Las instalaciones eléctricas interiores son un conjunto de circuitos formados por un conductor fase, un neutro y uno de protección. Partiendo desde el cuadro general de distribución, alimentan a cada punto de utiñlización en el interior del edificio.
3.- Componentes de una instalación .
Los componentes de una instalación son:
- Acometida.
- Líneas de alimentación
- Tablero Principal
- Líneas seccionales.
- Tableros seccionales.
- Líneas de circuitos.
3.1.- Las Líneas :
Las líneas deberán ser por lo menos bifiliares. De acuerdo con su ubicación en la instalación, las líneas reciben las siguientes designaciones:
- De alimentación : Es la que víncula la red de la empresa eléctrica con los bornes de entrada del medidor de energía.
- Principal : es la que vincula los bornes de salida del medidor d energía con los bornes de entrada de los equipos de protección y maniobra del tablero principal.
- Seccional: es la que vincula los bornes de salida de un tablero con los bornes de entrada del siguiente.
- De circuito: es la que vincula los bornes de salida del último tablero con los puntos de conexión de los aparatos de consumo.
El tablero de distribución es el centro de distribución de toda la instalación electrica de una residencia. En los tableros eléctricos se centralizan los elementos que permiten energizar los circuitos de distribución, fuerza motriz e iluminación. Están constituidos por cajas o gabinetes que contienen los dispositivos de conexion, comando, medición, protección, alarma y señalización.
El conjunto del tablero tiene tres componentes básicos: caja, frente e interruptores automáticos. El número de interruptores automáticos que pueden colocarse en un tablero de carga varía desde 2 en adelante, respondiendo a igual número de circuitos.
Figura 1: Tablero de distribución
Por Norma los tableros de distribución son tableros que contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y operar directamente sobre los circuitos en que está dividida una instalación o parte de ella; pueden ser alimentados desde un tablero general, un tablero general auxiliar o directamente desde el empalme.
De él parten los circuitos terminales que alimentan, directamente las lámparas, tomas y aparatos eléctricos. Los circuitos de los diferentes tableros se numerarán debidamente con el fin de identificar las salidas que controlen. Como norma general se numeran de modo que los automáticos impares se sitúan a la izquierda y los pares a la derecha.
3.2.1- Cuadro general de distribución
- El cuadro general de distribución, debe situarse lo más cerca posible del punto de entrada de la derivación individual que entra en la vivienda.
- En él se instala el interruptor general, así como los dispositivos de protección contra cortocircuitos y sobrecargas de cada uno de los circuitos que parten de él y un interruptor diferencial, destinado a la protección contra contactos indirectos.
- Se debe disponer de un borne para la conexión de todos los conductores de protección con la derivación principal de tierra.
- El número de circuitos independientes de una instalación vendrá determinado por el número de equipos eléctricos existentes en la vivienda o local.
- Cada circuito independiente debe ir acompañado de su correspondiente interruptor automático.
Figura 2: Tablero de distribución
3.2.2.- Funciones del tablero de distribuciónprincipal :
- Distribuir la energía electrica a diversos circuitos o ramales, segun las necesidades del usuario.
- Proteger en forma independiente cada circuito o ramal contra cortocircuitos y sobrecargas.
- Proveer a cada instalación eléctrica de circuitos independientes para su conexión o desconexión, sin afectar a otro circuito de la misma red o instalación.
3.2.2.-Elementos que componen el tablero de distribución:
- Interruptor electromagnético principal
- Interruptores electromagnéticos
- Interruptor diferencial
- Regleta de tierra.
- Elementos de maniobra: Son dispositivos que permiten establecer, conducir e interrumpir la corriente para la cual han sido diseñados.
- Elementos de protección : Son dispositivos que permiten detectar condiciones anormales definidas (sobrecargas, cortocircuito, corriente de falla a tierra, etc.) e interrumpir la línea que alimenta la anormalidad u ordenar su interrupción a través del elemento de maniobra al que está acoplado.
Tanto las barras como los conductores del cableado interno de los tableros deberán cumplir el código de colores siguiente:
• Conductor de la fase 1 azul
• Conductor de la fase 2 negro
• Conductor de la fase 3 rojo
• Conductor de neutro y tierra de servicio blanco
• Conductor de protección verde o verde/amarillo.
Todo el cableado interno de los tableros que corresponda a la alimentación de los consumos externos se deberá hacer llegar a regletas de conexiones de modo tal que los conductores externos provenientes de estos consumos se conecten a estas regletas y no directamente a los terminales de los dispositivos de protección o comando.
Todo tablero deberá contar con una barra o puente de conexión a tierra.
3.2.2.1.- Fusibles :
Los fusibles son elementos de protección constituidos por un alambre o una lámina metálica dimensionados para fundirse a partir de una determinada intensidad de corriente (ver en conceptos eléctricos).
Su capacidad de ruptura debe ser igual o mayor para su punto de utilización, a la tensión de servicio. En todos los casos el fusible estará encapsulado y debe ser desechado luego de su fusión (nunca reparado).
Figura 2: Fusibles a rosca (tapón) y a cartucho tipo Diazed con cuerpo de porcelana y partes metálicas en bronce.
Existen fusibles rápidos, para que la fusión ocurra en forma instantánea cuando se llega a una determinada intensidad y fusibles retardados para que la fusión ocurra en un plazo más prolongado. Éstos se emplean generalmente para protección de motores con corrientes de arranque muy superiores a la nominal.
Los fusibles más conocidos son : Los de tipo Tapón, que están compuestos por un cuerpo de porcelana donde se aloja un trozo de alambre. En él circula la corriente a proteger y es el que se funde en caso de sobrecargas o cortocircuitos.
3.2.2.2.- Interruptor automático (Circuit Breaker)
Dispositico diseñado para que abra y cierre un circuito de manera no automática y para que abra un circuito automáticamente cuando se produzca una sobrecorriente predeterminada sin daños para el mismo cuando se aplique adecuadamente entro de sus valores nominales
Puede instalarse un interruptor automático principal, cuya función es activar o desactivar todos los circuitos eléctricos de la vivienda.
Luego de pasar la energía eléctrica por el medidor pasa por el interruptor o disyuntor (Flipon) automático principal, este al ser desconectado eliminará el suministro a toda la casa; con esto protegemos todo lo que pueda estar conectado dentro de las habitaciones, cocinas, baños, etc. si hubiera un cortocircuito.
Los más utilizados son los interruptores automaticos termomagnéticos. Protegen a los conductores de la instalación contra las sobrecargas (cuando se sobrepasa la potencia máxima contratada o la prevista en un circuito) y los cortocircuitos (conexión accidental y directa entre los dos conductores del circuito).
El amperaje para este interruptor debería de estar de acuerdo a las cargas establecidas en la caja de distribución general, en el ejemplo que estamos planteando puede ser de 40 o 50 amperios. También es posible que se omita este interruptor y se parta desde la caja general.
Los breakers o interruptores son dispositivos automáticos de protección, que a diferencia de los fusibles no se funden (no son desechables), sino que interrumpen automáticamente el circuito y es reposicionable anualmente una vez ha sido disparado.
Existen muchos tipos de breakers según las características de la corriente y de las líneas que protegen. Los elementos que combinan las características de protección y maniobra pueden ser de tipo térmico, magnéticos o termomagnéticos.
- Los protectores magneticos : Se utilizan para cortes rápidos y están constituidos por una bobina con un núcleo de hierro que acciona un interruptor de la instalación cuando recibe la sobreintensidad. Siempre que un corriente de cierta intensidad pase por la bobina del electroimán, la armadura del mismo es atrída por el núcleo. La armadura actúa sobre el contacto y provoca su separación.Si se varía la distancia entre el núcleo y la armadura del electroimán, se gradúa el valor de la corriente que hará abrir los contactos. Sin embargo se ha demostrado que n dispositivo unicamente de tipo magnético, noes protector suficiente contra los cortocircuitos.
- Los protectores térmicos : Se emplean para cortes lentos y están constituidos por dos metales con distinto coeficiente de dilatación, soldados entre ellos en toda su superficie. El paso de una corriente excesiva provoca una dilatación diferencial del sistema dando origen a una flexión del contacto.Es apropiado para proteger contra sobrecargas de corriente.
- Los interruptores automáticos termomagnéticos: Son los de empleo más común; son una combinación de las protecciones magnéticas con las térmicas. Son los más eficientes y seguros en la mayoría de las instalaciones corrientes.
Las capacidades más comunes para los breakers son 10,15,20,25,30,40,50,60,70 y 100 amperios. Como norma general se calculan para que actúe el disparador térmico en caso de sobrecargas y el magnético para cortocircuitos.
La ventaja de este tipo de dispositivos es la facilidad de reposición del servicio y que evita el posible empleo de fusibles improvisados en caso de tener que reponerlos.
Los interruptores termomagnéticos del tipo "C" se utilizan para proteger circuitos exclusivos de iluminación, y los del tipo "D" en circuitos con motores de arranque directo de red.
- Breaker Monopolar: 15-20 amperios: para circuitos de alumbrado y tomas.
- Breaker Bipolar: 20-30 amperios: para circuitos de fogones, calentadores de agua o tinas, lavadoras, planchas, circuitos monofásicos de fuerza.
- Breaker Tripolar: Para circuitos generales y circuitos trifásicos. Se usab para 30, 40,50, 70, 100,125,150...300 y más amperes.
- Recuperación inmediata.
- Mecanismo de disparo independiente del mecanismo de mando manual.
El interruptor diferencial es un aparato destinado a producir el corte de la corriente eléctrica cuando por causas accidentales, desperfectos o maniobras defectuosas una persona queda bajo los efectos de aquella.
El interruptor diferencial actúa por la diferencia de corriente entre el polo de entrada y de salida del circuito, diferencia que es la corriente de falla o derivación a tierra.
Los diferenciales se basan en una característica de los circuitos bifásicos o trifásicos, en los que la suma de las intensidades debe ser cero cuando no existen fugas. Cuando por algún motivo la suma de intensidades no es cero, en la bobina auxiliar aparece una tensión que aplicada a una pequeña bobina, acciona un pivote que a su vez acciona el dispositivo mecánico que abre los contactos principales del circuito. Según sea el valor de la intensidad de desequilibrio que acciona el diferencial, así se definirá su sensibilidad. Normalmente se fabrican de dos sensibilidades, 30 y 300 mA.
Referente al dispositivo de disparo automático es del tipo llamado de "libre mecanismo", es decir, que aun reteniendo el correspondiente mando en la posición de circuito cerrado, éste se abre si aparece el defecto correspondiente.
La intensidad nominal que puede controlar un diferencial, depende de las dimensiones de los contactos principales, y se fabrican con intensidades comprendidas entre 25 y 63 A. , siendo el más corriente el de 40A., por ser el que se suele utilizar en viviendas.
El interruptor diferencial se coloca antes de entrar en el circuito eléctrico de la vivienda. La instalación se realiza insertando en los bornes los conductores de fase y neutro: a la entrada, los procedentes del interruptor principal o del contador y, a la salida, los que comunican con la instalación. Este interruptor no defiende contra un cortocircuito a través del cuerpo cuando se produce entre fase y neutro, sin descargar a tierra.
Si bien actualmente se considera que este dispositivo ofrece el mayor grado de seguridad frente a los contactos eléctricos, debe tenerse presente que su presencia no exime de tomar el resto de las medidas de seguridad dado que es considerado solamente como una protección complementaria.
La puesta a tierra es la medida de protección por naturaleza, ya que deriva a la tierra rápida y
eficazmente las corrientes de fuga o de descarga que pueden aparecer al tocar aparatos eléctricos.
Cuando ocurre una falla de aislación en algún aparato que lo haría peligroso, la puesta a tierra
provoca el corte de la energía, y este corte es más rápido si lo realiza un interruptor diferencial.