Instalaciones de interior - libro PDF

Preview

Summary

Instalaciones eléctricas interiores Manuel Cabello Rivero - Miguel Sánchez Ortiz ÍNDICE 1. Circuitos eléctricos básicos I . . . . . . . 6 4. Instalaciones eléctricas en viviendas .86 1 El circuito eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1 Introducción a las instalaciones domésticas...

Description

Instalaciones eléctricas interiores Manuel Cabello Rivero - Miguel Sánchez Ortiz

ÍNDICE 1. Circuitos eléctricos básicos I . . . . . . . 6 1 2 3 4

El circuito eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Simbología eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Esquemas eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Mecanismos, cajas de mecanismos, cajas de registro y bornes de conexión . . . . . . . . . .17 5 Circuitos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 6 Magnitudes y medidas eléctricas . . . . . . . . . .25 Práctica Profesional 1: Montaje de circuitos básicos de un punto de luz, una conmutada, una toma de corriente y un timbre . . . . . . . . . . . .30 Práctica Profesional 2: Montaje de una instalación eléctrica de fluorescentes accionados desde un punto y desde tres puntos . . .33 Mundo Técnico: La guerra eléctrica . . . . . . . . . . .36

2. Circuitos eléctricos básicos II . . . . . .38 1 Dispositivos libres de potencial y no libres de potencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 2 Mecanismos automáticos temporizados . . . .41 3 Sensores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 4 Reguladores de luminosidad . . . . . . . . . . . . . .49 5 Relés, contactores y temporizadores . . . . . . .52 6 Otros dispositivos de aplicación a las instalaciones eléctricas . . . . . . . . . . . . . .57 Práctica Profesional 1: Instalación de alumbrado de un pequeño pabellón deportivo controlada por un interruptor horario y un interruptor crepuscular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 Práctica Profesional 2: Instalación eléctrica de alumbrado temporizado y por detector de presencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Mundo Técnico: Características y programación de un interruptor horario digital . . . . . . . . . . . . . .64

3. Normativa y reglamentación . . . . . .66 1 El Reglamento electrotécnico para Baja Tensión (REBT). Objeto y campo de aplicación .68

4. Instalaciones eléctricas en viviendas .86 1 Introducción a las instalaciones domésticas . .88 2 El Cuadro General de Mando y Protección (CGMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 3 Grados de electrificación y previsión de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 4 Características eléctricas de los circuitos en viviendas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 5 Puntos de utilización . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 6 Instalaciones en cuartos de baño . . . . . . . . .105 7 Representación esquemática de las instalaciones en viviendas . . . . . . . . . .106 Práctica Profesional: Montaje eléctrico de una vivienda de grado elevado . . . . . . . . . . .112 Mundo Técnico: Automatización, confort y seguridad en las instalaciones domésticas . . . .118

5. Conductores eléctricos . . . . . . . . . .120 1 Materiales, secciones, aislamientos y constitución de conductores . . . . . . . . . . .122 2 Designación de conductores

. . . . . . . . . . . .125

3 Cálculo de la sección de los conductores . . .130 Práctica Profesional: Cálculo de secciones de una instalación de alumbrado público y montaje de la instalación . . . . . . . . . . . . . . . . .144 Mundo Técnico: Cables libres de halógenos (cables de alta seguridad) . . . . . . . . . . . . . . . . . .146

6. Canalizaciones y envolventes . . . .148 1 Canalizaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 2 Trazado y canalización de conductores . . . .164 3 Envolventes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166 Práctica Profesional 1: Montaje de una canalización estanca para alimentar dos máquinas industriales y mecanizado de un cuadro secundario . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174

2 Instaladores autorizados en Baja Tensión . . .70

Práctica Profesional 2: Montaje de una canalización mediante bandejas perforadas . . .178

3 Documentación técnica de las instalaciones eléctricas en Baja Tensión . . . . . . . . . . . . . . . .74

Mundo Técnico: Grados de protección IP IK . . . .180

4 Verificaciones iniciales, tramitación de documentación y puesta en servicio . . . . .77

7. Protecciones eléctricas . . . . . . . . . .182

Práctica Profesional: Documentación para una instalación eléctrica de un edificio de viviendas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

2 Fusibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187

Mundo Técnico: Medios técnicos requeridos a los instaladores autorizados en Baja Tensión . .84

1 Sistemas de protección eléctrica . . . . . . . . . .184 3 Interruptores magnetotérmicos o automáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191 4 Interruptor diferencial . . . . . . . . . . . . . . . . . .195

˘ 5 Selectividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198

2 Separación de circuitos y reparto de cargas . .278

6 Protección contra sobretensiones . . . . . . . . .201 7 Instalaciones de puesta a tierra . . . . . . . . . .204

3 Cuadros secundarios, canalizaciones, clavijas y bases de corriente industriales . . .285

Práctica Profesional 1: Instalación de un Cuadro General de Mando y Protección de un local comercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208

Práctica Profesional: Montaje de la instalación eléctrica en un taller de construcciones metálicas . . . . . . . . . . . . . . . . .294

Práctica Profesional 2: Instalación eléctrica interior de un local comercial . . . . . . . . . . . . . . .210

Mundo Técnico: Baterías automáticas de condensadores para la mejora del factor de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300

Mundo Técnico: Clases de protección en aparatos eléctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212

8. Instalaciones en edificios de viviendas . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214 1 Partes que componen la electrificación de un edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216

11. Instalaciones interiores especiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302 1 Instalaciones en locales de pública concurrencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304 2 Locales de características especiales . . . . . . .314

2 Previsión de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217

3 Instalaciones eléctricas con fines especiales . .316

3 Instalación de enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220

Práctica Profesional 1: Montaje de la instalación eléctrica de un bar-cafetería . . . . .324

4 Instalaciones receptoras en los edificios . . . .227 Práctica Profesional 1: Montaje de una instalación de enlace y cuadro de servicios generales en un edificio de viviendas . .234 Práctica Profesional 2: Instalación eléctrica de un garaje de un edificio de viviendas . . . . . .238 Mundo Técnico: Instalación de puesta a tierra en edificios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240

Práctica Profesional 2: Montaje de la instalación eléctrica de una fuente pública . .328 Mundo Técnico: Canalizaciones eléctricas bajo suelo técnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330

12. Mantenimiento eléctrico . . . . . . .332 1 Tipos de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . .334

1 Magnitudes características en luminotecnia . .244

2 Verificaciones e inspecciones iniciales previas a la puesta en servicio de una instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334

2 Tipología de lámparas eléctricas . . . . . . . . . .248

3 Mantenimiento preventivo . . . . . . . . . . . . . .341

9. Luminotecnia . . . . . . . . . . . . . . . . . .242

3 Regulación y control de alumbrado . . . . . . .257

4 Mantenimiento correctivo. Averías tipo . . . .343

4 Diseño de alumbrado de interiores . . . . . . .259

Práctica Profesional: Montaje de un entrenador de averías y ensayos . . . . . . . . . .346

Práctica Profesional 1: Instalación de un sistema de alumbrado LED con tres escalones de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266 Práctica Profesional 2: Fabricación de un expositor de lámparas con diferentes tipos de regulación y control . . . . . . . . . . . . . . . .270

Mundo Técnico: Mantenimiento mediante termografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350

Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

Mundo Técnico: Tabla resumen de características de las lámparas . . . . . . . . . . . .272

A Simbología eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353

10. Instalaciones eléctricas en industrias . . . . . . . . . . . . . . . . .274

C Ejercicios de instalaciones eléctricas interiores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356

1 Suministro eléctrico en instalaciones industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276

B Localización de averías . . . . . . . . . . . . . . . . .354

Soluciones: Evalúa tus conocimientos . . . . . . . . .359 Soluciones: Test del REBT . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360

Y

CÓMO SE USA ESTE LIBRO Cada unidad de este libro comienza con un caso práctico inicial que plantea una situación relacionada con el ejercicio profesional y vinculado con el contenido de la unidad de trabajo. Consta de una situación de partida y de un estudio del caso, que o bien lo resuelve o bien da indicaciones para su análisis a lo largo de la unidad. El caso práctico inicial se convierte en el eje vertebrador de la unidad ya que se incluirán continuas referencias a este caso concreto a lo largo del desarrollo de los contenidos.

El desarrollo de los contenidos aparece acompañado de numerosas ilustraciones, seleccionadas de entre los equipos y herramientas más frecuentes que te vas a encontrar al realizar tu trabajo. En los márgenes aparecen textos que amplían la información, vocabulario, conexión con conocimientos anteriores para profundizar en los conocimientos expuestos y llamadas al caso inicial. A lo largo del texto se incorporan actividades propuestas y ejemplos, actividades de carácter práctico que ayudan a asimilar los conceptos tratados.

A continuación, te proponemos una serie de actividades finales para que apliques los conocimientos adquiridos y, a su vez, te sirvan como repaso. Además, en esta sección, se incluyen en el apartado entra en Internet una serie de actividades para cuya resolución es necesario consultar diversas páginas web sobre componentes y equipos.

Instalaciones eléctricas de interior En la sección práctica profesional se plantea el desarrollo de un caso práctico en el que se describen las operaciones a realizar, se detallan las herramientas y el material necesario, y se incluyen fotografías que ilustran los pasos a seguir. Estas prácticas profesionales representan los resultados de aprendizaje que debes alcanzar al terminar tu módulo formativo.

La sección mundo técnico versa sobre información técnica de este sector vinculada a la unidad. Es importante conocer las últimas innovaciones existentes en el mercado y disponer de ejemplos reales para aplicar los contenidos tratados en la unidad. La unidad finaliza con el apartado en resumen, mapa conceptual con los conceptos esenciales de la unidad y el apartado evalúa tus conocimientos: batería de preguntas que te permitirán comprobar el nivel de conocimientos adquiridos tras el estudio de la unidad.

Al final del libro se incorporan varios anexos sobre las recomendaciones a tener en cuenta en cuanto a simbología normalizada y localización de averías en instalaciones de interior. También se añaden algunos ejercicios con el fin de aplicar todos los conocimientos adquiridos. En las última página del libro se aportan las soluciones a las cuestiones planteadas en la sección evalúa tus conocimientos y en los cuestionarios sobre el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT).

Unidad 4

6

1

Circuitos eléctricos básicos I

vamos a conocer... 1. El circuito eléctrico 2. Simbología eléctrica 3. Esquemas eléctricos 4. Mecanismos, cajas de mecanismos, cajas de registro y bornes de conexión 5. Circuitos básicos 6. Magnitudes y medidas eléctricas PRÁCTICA PROFESIONAL 1 Montaje de circuitos básicos de un punto de luz, una conmutada, una toma de corriente y un timbre PRÁCTICA PROFESIONAL 2 Montaje de una instalación eléctrica de fluorescentes accionados desde un punto y desde tres puntos MUNDO TÉCNICO La Guerra Eléctrica

y al finalizar esta unidad... Terminarás familiarizándote con los diferentes símbolos y esquemas eléctricos. Conocerás los mecanismos más usuales utilizados en las instalaciones eléctricas. Podrás comenzar a realizar ya por tu cuenta esquemas básicos en las instalaciones eléctricas. Llevarás a la práctica el montaje de los diferentes circuitos básicos más utilizados.

Circuitos eléctricos básicos I

7

CASO PRÁCTICO INICIAL situación de partida Un instalador electricista debe colocar 3 lámparas en el pasillo de un local. Dichas lámparas deben accionarse, al menos, desde 6 puntos.

Estudiado el caso debe decidir la forma más sencilla e idónea para realizar dicha instalación, así como los mecanismos a utilizar. Representar también un croquis de la instalación, un esquema unifilar y la ubicación de los puntos de accionamiento.

L2

S3

L3

S4

S5

S6

L1

S2

S1 a

Figura 1.1.

estudio del caso Antes de empezar a leer esta unidad de trabajo, puedes contestar a las tres primeras preguntas. Después, analiza cada punto del tema con el objetivo de contestar al resto de preguntas. 1. Ya sabes que existen mecanismos que pueden controlar luces desde dos puntos, ¿cómo se denominan estos dispositivos? 2. Si se desean controlar luces desde más de dos puntos, ¿cómo se denomina este sistema? 3. Como puede observarse, desde un mismo mecanismo se pueden encender varias luces a la vez (es el caso inicial en el que hay 3 lámparas). ¿Cómo se denomina esta conexión de las lámparas?

4. ¿Crees que un conmutador de cruce se puede utilizar como interruptor? 5. ¿Cuántos cables hay que llevar a un conmutador de cruce? 6. El telerruptor puede accionar lámparas desde varios puntos, ¿cuál es el mecanismo de accionamiento para realizar dicha operación?

Unidad 1

8

1. El circuito eléctrico Todo circuito eléctrico se compone de los siguientes elementos:

vocabulario Los términos «abrir y cerrar» se emplean de forma contraria a como se hace en otros circuitos por los que circulan fluidos. Por ejemplo, si decimos que un circuito de gas está «cerrado» significa que no hay gas en la instalación, de manera contraria a un circuito eléctrico en el que «circuito cerrado» significa que el receptor está funcionando.

• Generador eléctrico: es el encargado de mantener entre sus bornes una diferencia de electrones (diferencia de potencial) denominada tensión, de manera que cuando se cierre el circuito fluyan los electrones por el circuito de un borne a otro para restablecer el equilibrio electrónico. • Receptor eléctrico: es el encargado de convertir la corriente de electrones que lo atraviesa (energía eléctrica) en otro tipo de energía (luz, calor, movimiento, etc.). • Conductor o línea: facilita la circulación de corriente, siendo los materiales que se utilizan para la fabricación del conductor el cobre o aluminio. • Elementos de mando (interruptores o sensores): se encargan de abrir o cerrar el circuito, permitiendo el paso del flujo de corriente eléctrica. P

Conductor

Interruptor o sensor

I

saber más La Intensidad Al número de electrones que circula por unidad de tiempo se le denomina Intensidad de corriente (I) y su unidad es el Amperio (A).

V

Receptor

Generador

a

Figura 1.2. El circuito eléctrico.

1.1. Generador eléctrico Las dos formas de generar energía eléctrica son la corriente continua CC y la corriente alterna CA. Existe una gran diferencia entre ambas, mientras que la corriente continua, aunque no sea constante, fluye siempre en un sentido que depende de la polaridad del generador (positivo y negativo), la corriente alterna fluye periódicamente en ambos sentidos, lo que implica que en cada ciclo hay 2 instantes que la energía suministrada por el generador es nula. La magnitud fundamental que define un generador de corriente continua es la tensión o diferencia de potencial (V) y su unidad el Voltio (V). Las magnitudes que definen un generador de alterna son dos: • La tensión eficaz (V) que es uno de los múltiples valores por los que pasa durante un ciclo y que se corresponde con la tensión continua que necesitaría cualquier receptor eléctrico para suministrar la misma energía en ambos tipos de generadores. • La frecuencia (f) cuya unidad es el hertzio (Hz) y que es el número de ciclos que suministra el generador en un segundo.

Circuitos eléctricos básicos I

9

La mayoría de los receptores domésticos son de 230 V/50 Hz, esto quiere decir que se apagan 100 veces en un segundo (2 veces por ciclo) aunque el ojo humano no sea capaz de apreciarlo. Aun así suministran la misma energía que si estuvieran conectados a 230 V de corriente continua. La forma de señal y símbolos de ambos tipos de generadores viene expresado en la siguiente gráfica: Alternador Generador de CA

V

Onda de corriente alterna

t Alternador de CA

Generador de CC + + G

–

Dinamo

Batería a

Transporte: que se origina en los centros de producción, de forma que mediante las líneas de transporte en muy alta tensión conducen la energía hasta las subestaciones de transformación. Distribución: encargadas de repartir la energía en media o baja tensión a los abonados.

V Señal de corriente continua

Batería

t

Figura 1.3. Generadores de CA y CC, símbolos y formas de onda.

El 99% de la energía eléctrica que se consume es en forma de corriente alterna, ya que puede ser transportada a largas distancias, pues es la única que se puede elevar o reducir su tensión mediante transformadores. Otra razón fundamental es que los motores de CA poseen mayor rendimiento y requieren un menor mantenimiento que los de CC. El uso de CC se limita a aparatos de audio, vídeo, máquinas portátiles, etc., que si bien cuantitativamente no es muy importante, el hecho de que se pueda almacenar y transportar mediante baterías o acumuladores, le confiere grandes prestaciones. BT 230/400 V

CT

G Subestación Centrales (generación)

AT

AT

400 kV

20 kV

R

R

R

• Tensión usual: 50 < Un f 500 V • Tensión especial: 500 < Un f 1 000 V

CT R

Subsistema de producción

Subsistema de transporte AT

Las instalaciones eléctricas de baja tensión se clasifican, según las tensiones nominales que se le asignen, para corriente alterna en la forma siguiente: • Muy baja tensión: Un f 50 V

Abonados de BT G

saber más Según el REBT

Centros de transformación

a

El sistema eléctrico tiene su origen en el conjunto de empresas generadoras de energía eléctrica, cuya finalidad es la producción mediante la transformación de otras energías tales como térmicas, nucleares, etc., el transporte y la distribución, pudiendo diferenciar el ...