Instalación eléctrica de la vivienda. 3º ESO Tema 4. Instalación eléctrica de la vivienda.

1 Introducción. La corriente eléctrica es generada en las centrales eléctricas como veremos en el siguiente tema, y después es transportada hasta las industrias y las ciudades para su consumo. En este tema veremos como la corriente entra y es distribuida en nuestras viviendas, y algunos conceptos básicos de electricidad.

2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS 2. 1 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS 2.1. Voltaje o diferencia de potencial, V en voltios, V La cantidad de energía que una pila o batería (generador) es capaz de proporcionar a cada electrón viene expresada por su voltaje o tensión y se mide en voltios, V. Para entender qué es la diferencia de potencial en electricidad, se suele poner el ejemplo que sustituye la corriente eléctrica por corriente de agua:

Cuando dos elementos tienen diferente cantidad de carga negativa, existe una “diferencia de potencial” , y se producirá un flujo de electrones que tenderá a nivelar las cargas. La diferencia de potencial también se llama tensión o voltaje y se mide en Voltios, V Los generadores de corriente eléctrica o pilas son dispositivos que mantienen la diferencia de potencial para que los electrones puedan circular constantemente desde el polo negativo al positivo

2.2. Resistencia eléctrica de los materiales, R (en Ohmios Ω) Es la capacidad de un material de dificultar el paso de la corriente eléctrica; depende de: Tipo de material (resistividad ρ en Ω . mm2/m) Longitud del conductor, L en m Sección del conductor, S en mm2 R = ρ . L / S

2.3. Intensidad de corriente eléctrica, I, en Amperios, A Es la carga eléctrica, o el número de electrones que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo t (en segundos, s) I = Q / t Como la carga eléctrica de un electrón es muy pequeña, para medir la intensidad de corriente eléctrica se usa el Culombio; 1 Culombio = 6,23.1018 electrones Suelen usarse dos submúltiplos: -miliamperio, 1mA=10-3 A -microamperio, 1μA=10-6 A

2.4. Ley de Ohm La ley de Ohm relaciona la resistencia eléctrica, intensidad de corriente y diferencia de potencial del siguiente modo: V = I . R con: V, diferencia de potencial en voltios, V I, Intensidad de corriente en Amperios, A R, Resistencia eléctrica en ohmios, Ω Podemos deducir las siguientes expresiones: R = V / I I = V / R

2.5 Tipos de corriente Corriente continua: los electrones circulan todo el rato en el mismo sentido. Pilas, baterías y dinamos. Corriente alterna: los electrones cambian de sentido cada poco tiempo. Alternadores. La inmensa mayoría de aparatos electrónicos utilizan la corriente continua ya que deben controlar el paso de los electrones de una forma muy selectiva. Sin embargo la mayor parte de la producción y transporte de la corriente es alterna, por lo que se debe transformar la corriente alterna en continua.

3 Elementos de un circuito eléctrico Un “circuito eléctrico” es el conjunto de conductores y dispositivos eléctricos por los que pasa la corriente eléctrica. Un “circuito eléctrico” consta de los siguientes elementos: Generador Conductores: Receptores: transforman la energía eléctrica en otras: luminosa (lámparas), térmica (calefactores), mecánica (motores)… Elementos de control: controlan y distribuyen la corriente (interruptores, pulsadores, conmutadores) Elementos de protección: protegen los circuitos de las altas temperaturas, cortocircuitos, etc (fusibles, interruptores magnetotérmicos y diferenciales)

3.1. Representación y símbolos

Generadores Receptores

Elementos de control Elementos de protección

3.2 Tipos de circuitos Conexión en serie: los elementos se conectan uno a continuación de otro. Conexión en paralelo: los elementos se sitúan en distintos cables y la corriente que llega a uno de ellos no pasa por el resto. Conexión mixta: tiene elementos conectados en serie y en paralelo

4 Instalación eléctrica de la vivienda

4.1. De la calle hasta la puerta de casa. La corriente eléctrica circula por cables subterráneos o aéreos que recorren las calles de nuestras ciudades. La corriente es de tipo alterno y tiene un voltaje de 220 voltios.

4.2 De la calle hasta la puerta de casa. Desde el cable que recorre la calle se produce una conexión a cada edificio de viviendas, y al llegar al edificio, en primer lugar se realizan conexiones para cada una de las viviendas. Luego cada una de estas conexiones pasa por: fusible, el contador (que registra el consumo) interruptor de control de potencia (ICP, que controla la potencia máxima que se puede usar en la vivienda).

4.3 Dentro de casa. A continuación la fase y el neutro llegan ya a la puerta de nuestra vivienda donde se encuentra el cuadro general de protección y distribución. Los elementos del CGPD son: Interruptor general automático (IGA) que corta la corriente cuando detecta cortocircuitos o sobrecargas. Interruptor diferencial (ID) que corta la corriente cuando detecta derivaciones. Y finalmente tenemos los pequeños interruptores automáticos (PIA) que controlan cada circuito independiente de la casa.

4.4 Cuadro general de protección y distribución.

4.5. Cortocircuito Subida accidental de la intensidad de la corriente en parte de un circuito debida a que toda la corriente que llega por la fase se va por el neutro sin realizar ningún trabajo. El IGA protege contra este tipo de accidentes, si no estuviera se podría producir un incendio.

4.6 Derivación Escape accidental de la corriente de un circuito debido a que la corriente encuentra un camino para circular hacia la tierra. El ID y la toma de tierra protegen contra este tipo de accidentes, si no estuvieran las personas podrían sufrir electrocuciones al pasar la corriente a través de ellas.

3. Colores de los cables. Fase: negro, marrón o gris. Neutro: azul. Toma de tierra: amarillo y verde. (Cable de seguridad contra derivaciones).

4. Circuitos de la vivienda. Hay dos grados de electrificación de las viviendas: básico y elevado. En una instalación eléctrica de grado de electrificación básico podremos encontrar 5 circuitos: C1. Timbre e iluminación. C2. Enchufes de uso general. C3. Cocina y horno eléctrico. C4. Lavadora, lavavajillas y calentador de agua. C5. Enchufes complementarios en baño y cocina.

Subcircuitos: C1: Punto de luz con 1 interruptor. Punto de luz conmutado.

C1 C2, C3, C4, y C5: Punto de luz con 2 conmutadores y llave de cruce. Timbre con pulsador. C2, C3, C4, y C5: Base de enchufe con toma de tierra.

Ejemplos Circuitos Esquema funcional Esquema Práctico Dos puntos de luz y enchufe Dos puntos de luz con conmutada de 3 puntos Tres puntos de luz con 2 conmutadores

Ejercicio: Dibuja la planta de una habitación y añade los siguientes circuitos: luz controlada por 2 conmutadores y 2 enchufes con toma de tierra. Utiliza los colores adecuados para los cables.