COLEGIO SALESIANO MANUEL LORA TAMAYO INSTALACIONES DE ENLACE Ciclo: Técnico en instalaciones eléctricas y automáticas Autor: Arturo Solís Parra
Índice 4 Instalación de enlace.... 2 4.1 Acometidas.... 2 4.1.1 Acometidas aéreas.... 3 4.1.2 Acometida subterránea.... 3 4.2 Caja general de protección.... 4 4.2.1 Clasificación de las cajas de protección.... 5 4.2.2 Bases Tripolares Verticales; BTV.... 6 4.3 Línea General de Alimentación.... 6 4.3.1 Instalación y dimensionado.... 6 4.4 Centralización de contadores.... 7 4.4.1 Cuarto de contadores.... 7 4.4.2 Elementos de una centralización de contadores.... 8 4.5 Derivaciones individuales.... 9 4.5.1 Instalación de las derivaciones individuales.... 9 4.5.2 Características de las canalizaciones y de los conductores.... 10 1
4 Instalación de enlace. Salesianos Manuel Lora Tamayo Se define como red de enlace a aquella instalación destinada a alimentar viviendas, oficinas o naves industriales y que parte desde la red de distribución de baja tensión, propiedad de la compañía suministradora, y llega hasta el inicio de las instalaciones interiores. Así pues, podemos distinguir varias partes bien diferenciadas dentro de la red o instalación de enlace, que a continuación se exponen: Acometida. Caja General de Protección CGP. Línea General de Alimentación. Centralización de Contadores. Derivación Individual. Caja de interruptor de control de potencia ICP. A partir del último punto en adelante nos encontraremos con la instalación interior del local o vivienda. Tras el interruptor de control de potencia aparecerá el cuadro general de mando y protección y los distintos circuitos que configuran una instalación. Pasaremos pues a describir detalladamente cada uno de los elementos antes mencionados, utilizando como ejemplo la instalación de un edificio en donde encontramos viviendas y locales comerciales, a fin de dar una visión completa de este tipo de instalaciones. 4.1 Acometidas. La línea de acometida es la red o redes encargadas de alimentar la o las cajas generales de protección que parte desde la red de distribución de la compañía suministradora. La acometida es propiedad de la compañía y pueden existir una o varias en función de la demanda de energía del edificio. La línea de acometida puede ser aérea o subterránea, en función del tipo de red de distribución de baja tensión exista. Se suelen realizar con cables de aluminio de tres fases más neutro, aunque en determinadas instalaciones se pueden realizar acometidas monofásicas. Las secciones de conductores más frecuentes para este tipo de instalación son 50, 95, 150 o 240 mm 2. Los cables, tanto en acometida aérea como en subterránea, llegarán aislados a la caja general de protección. La acometida deberá cumplir las normativas del Reglamento de Baja Tensión ITC-BT 06, 07 y 11 así como las normas particulares de la compañía suministradora de la zona. La sección de los conductores y el calibre de los fusibles a instalar en la caja general de protección dependerán de la demanda energética del edificio, que será calculada de antemano a través de la previsión de carga. 2
La máxima caída de tensión admisible en este tramo de instalación estará limitada a un ± 1% de la tensión nominal de alimentación. Pasemos ahora a describir los dos tipos de acometida que podemos encontrar en nuestras instalaciones. 4.1.1 Acometidas aéreas. Se caracterizan este tipo de acometidas por sus cables resistentes a la intemperie y por su aislamiento, que deben soportar al menos una tensión de 1.000 voltios. En este caso, la caja general de protección se encuentra fijada a la fachada del edificio, a una altura de 3 metros como mínimo, estando la acometida realizada desde abajo y provista con un codo vierte aguas que evite la posible entrada de humedad. También puede ir alojada en un hueco practicado en la pared, en cuyo caso deberá colocar un tubo desde el hueco hasta los 3 metro de altura, con un diámetro de 100 mm. En las actuales distribuciones, aunque la acometida sea aérea, se llevará hasta el terreno como en las acometidas subterráneas, debidamente entubadas, a fin de facilitar en el futuro la modificación de la instalación para realizar una acometida subterránea. En estos casos se instalarán tubos de acero galvanizado, debidamente conectados a tierra, para proteger al conductor y evitar posibles accidentes. 4.1.2 Acometida subterránea. Utiliza cables preferentemente de aluminio, con tensión de aislamiento superior a 1.000 V, resistentes a la corrosión del terreno, irán bajo el rasante del terreno, 3
debidamente entubada, a una profundidad mínima de 0,6 m y debidamente señalizados, preferentemente bajo el acerado. Los tubos de protección de los conductores entrarán dentro del hueco reservado para la CGP por la parte inferior. Se colocarán dos tubos, uno de entrada y otro de salida, para permitir el paso de acometida entre varias CGP. Estos tubos deberán ser de material autoextinguible, de sección mínima 160 mm de diámetro interior. En la red entubada, las derivaciones siempre se han de realizar bajo arquetas. Por regla general y obligatoriamente en los casos en que se instalen acometidas en grandes edificios con mucha demanda de carga, se instalará otro tubo para poder tender otro cable en caso de que sea necesario. 4.2 Caja general de protección. Esta caja alberga los fusibles de protección de la línea general de alimentación. Este elemento marca el límite entre la propiedad o usuarios y la empresa suministradora eléctrica. Su instalación se realizará fundamentalmente en las fachadas de los edificios, lo más cerca posible de la red de distribución o del centro de transformación. La elección del lugar donde se va ha instalar la CGP se hará de común acuerdo entre la propiedad del edificio y la empresa eléctrica. Siempre que sea posible se elegirá un lugar de uso común, de libre y fácil acceso, debiendo estar separado de las instalaciones de agua, gas y comunicaciones. Deberá cumplir la norma UNE 1.403 y las normas particulares de la compañía suministradora atendiendo fundamentalmente a estas características: De material aislante, de doble aislamiento y clase térmica A. Resistente al calor y al fuego. Autoextinguible. Grado de protección IK-09 contra impactos. Resistencia a las condiciones meteorológicas IP 43 mínimo. No higroscópico. Resistente al álcalis. Con ventilación natural mediante orificios. 4
De tensión nominal 440 V Precintable. Con cerradura normalizada. Salesianos Manuel Lora Tamayo En el exterior de la caja, en un lugar visible, quedará fijado el anagrama de UNESA con la norma 1.403, la marca del fabricante y la capacidad que soporta la caja, medida en Amperios. En su interior irán alojados 3 cortacircuitos fusibles, uno por cada fase, y una pletina que asegurará la conexión del neutro. Los cortacircuitos deberán tener un poder de corte igual o superior a la corriente de cortocircuito máxima que pueda aparecer en la acometida de la instalación. 4.2.1 Clasificación de las cajas de protección. Podemos clasificarlas según: Capacidad que soportan medida en amperios. Esquema de conexión, monofásico o trifásico. Las cajas para distribución monofásica están en desuso, existiendo algunas de ellas en instalaciones antiguas. Tienen una capacidad de 100 A y se las denomina de tipo 1 o CGP 1. Están compuestas por un portafusibles y una pletina de neutro. La entrada de los conductores se realiza por la parte inferior y se colocan fijadas en pared a 3 metros de altura. En el caso de cajas de distribución trifásicas, se realiza a su vez una subclasificación en función de la acometida, según sea aérea o subterránea. Dentro de la distribución aérea la acometida del cable y la salida pueden ser por la parte inferior, denominándose este esquema CGP 7, o con entrada por la parte inferior y salida por la superior CGP 9. Estos dos esquemas también se pueden montar de forma subterránea. En todas las cajas a partir de 100 A es necesario montar separadores entre los fusibles, fijas o desmontables, de material autoextinguible, para evitar posibles arcos en las operaciones de maniobra. Las conexiones serán de tipo bimetálico, para poder conexionar tanto cables de cobre como de aluminio, sin riesgo de corrosión ni electrólisis. Para distribuciones subterráneas, los esquemas de conexión suelen ser el CGP 10, CGP 11 y CGP 14, esquemas que permiten las conexiones de redes en anillo, conexión muy común en las redes de distribución subterráneas. Al igual que en el caso de cajas para red subterránea, las conexiones se realizarán con bornes bimetálicos. 5
La entrada de la acometida se realizará por la parte inferior y la salida por la parte superior de la caja, que suelen estar alojadas dentro de huecos expresamente construidos para ello en la fachada del edificio. Las cajas pueden soportar como máximo una potencia de 150 kw, por lo que si se prevé un consumo superior, será necesario instalar 2 o 3 cajas, incluso más. 4.2.2 Bases Tripolares Verticales; BTV. Si las necesidades de potencia superan los 300 kw, se tendrán que instalar las denominadas BTV. Las BTV disponen de las bases portafusibles una encima de otra, sobre un zócalo o armazón aislante, por dentro de cual circulan los conductores de las tres fases. Las conexiones a las pletinas se realizan por medio de bornas bimetálicas, pudiéndose conectar cables desde 50 a 240 mm 2. El neutro se sitúa en una pletina independiente, en la parte inferior del cuadro, común a todas las líneas generales de alimentación. 4.3 Línea General de Alimentación. Se puede definir como el conductor que une la caja general de protección con la centralización de contadores, terminando en el interruptor de corte en carga que ha de situarse a la entrada de la centralización. Existirá, como mínimo, una línea general de alimentación por cada caja general de protección, es decir, debe salir de cada caja general de protección al menos una línea, formada por las tres fases y el conductor neutro. Debe discurrir por lugares de uso común y los conductores deben soportar una tensión de aislamiento no inferior a 1.000 voltios. El aislamiento debe ser de tipo seco, resistente al fuego, no propagador de llama y libre de halógenos, siendo los más utilizados los RV-XLPE. La línea general de alimentación se dimensionará teniendo en cuenta las normas de caída de tensión, la densidad de corriente y la capacidad máxima, que será de 150 kw, sin poder admitir cada caja más de esta potencia. 4.3.1 Instalación y dimensionado. La línea general de alimentación se alojará en huecos y conducciones siguiendo los huecos de escalera, tanto en centralización de contadores como en los casos de instalación de contadores por planta. Los huecos deberán tener una dimensiones mínimas de 30 x 30 cm, careciendo de cambios de dirección y con caja de registro precintable por planta. Si el hueco es vertical, se colocarán barreras cortafuegos cada 3 plantas como máximo, con RF-120 en las paredes. Las líneas generales de alimentación se podrán construir de la siguiente forma. Conductores aislados dentro de tubos empotrados. Conductores aislados en tubos de montaje superficial 6
Canalizaciones prefabricadas. Conductores aislados con cubierta metálica en montaje superficial. Conductores aislados en el interior de tubos enterrados. En los caso en el la línea general de distribución discurra bajo tubo, se deberá sobredimensionar este en un 100%, para permitir una posible ampliación. Para calcular la sección de la línea general de alimentación, es necesario conocer la previsión de carga del edificio, la máxima tensión admisible, el tipo de conductor a instalar y la distancia entre la CGP y los contadores. alta. Las caídas de tensión máximas serán: 1% en edificios de viviendas con contadores centralizados por planta. 0,5% en edificios con una sola centralización en la planta baja o en la planta La densidad de corriente dependerá del tipo de conductor y de la forma de instalación y queda recogida en la ITC-BT 07 y 09 del reglamento electrotécnico de baja tensión. 4.4 Centralización de contadores. Se define como, conjunto de equipos de medida situados en un mismo local o colocados en módulos prefabricados y alimentados por una misma línea general de alimentación. A cada línea general de alimentación le corresponde una centralización, por lo que la máxima potencia que puede soportar la centralización es de 150 kw. 4.4.1 Cuarto de contadores. En los edificios de nueva construcción se reserva un local para la centralización de contadores, con las siguientes características: Será un local situado en la planta baja o sótano, de uso exclusivo para contadores, no pudiendo tener otra utilidad. Este local puede alojar una o varias centralizaciones. Deberá construirse de tal forma que tenga fácil acceso desde las zonas comunes del edificio y con una altura mínima de 2,30 m. La anchura mínima de pared a pared será de 1,10 m. 7
Deberá estar próximo a los huecos para que discurra la línea general de alimentación. Se ha de tratar de un local no húmedo, por lo que deberá estar por encima del nivel freático de la zona, el lugares de nivel 0 sólo se permitirán locales de planta baja o superiores. Deberá contar con un sumidero si la cota es igual o inferior a la de los pasillos o locales colindantes. La ventilación de este local debe ser natural y deberá contar con una puerta de acceso de 2 x 0,7 m como mínimo, debiendo ésta abrir hacia fuera. En su interior se instalarán un punto de luz como mínimo y obligatoriamente deberá contar con alumbrado de emergencia. También deberá situarse obligatoriamente equipo de extinción de incendio con agente extintor no conductor de la electricidad tipo 21B Este local debe estar lejos de otros que produzcan gases corrosivos o que impliquen riesgo de explosión, y a su vez no debe ser atravesado por otras conducciones distintas a las eléctricas. En edificios de gran volumen, es decir aquellos de más de 12 plantas o con más de 16 viviendas por planta, se podrán instalar cuartos de contadores en plantas intermedias. 4.4.2 Elementos de una centralización de contadores. La centralización de contadores está compuesta fundamentalmente por los equipos de medida, los fusibles de protección y los embarrados de reparto. Podemos separar la centralización de contadores en cuatro partes, según seguimos la dirección de entrada de la corriente en el edificio: Unidad de corte. Embarrado y fusibles. Unidad de medida. Embarrado de protección y bornes de salida. La unidad de corte, se instala a la llegada de la línea general de alimentación y está constituida por un interruptor general en corte omnipolar, con capacidad de corte en carga, es decir, que puede cortar toda la corriente que pueda circular en condiciones normales por la centralización. Su misión es dejar sin alimentación la centralización en casos de avería o montaje de nuevos contadores. El interruptor irá alojado en un módulo con tapa transparente, de doble aislamiento y autoextinguible que irá unido al embarrado y a los fusibles de seguridad. El embarrado estará formado por cuatro pletinas de cobre de 20 por 4 mm, tres para cada una de las fases y una para neutro, ésta última situada normalmente en la parte superior del embarrado. Sobre cada una de las pletinas irá alojados los portafusibles con sus correspondientes cartuchos, desde donde partirán cada uno de los conductores de las distintas derivaciones individuales. 8
Los cortacircuitos fusibles serán del tipo Neoced generalmente, con capacidad de corte 63 amperios en los casos de contadores monofásicos y 100 amperios en las centralizaciones con contadores trifásicos. La barra de neutro no llevará fusibles, realizándose las conexiones de los hilos mediante grapas de conexión de cobre directamente sobre ésta. La unidad de medida es la destinada a alojar los contadores y los relojes de discriminación horaria. Pueden alojar tanto contadores monofásicos como trifásicos, pero procurando, siempre que sea posible, que se sitúen en módulos diferentes. Se deberá dejar lugar previsto, preferentemente en la parte superior derecha, para los relojes de discriminación horaria. Por último, la unidad de embarrado de protección y bornes de salida, estará compuesta por clemas de conexión con capacidad para cables de hasta 25 mm 2, tantas como conductores de derivaciones individuales. También se incorporará una barra de cobre de 20 por 4 mm para el conexionado del conductor de protección, mediante bornas. 4.5 Derivaciones individuales. Se definen como las líneas que unen la centralización de contadores, concretamente cada contador o equipo de medida, con los dispositivos de mando y protección de cada una de las viviendas. Las derivaciones individuales se componen de los conductores de fase y el hilo neutro, el conductor de protección y un hilo rojo de mando en los casos de locales o viviendas con tarifación nocturna. Este hilo de mando antes indicado, será de 1,5 mm 2 de sección, conectado al contactor de la centralización. El resto de conductores serán de los colores comúnmente utilizados para identificar fase, neutro y protección, es decir, negro, gris y marrón para fase, azul para neutro y amarillo-verde para tierra. 4.5.1 Instalación de las derivaciones individuales. Según el reglamento se pueden realizar cuatro formas de montaje de derivación individual: Conductores aislados en el interior de tubos. Conductores aislados en el interior de tubos montados de forma superficial. Canalizaciones prefabricadas. Conductores aislados con cubierta metálica en montaje superficial. Se pueden instalar cualquiera de ellos, pero siempre respetando las indicaciones de la empresa suministradora de energía eléctrica. Las derivaciones individuales deben circular por lugares de uso común, utilizando el camino más corto posible. Por lo general los conductores circulan por huecos preparados a este fin, en vertical y siguiendo el trazado de la escalera o de los ascensores, evitando en la 9
medida de lo posible los cambios bruscos de dirección. Los huecos estarán cerrados para evitar el acceso, excepto un registro situado en cada descansillo de planta, a unos 20 cm del techo. Este registro deberá ser precintable. En los casos de canaladuras horizontales (centros comerciales o edificios con centralización por planta) se realizará un registro cada vez que exista un cambio de dirección o cuando existan derivaciones individuales para el suministro de diferentes clientes. La fijación de los tubos se hará solo a la altura de los registros para evitar problemas a la hora de sustituir un conductor, mediante abrazaderas metálicas o de plástico. Las derivaciones de cada piso se realizarán con los cables situados a los extremos y siempre comenzando por los situados en la fila delantera, evitando los cruces con otras derivaciones. En cada registro los conductores irán sin protección de tubos y la tapa de este registro estará precintada para impedir actos fraudulentos evitando su manipulación. En todas las canaladuras verticales es necesaria la colocación de placas cortafuegos cada 3 planas de tipo RF-120. 4.5.2 Características de las canalizaciones y de los conductores. Los tubos serán rígidos, no propagadores de llama y autoextinguibles. Se colocará uno por cada derivación individual, de diámetro mínimo 40 mm, y siempre en función de la sección de los conductores de fase y con un diámetro que permita la ampliación de sección en un 100% En locales comerciales se instalará mínimo un tubo de 50 mm de diámetro por cada 50 m 2 de superficie si se desconoce la utilidad del local. Los conductores serán de cobre aislado, con tensión de aislamiento mínima de 750 V y de material libre de halógenos e ignífugas. 10