c) Resistencia: es la mayor o menor oposición que ofrecen los elementos a dejar pasar los electrones (la corriente) a través de ellos. Hay unos elementos que se ponen en los circuitos para hacer que circulen menos electrones por un elemento delicado que si, por ejemplo, recibiese muchos electrones, se rompería y que se llaman resistencias. La resistencia se simboliza con una “R”, y en el SI se mide en ohmios, en honor al descubridor de la ley de Ohm. Su símbolo es la letra griega omega, “Ω Ω”. Estas magnitudes son las que se aplican en la Ley de Ohm, que refrescamos a continuación. LA LEY DE OHM: esta ley nos dice que la energía aportada por los elementos generadores (pilas, baterías, alternadores, etc.) es igual al producto de la intensidad de corriente que circula en el circuito (los electrones que se desplazan en un momento dado) por la resistencia que ofrecen los elementos consumidores al paso de dicha corriente (bombillas, motores, etc.). Esta ley se expresa matemáticamente de la siguiente forma:

V=I·R Puede expresarse de diferentes despejando cada una de sus incógnitas.

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formas,

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA De esta definición deducimos que todos los elementos ofrecen siempre una cierta resistencia al paso de los electrones a través de ellos y por eso, en los circuitos, sustituimos las bombillas por el valor de la resistencia que ofrecen. TIPOS DE CIRCUITOS: Hay tres tipos de circuitos eléctricos: en serie, en paralelo y circuitos mixtos. Una forma sencilla de explicar los distintos tipos de circuitos es teniendo en cuanta que a todo elemento le entra la corriente por un extremo, lo recorre y sale por el otro extremo. • Circuitos en serie: Son aquellos en los que la salida de corriente de un elemento está unida a la entrada del siguiente. Esto supone dos cosas: 1. La corriente debe atravesar completamente un elemento antes de poder entrar y recorrer el siguiente. 2. También supone que hay un solo camino (rama) para la corriente, lo que supone a su vez, que sólo hay una intensidad de corriente en todo el circuito en serie (o la rama) y es la misma para todos los elementos. •

Circuito en paralelo: Son aquellos en los que todas las entradas de corriente de los elementos se unen en un único punto común; y todas las salidas se unen en otro punto común. Esto supone dos cosas: 1. La corriente eléctrica ahora atraviesa a todos los elementos en paralelo a la vez porque les entra por el punto común de entrada y les sale por el punto común de salida. 2. Esto también supone que existe un camino (rama) para cada elemento en paralelo y no un único camino como antes. En este caso, al encontrarse varios caminos para distribuirse los electrones, no todas las ramas tendrán la misma corriente. Pero si tendrán todos los elementos en paralelo el mismo voltaje ya que esta magnitud siempre se mide entre la entrada de corriente y la salida de cada elemento, que ahora es común.

•

Circuitos mixtos: Son aquellos que tienen elementos o partes en serie y en paralelo a la vez.

En un circuito simple en el que sólo tenemos una pila, un interruptor, cables y un elemento consumidor de energía, debemos tener presente que dicho elemento siempre va a ofrecer una

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA cierta resistencia al paso de la corriente. Por ejemplo, si ponemos una bombilla opondrá menos resistencia que cuando ponemos un motor, pero en ambos casos se opone resistencia.

Como ves en estos ejemplos, en el primero tenemos una bombilla que tiene una cierta resistencia que podríamos calcular con la ley de Ohm ya que conocemos la intensidad que circula y el voltaje de la pila. El segundo caso es igual pero en lugar de la bombilla hemos colocado una resistencia que la representa, que es como se trabaja habitualmente en los problemas. Resistencia equivalente: Cuando en un circuito hay más de un elemento consumidor, ya sea en serie, en paralelo o de forma mixta, la ley de Ohm no puede aplicarse al circuito entero sin haber encontrado una forma previa de reducir todas las resistencias a una sola que las represente a todas, ya que en la ley de Ohm sólo podemos tener una única resistencia. A esta resistencia que representa a las que teníamos inicialmente se la llama resistencia equivalente, porque si la ponemos a ella en el lugar de las demás, tanto el voltaje como la intensidad de corriente siguen siendo las mismas. La forma y fórmulas que se tienen que aplicar en cada uno de los distintos tipos de circuitos las tienes recogidas en uno de los gráficos anteriores. Recuerda que para resolver un circuito mixto, siempre tienes que empezar por los circuitos en paralelo para poder reducirlos a un circuito en serie.1.2 .- LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

2.- LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA 2.1.- TRANSPORTE DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA La electricidad se genera en las centrales eléctricas, que pueden ser nucleares, termoeléctricas, hidroeléctricas, eólicas u otras similares. Desde allí comienza un proceso que tiene como fin llevarla hasta las viviendas, comercios y fábricas a través de diferentes redes de transporte y distribución. En este camino, la tensión sufre distintas transformaciones y pasa por distintos tipos de tendidos eléctricos. De partida, la electricidad que se crea en las centrales tienen una intensidad altísima pero un voltaje o tensión relativamente bajo, de unos 20000V, pero esa electricidad sufre una primera variación de tensión antes de partir por la red de distribución, siendo elevada mediante unos transformadores hasta los 220000V. El motivo de aumentar la tensión eléctrica antes de emprender su viaje es por el conocido “efecto Joule”, según el cual parte de la energía que circula por un cable se transforma en calor y se pierde. Para evitar que la energía vaya perdiéndose por el camino y llegue menos de la esperada/necesaria a los puntos de destino, la tensión eléctrica se eleva tanto antes de salir, y también se establecen “paradas” intermedias para ir adecuando sus valores, de manera progresiva, hasta conseguir los necesarios en su destino. Estas paradas las hace en las estaciones transformadores, subestaciones transformadoras y centros de transformación (como pequeñas

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA casetas). Así pues, podemos determinar los siguientes tipos de tensión, según sus valores y propiedades de los tendidos eléctricos:  ALTA TENSIÓN: Una vez producida la electricidad en las centrales, se eleva el voltaje de la misma (de 100 hasta 500kV) en los transformadores para reducir al mínimo las pérdidas que crea la resistencia del cable por el que tendrá que viajar durante varios kilómetros. El transporte se realiza a través de líneas de alta tensión. Estas líneas son altamente peligrosas por su elevado voltaje.  MEDIA TENSIÓN: Una subestación de transformación se encarga de bajar la tensión a valores de entre 3 y 20kV al acercarse a los lugares de consumo. Los cables por donde pasa la electricidad pueden estar situados al aire (entre postes) o varios metros por debajo del suelo. El transporte se realiza a través de líneas de media tensión. Son redes sin el peligro de la alta tensión pero con una tensión aún elevada para limitar las pérdidas en las líneas.  BAJA TENSIÓN: En la proximidad de industrias y viviendas, otro transformador disminuye la tensión a los niveles utilizados en estas. En los hogares se trata de un voltaje alterno de 220V. Para algunos comercios y zonas industriales se suministra una tensión de 380V. El transporte se realiza a través de líneas de baja tensión. Estas líneas discurren a través de postes, conductores soterrados o cableado aéreo por fachada. Aquí tenemos un gráfico que recoge el transporte de la electricidad.

Efecto Joule: Las corrientes muy altas sufren de importantes pérdidas de energía en los cables conductores en forma de calor, lo que supondría una gran pérdida de energía durante el transporte. 2

Q=I •R•t El transformador cerca de la central eléctrica eleva el voltaje de la energía eléctrica alterna de 20 kV a 420 kV. Potencia eléctrica: P = V • I Dado que la potencia eléctrica viene dada por el producto de la tensión por la intensidad, mediante un transformador se puede elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Con ello, la misma potencia puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule.

Entendemos como centros de consumo a los receptores donde se utiliza la energía eléctrica, el punto final de la red de transporte y distribución. Entre ellos citamos:
Industria pesada: 20kV-33kV.
Transporte: ferrocarril y metro (15kV-25kV).
Industria ligera y comercios (400V trifásica).
Uso doméstico (230V monofásica). INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA: http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/12/07/147601.php

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA 2.1.- INSTALACIÓN ELÉCTRICA DENTRO DE LA VIVIENDA La instalación eléctrica de una vivienda está formada por un conjunto de componentes y circuitos cuya misión es suministrar energía, a una tensión de 220V en corriente alterna, y proteger los distintos usuarios y receptores. Sus características se ajustan al Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión y Técnicas sus Instrucciones Complementarias, vigente desde 2002. Encontramos dos partes: La instalación de enlace y la Instalación interior de la vivienda. 2.1.1.- INSTALACIÓN DE ENLACE: es la instalación eléctrica del edificio o bloque. Supone el camino de la electricidad desde la red de distribución pública de la compañía eléctrica hasta la vivienda del abonado. La forman los siguientes elementos:

 Línea de acometida: es la línea que conecta la red de distribución de electricidad de la compañía eléctrica con la Caja General de Protección del edificio. Las acometidas se realizan de manera aérea o subterránea, dependiendo de la red de distribución a la cual se conectan. Es una línea propiedad de la compañía eléctrica y la forman 3 cables conductores de fase (negro, gris y marrón) y el cable del neutro (azul).  Caja General de Protección (CGP): es el elemento de distribución con el que cuenta la instalación de un edificio, y los elementos que se encuentran en su interior (fusibles) protegerán la instalación completa. La entrada de esta caja delimita la propiedad de los usuarios y pertenece a la comunidad de vecinos.  Línea repartidora: conecta la CGP con el cuarto destinado a la centralización de contadores. En las viviendas unifamiliares la línea repartidora no existe ya que la CGP enlaza directamente con el contador del abonado.  Central de contadores: es el lugar destinado dentro del edificio a la colocación de los contadores que nos indicarán el consumo de energía. La compañía eléctrica lee en el contador la energía que se consume durante un período determinado para anotar la cantidad en el recibo de la luz. Las cajas de los contadores son transparentes para facilitar la

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA lectura y tiene puertas precintadas para que no se puedan manipular. La central de contadores tiene un embarrado donde se realiza la conexión individual de cada usuario, que cuenta con una fase y el neutro. El contador mide la energía eléctrica consumida en la vivienda, en kilovatios hora (kWh). Su lectura se puede efectuar cada mes o cada dos meses y sirve de base para la facturación del consumo. Para que no tengas duda: una vivienda requiere un suministro en monofásica (1 fase y un neutro), sin embargo la línea repartidora llega a la centralización en trifásica (3 fases y un neutro). En la unidad de embarrado es donde se realiza la conversión de trifásica a monofásica. El suministro a los hogares se reparte entre las 3 fases: cada hogar se conecta a una de las fases, de forma que las cargas de cada una de ellas queden lo más equilibradas posible.

 Derivación individual: son las que unirán el contador de cada abonado con el interruptor de control de potencia, que ya está en el interior de cada vivienda.  Toma de tierra: se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos. La toma de tierra es un camino de poca resistencia a cualquier corriente de fuga para que cierre el circuito “a tierra” en lugar de pasar a través del usuario. Es una pieza metálica (pica) que está enterrada en una mezcla especial de sales y que está conectada a la instalación eléctrica a través de un cable. A este conductor a tierra se le conectan todos los aparatos eléctricos de las viviendas y del propio edificio. Su misión consiste en derivar a tierra cualquier fuga de corriente que haya cargado un sistema o aparato eléctrico, impidiendo así graves accidentes eléctricos (electrocución) por contacto der los usuarios con dichos aparatos. Por reglamento debe estar en todas las instalaciones interiores y se identifica por ser un cable de color amarillo y verde. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA: http://contenidos.educarex.es/mci/2005/07/animacion.swf VIDEO COMPLEMENTARIO: https://www.youtube.com/watch?v=xaomPg2ky1c

2.1.2.- INSTALACIÓN INTERIOR: es la instalación interior compuesta por los diferentes circuitos independientes de la vivienda (puntos de luz y tomas de corriente).  Cuadro General de Mando y Protección (CGMP): el suministro monofásico a la vivienda llega desde la Derivación Individual al Cuadro General de Mando y Protección (CGMP), que es el inicio de la instalación eléctrica de la vivienda. Del CGMP parten los circuitos independientes que configuran la instalación interior (alumbrado, tomas de corriente genéricas, tomas de cocina y horno, tomas de lavadora y lavavajillas y tomas de los cuartos de baño). Se sitúa en la vivienda y contiene todos los dispositivos de seguridad y protección de la instalación interior de la vivienda, que detallamos y analizamos a continuación:

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a. Interruptor de Control de Potencia (ICP): El Interruptor de Control de Potencia (también llamado ICP o limitador) es un interruptor que instala la compañía eléctrica. Sirve para limitar el consumo de energía del cliente a la potencia que se ha contratado. Se conecta a los conductores que llegan de la Derivación Individual, de forma que si la potencia consumida por los aparatos eléctricos conectados en la vivienda es superior a la contratada, interrumpe el suministro. El ICP suele ubicarse en el Cuadro General de Mando y Protección, ya en el interior de la vivienda, en un compartimento independiente y precintado (para evitar su manipulación). b. Interruptor General (IG): es un interruptor magnetotérmico encargado de proteger la instalación de la vivienda al completo frente a sobrecargas o cortocircuitos. El IG corta la corriente de forma automáticas cuando se detecta un gran aumento de la intensidad de la corriente circulante. También se puede activar o desactivar de forma manual para casos de reparaciones o interrupciones prolongadas. c. Interruptor Diferencial (ID): es un interruptor de protección de los usuarios de la instalación frente a posibles contactos accidentales con aparatos eléctricos metálicos cargados con tensión, debido a una fuga de corriente en la instalación. Gracias a él el peligro de que nos electrocutemos es mínimo. d. Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs): son interruptores automáticos magnetotérmicos cuya función es la de proteger cada uno de los circuitos independientes de la instalación interior de la vivienda frente a posibles fallos en la instalación:





Sobrecargas: se producen cuando existe un exceso de consumo eléctrico en una vivienda, pudiendo provocar que la intensidad de corriente circulante sea mayor que la que puede soportar los conductores del circuito independiente. Cortocircuitos: son sobreintensidades provocadas por contacto directo accidental entre fase y neutro (debido al deterioro del aislamiento de los cables, a la presencia de agua…).

En el CGMP se instala un PIA por circuito independiente de la vivienda, que protegerá de forma individual el circuito independiente que tiene conectado. El número de PIAs varía según los circuitos que necesite la vivienda, que varía según las dimensiones de ésta. Lo normal suele ser de 4, 5 ó 6 circuitos. Ese número depende del grado de electrificación que la vivienda posea.

2.2.- GRADOS DE ELECTRIFICACIÓN Y POTENCIA CONTRATADA El grado de electrificación de una vivienda es la potencia máxima simultánea que pueda soporta la instalación.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA Según el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión puede distinguirse entre viviendas con electrificación básica y viviendas con electrificación elevada:

Para determinar el grado de electrificación de una vivienda hay que sumar las potencias de todos los receptores y electrodomésticos de que dispone esta y multiplicar el resultado por un coeficiente de simultaneidad (que oscila entre 0.4 y 0.7), ya que casi nunca se utilizan todos a la vez. Es importante entender que cada PIA protege su circuito por lo que si conectamos, por ejemplo, un horno con mucha potencia a un circuito con un PIA de 10A (alumbrado) lo más probable es que este se dispare cuando conectemos el horno.

Vivienda grado de electrificación básica.

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA: http://www.consumer.es/web/es/bricolaje/electricidad/2009/05/24/185514.php

La Potencia contratada es un valor comercial que nosotros decidimos pero debes tener en cuenta que cuando lo sobrepases el ICP cortará el suministro.

2.3.- FASE, NEUTRO Y TOMA DE TIERRA. Todos los circuitos que se montan en una vivienda se alimentan mediante dos conductores, la fase y el neutro, que transportan corriente alterna a una tensión de 220 V:  FASE: es el conductor por el que entra la corriente eléctrica.  NEUTRO: es el conductor por el que la corriente vuelve a salir de la vivienda, después de haber cumplido su misión de llegar a enchufes y luminarias.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA  TOMA DE TIERRA: Consiste en una serie de conductores que van desde las tomas de corriente, enchufes, luces, termo, etc. hasta el cuadro de distribución. De ahí se conecta a la toma de tierra del edificio. Como ya explicamos en el interruptor diferencial, permite la derivación de corrientes eléctricas a tierra (a través de nuestro cuerpo) para que de esta forma sea detectado por el diferencial y abra el circuito. De no existir, estas corrientes pasarían por nuestro cuerpo sin ser detectado por el diferencial y nos electrocutaríamos. La mayor parte de la instalación eléctrica de una vivienda está oculta, empotrada en las paredes, en el interior de tubos. En general, los conductores que se emplean en las instalaciones ocultas de las viviendas son conductores rígidos de un solo alma o hilo. Para instalaciones vistas o superficiales y aparatos y electrodomésticos portátiles, se utilizan cables flexibles. Para poder identificar los distintos conductores de la instalación eléctrica oculta de una vivienda, se ha adoptado un código de colores:






La fase es siempre el conductor que está aislado con PVC de color negro, marrón o gris. Depende del color de la fase que se tomó en la derivación individual desde el cuadro de contadores. El neutro está aislado con un PVC de color azul. El conductor de toma de tierra es bicolor, a rayas amarillas y verdes. Estos colores tienen la ventaja de ser reconocibles hasta para los daltónicos.

Los conductores de cada circuito independiente parten de su correspondiente PIA en el cuadro eléctrico, y recorren la vivienda alojados en el interior tubos corrugados de PVC empotrados en la pared. A lo largo del recorrido, la alimentación de cada receptor (puntos de luz y tomas de corriente) se realiza por derivación de los conductores principales del circuito independiente, en cajas de registro. Las cajas de registro (cajas de derivación) son cajas de plástico donde se realizan conexiones y empalmes de los cables eléctricos. Para que el empalme se haga correctamente, se deben utilizar regletas o clemas de conexión.

Interior de una caja de registro.

2.4.- ESQUEMAS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS Para representar la instalación eléctrica en una vivienda, se pueden usar 4 tipos de esquemas:  Esquema topográfico: representación en perspectiva de la instalación.  Esquema funcional: se utiliza para explicar el funcionamiento del circuito eléctrico.

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Esquema funcional. Esquema topográfico.

 Esquema multifilar: representan mediante líneas todos los conductores que intervienen en el circuito a mostrar.  Esquema unifilar: representa el circuito mediante una sola línea (fase+neutro+tierra) en la que se muestran con barras cruzadas el número de conductores que la componen. Utiliza una simbología propia.

Esquema multifilar.

Esquema unifilar.

El sistema de representación más empleado es el esquema unifilar, por ser el más sencillo y simplificar el dibujo de instalaciones eléctricas sobre planos de viviendas. Este es un ejemplo:

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA

Simbología esquema unifilar.

Simbología esquema funcional.

2.5.- CIRCUITOS BÁSICOS DE LA VIVIENDA Los elementos más importantes y comunes en la instalación eléctrica de una vivienda son:

Tomas de corriente: es la instalación eléctrica para alimentar tomas de corriente, a las cuales se podrá enchufar cualquier aparato eléctrico.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA

Punto de luz con dos interruptores conmutados: es una bombilla que se puede encender y apagar desde dos interruptores indistintamente. Es un circuito típico en los pasillos de las viviendas, dormitorios, etc.

Punto de luz simple con interruptor: es la instalación de una bombilla que se enciende y apaga con un interruptor.

Punto de luz con conmutada de cruce: el circuito consiste en una bombilla que se puede encender y apagar indistintamente desde tres puntos en localizaciones diferentes. Para montar este circuito hace falta un conmutador de cruce.

Timbre con pulsador: es la instalación de un timbre actuado por un pulsador. Es el típico de los recibidores de las viviendas.

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4º E.S.O. TECNOLOGÍA 2.6.- NORMAS DE INSTALACIÓN La instalación de una vivienda se ajusta a unas normas específicas que es necesario conocer y que se desarrollan en detalle en las Instrucciones Técnicas Complementarias del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, concretamente entre la MI BT 017 y la MI BT 024. Destacamos algunas: • • • •

• •

Para señalizar las conducciones y las cajas de derivación hay que tener en cuenta la distribución de los elementos de construcción, tales como pilares, vigas y falsos techos. Las regatas que se efectúan para empotrar las conducciones deben seguir caminos horizontales o verticales. Los hilos conductores discurren siempre por el interior de las conducciones y no son visibles desde el exterior. Los empalmes deben llevarse a cabo utilizando siempre regletas de empalme y quedarán situados en el interior de las cajas de derivación. El recubrimiento de protección debe proteger el conductor desde la salida de la regleta de empalme para evitar falsos contactos y descargas. Para conectar elementos de control, tales como interruptores, conmutadores y pulsadores, hay que cortar siempre el hilo de fase, nunca el neutro. El interruptor de control de potencia (ICP) debe mantenerse precintado.

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