Tipos de instalaciones

Para determinar el tipo de montaje y el tipo de material que utilizaremos en una instalación, es importante conocer el medio donde se va a situar ésta (medio frío, caluroso, seco, húmedo, salino, polvoriento, etc.), así como el tipo de instalación que se va a realizar.

La ITC 21 del REBT, agrupa los tipos de instalaciones de la siguiente manera:

• Instalaciones fijas en superficies.
• Instalaciones empotradas.
• Instalaciones aéreas o con tubos al aire.
• Instalaciones enterradas.

Protección de las envolventes

Además de ser eficaz, una instalación eléctrica debe ser segura, tanto para proteger a los equipos a los que alimenta, como a las personas que la utilizan.

Las envolventes de los equipos juegan un papel muy importante dentro de esta seguridad, ya que garantizan una protección contra contactos eléctricos directos de las personas y a su vez, una protección del propio equipo contra la penetración de cuerpos sólidos extraños, contra la penetración de agua o contra los impactos mecánicos exteriores.

Ya hemos hablado en otras ocasiones de los dos tipos de grados de protección descritos en la norma UNE-EN 60529 (que anula a la UNE-EN 20324), en función del nivel de estanqueidad y robustez que proporcione una envolvente, son reflejados en los códigos IP e IK.

Durante esta unidad, repasaremos los materiales y componentes utilizados en instalaciones básicas, haciendo hincapié en su tipología y condiciones de montaje (en intemperie, en interiores, en altura, en locales húmedos, etc.).

Podemos agrupar los componentes de las instalaciones de uso general o doméstico en:

• Conductores.
• Canalizaciones.
• Elementos auxiliares de conexión.
• Aparatos de maniobra.
• Tomas de corriente.

Podemos clasificar los conductores por su aislante, por su naturaleza y por su tipología.

La elección del conductor debe basarse en la utilización y las condiciones de la instalación.

En el siguiente documento elaborado por Facel (Asociación Española de Fabricantes de Cables y Conductores Eléctricos y de Fibra Óptica) se define concretamente el tipo de cable a utilizar acorde a las características genéricas que establece el Reglamento.

Es un documento muy completo en el que podemos analizar los tipos de cables utilizados en instalaciones de distribución, instalaciones de enlace, instalaciones de alumbrado exterior, instalaciones interiores o receptoras, locales de pública concurrencia, locales con riesgo de incendio o explosión y otras aplicaciones particulares como piscinas, máquinas de elevación, instalaciones temporales de obras o instalaciones en ferias o stands.

Las canalizaciones utilizadas habitualmente en las instalaciones de baja tensión se agrupan en tubos y canales.

Tubos

Los tubos constituyen el tipo de canalización más utilizada en las instalaciones eléctricas de interior. Son dispositivos cilíndricos que protegen y llevan los conductores desde su punto inicial hasta el dispositivo de consumo final.

Los tubos se clasifican según lo dispuesto en las normas siguientes:

• UNE-EN 50.086 -2-1: Sistemas de tubos rígidos.
• UNE-EN 50.086 -2-2: Sistemas de tubos curvables.
• UNE-EN 50.086 -2-3: Sistemas de tubos flexibles.
• UNE-EN 50.086 -2-4: Sistemas de tubos enterrados.

Para cada tipo de instalación, deberán utilizarse determinado tipo de tubos. En cualquier caso, deberán tener un diámetro que permita el alojamiento y extracción de los cables con facilidad.

Se utilizan siempre en instalaciones de superficie.

En la actualidad, disponemos de una gran variedad de canales o canaletas fabricadas en diferentes materiales como PVC o aleaciones de aluminio.

La normativa actual permite:

• Realizar empalmes de conductores en el interior de la canaleta.
• Instalar tomas de corriente y dispositivos de mando y control.
• Conexión de aparatos.
  
  

La norma UNE-EN 50085 y la ITC-BT-21 especifican las características eléctricas y mecánicas mínimas que deben cumplir las canalizaciones para instalaciones de superficie, en referencia a la resistencia a los golpes, temperaturas máxima y mínima del lugar de instalación, la penetración de agua, de cuerpos sólidos y propagación del fuego.

Atendiendo al grado de protección que ofrecen, podemos clasificar las canalizaciones en:

Bandejas

Cuando en una instalación de superficie necesitamos una protección mecánica elevada contra golpes a los conductores, se utilizan bandejas metálicas en lugar de canaletas.

Por tanto, las bandejas sirven como soporte a los conductores instalados y como elemento de protección. En las instalaciones realizadas con bandejas metálicas, sólo pueden emplearse cables de tensión asignada de 0,6/1kV.

Las bandejas no pueden utilizarse como conductor de protección o neutro, y deberán conectarse a la red de tierras.

Están diseñados para proteger a las personas de contactos directos con los dispositivos en tensión alojados en su interior.

Como elementos auxiliares para el conexionado, podemos hablar principalmente de:

Cajas de conexiones, empalme o derivación, Cajas de mecanismos y Regletas de conexión

Cajas de conexiones, empalme o derivación

Se utilizan para alojar las conexiones de los conductores del circuito eléctrico.

El tamaño de la caja se decide en función del número de tubos que lleguen hasta ella y el número de conexiones que debe acoger.

Disponen de huellas en sus paredes para romper y permitir el paso de tubos y cables.

Estas cajas disponen de su tapa de cierre fijada mediante tornillos, rosca, muelles... dependiendo del tipo de caja.

Podemos encontrar numerosos modelos en el mercado:

Cajas de mecanismos

Están destinadas a alojar en su interior los dispositivos de mando y control de una instalación eléctrica (interruptores, pulsadores, conmutadores, tomas de corriente...)

Se suelen construir con materiales plásticos y pueden ser de forma cuadrada o redonda. De la misma forma que las cajas de empalme, sus paredes laterales disponen de huellas que se rompen para poder introducir los tubos y los cables. A veces tenemos que unir varias cajas para mecanismos.

Regletas de conexión

Son los elementos auxiliares que utilizamos para realizar los empalmes entre conductores de un circuito dentro de las cajas de empalme y derivación.

Es importante recordar que está prohibida la unión de conductores mediante conexiones y/o derivaciones por retorcimiento o arrollamiento entre sí de los conductores. La unión deberá realizarse utilizando bornes de conexión, regletas o bridas de conexión, siempre en el interior de cajas de empalme y/o derivación.

Para conductores flexibles (formados por varios alambres), el modo de conexión debe garantizar que la corriente se reparta por todos los alambres que componen el cable.

Aunque hay muchos tipos de bornes de conexión, los más utilizados en instalaciones de interior constan de un pequeño tubo metálico con dos agujeros roscados y tornillos en sus extremos, para mediante apriete, fijar los cables una vez situados en su interior.

Protegiendo las partes metálicas, encontramos tiras de material aislante engarzadas unas con otras y que se pueden dividir con mucha facilidad.

Disponemos en el mercado de diferentes tamaños de regletas para alojar los cables con distintas secciones. Así podemos encontrar para secciones de 4, 6, 10, 16 y 25 mm².

Cajas de protección

Son aquellas cajas o armarios destinados a alojar los dispositivos de protección de la instalación, como pueden ser IPC, IGA, ID ó PIAs.

Suelen tener forma rectangular y se sitúan al inicio del circuito. Su tamaño depende del número de circuitos que tengan que proteger y suelen ser PVC o metálicas, dependiendo del tipo de instalación.

Usualmente en las instalaciones de edificios destinados principalmente a viviendas encontramos como elementos de maniobra: pulsadores, interruptores, conmutadores, cruzamientos, telerruptores y automáticos de escalera.

Actualmente el mercado nos ofrece una gran variedad de modelos, con muy diferentes formas y colores.

Atendiendo a diferentes criterios, podemos clasificar los interruptores de la siguiente forma

:

Las tomas de corriente o bases de enchufe, tienen como misión comunicar la red eléctrica con los receptores, mediante clavijas de conexión.

Podemos hacer la siguiente clasificación:

Es difícil encontrar dentro de una vivienda un circuito que sea diferente a los nombrados anteriormente, pero en los servicios generales de un edificio, o en instalaciones industriales, sí encontramos otro tipo de circuitos.

En este apartado vamos a estudiar algunos casos particulares, como son el telerruptor, el automático de escalera o los circuitos en cascada.

También realizaremos una comparación entre las prescripciones mínimas que marca el reglamento respecto a los puntos de utilización que debe tener la instalación de una vivienda, y los puntos de utilización que consideramos adecuados para tener una instalación de confort.

En la ejecución de instalaciones interiores en vivienda seguiremos las siguientes condiciones generales de ejecución:

• No se utilizará el mismo conductor neutro para varios circuitos.
• Las tomas de corriente de una misma habitación se conectarán a la misma fase.
• Las derivaciones que se realicen en cualquier parte de la instalación se realizarán con un borne de conexión o un dispositivo apropiado, de forma que permita separar completamente cada parte del circuito con el resto de la instalación.
• Las partes accesibles de los mecanismos instalados (envolventes, tapas...) serán de material aislante.
• La instalación empotrada se realizará mediante cajas de empotrar, y cuando éstas sean metálicas deberán estar aisladas interiormente o conectadas a tierra.
• El trazado de las canalizaciones se realizará siguiendo líneas verticales y horizontales. En los falsos techos se permite el trazado oblicuo. Las distancias recomendadas para el trazado se indica en la siguiente figura:

El funcionamiento del telerruptor es muy sencillo: cuando la bobina recibe un impulso eléctrico, los contactos internos cambian de posición (si estaban abiertos se cierran alimentando al receptor y si estaban cerrados se abren cortando la alimentación), permaneciendo así hasta recibir un nuevo impulso. Es decir, si los contactos están abiertos, al recibir un impulso la bobina, el contacto pasa a la posición de cerrado y con un nuevo impulso queda nuevamente abierto.

Los pulsos de corriente que recibe la bobina del electroimán proceden de pulsadores. Esto implica que con un telerruptor se puede mandar un punto de luz desde tanto lugares distintos como pulsadores se instalen. Es decir, para conmutar desde 6 lugares distintos, se necesitan 6 pulsadores y un telerruptor, en lugar de 2 conmutadores unipolares y 4 conmutadores de cruzamiento.

La ventaja que ofrece el telerruptor, es que no necesita tener la bobina realimentada, al disponer de un mecanismo que enclava los contactos en la posición de abiertos o cerrados cada vez que recibe un impulso la bobina del electroimán.

Además dispone de dos circuitos claramente diferenciados:

1. Circuito de mando: es el circuito que alimenta a la bobina.
2. Circuito de potencia: es el circuito que alimenta al receptor

Los automáticos de escalera suelen incorporar en su cara frontal un regulador para ajustar el tiempo de funcionamiento a las necesidades del lugar de la instalación y un mando manual de tres posiciones: una para que la instalación funcione de forma permanente, otra de apagado que anula la acción de los pulsadores y una tercera posición para el funcionamiento automático.

Existen muchos modelos en el mercado, pero podemos dividirlos en cuatro tipos según la forma de temporización: térmicos, mecánicos (o de mecanismo de relojería), neumáticos y electrónicos.

El electrónico regula el tiempo de funcionamiento mediante un circuito temporizador, mientras que los térmicos, mecánicos y neumáticos se accionan mediante un electroimán que al activarse mueve un vástago que pone en funcionamiento los mecanismos de temporización y cierra el interruptor que alimenta el circuito de encendido de la iluminación.

El símbolo del automático de escalera es el siguiente:

Mecanismos basados en efectos térmicos, mecánicos y neumáticos

Vamos a explicar el mecanismo neumático para entender el principio de funcionamiento:

Consta de una ampolla de vidrio inclinada y rellena de mercurio, que cuando se encuentra en reposo, conecta los terminales central y derecho de la ampolla.

Si observamos la figura anterior, comprobamos que, en reposo, el neutro llega tanto a los pulsadores como a las lámparas y que la fase llega a la bobina a través del mercurio. Cuando, en estas condiciones, se active cualquiera de los pulsadores, se cierra el circuito de la bobina del automático de escalera, y ésta se comporta como un electroimán, atrayendo al pistón neumático hacia arriba.

Este movimiento se aprovecha por una pieza en forma de "S" para rotar la ampolla de mercurio sobre su eje e inclinarse sobre el lado opuesto. En este punto los electrodos conectados son el central y el izquierdo, lo que provoca que llegue fase a las lámparas y se enciendan.

A la vez que sucede todo esto, cuando la bobina atrajo el pistón neumático, la cámara del pistón se llenó de aire. Por la acción de la gravedad el pistón tenderá a bajar. Al poder regular mediante un tornillo la expulsión del aire de la cámara del pistón, podemos regular el tiempo de encendido de las lámparas.

Es importante tener en cuenta que para que funcione correctamente el automático de escalera con ampolla de mercurio, el montaje debe realizarse según las instrucciones del fabricante, que normalmente indica que se coloque en posición vertical.

La GUÍA-BT-25 recomienda:

• Diseñar la instalación con una suficiente previsión (instalación de conductos varios, reservar espacio en el cuadro de distribución para futuros dispositivos, etc.) que permita una futura ampliación sin necesidad de hacer obras.
• Prever un número de tomas de puntos de iluminación, tomas de corriente de usos generales o en baño y auxiliares de cocina superior a los indicados en la tabla 1 de la ITC-BT-25, de este modo además de tener una instalación acorde a la necesidad del usuario, se mejora la seguridad de la instalación al reducir el uso de conectores multivía o prolongadores y evitar la realización de futuras modificaciones de la instalación por personal no cualificado.

• No intentar un ahorro ficticio apurando al máximo las tomas por circuito para reducir el número de circuitos. Incrementar los circuitos y pasar al grado de electrificación elevado no tiene obligatoriamente consecuencias prácticas de cambio de potencia contratada a la Compañía Suministradora, se obtiene un mayor confort pero no mayor consumo.
• En viviendas con más de una altura, por ejemplo unifamiliares o duplex, se situará un cuadro general de mando y protección en cada planta de manera que los circuitos de cada planta estén protegidos en el cuadro ubicado en su planta.

Parece aconsejable que dada la actual proliferación de electrodomésticos y la rápida introducción de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación; ordenadores y sus periféricos) en viviendas, cualquiera que sea su superficie, el instalador incremente el número mínimo de tomas de corriente que se fijan para la electrificación básica e incluso la electrificación elevada.

Para obtener la mayor funcionalidad en el grado de electrificación se aconseja instalar el máximo número de tomas por circuito (en el circuito básico agotar el único circuito hasta las 20 tomas) de esta manera se evita en un futuro la realización de obras o la utilización de conectores multivía y prolongadores que van en detrimento de la seguridad.

Dado el creciente uso de aparatos eléctricos y electrónicos, recordar que es muy aconsejable asociar a cada toma de TV y teléfono una o varias tomas de corriente.

La climatología de muchas zonas de España está llevando a que las instalaciones de aire acondicionado tengan cada día una mayor difusión. Prever en muchos casos, ya en la obra nueva, el circuito para aire acondicionado que figura en la electrificación elevada parece una buena medida.

En los siguientes apartados, se recogen unas tablas que resumen los puntos de utilización mínimos para cada una de las estancias de una vivienda, así como los recomendados para garantizar el adecuado confort de la instalación. También veremos esta información aplicada a un ejemplo, en este caso una vivienda unifamiliar, tal y como se muestra en la Guía Técnica del REBT.

Acceso a la vivienda

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que en viviendas unifamiliares, se añada un punto de luz y un vídeo portero:

Vestíbulo

La GUÍA-BT-25 aconseja ampliar el número de puntos de luz, si la superficie del vestíbulo es superior a 10 m².

Las prescripciones reglamentarias de electrificación son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que, al menos, se añadan dos tomas de teléfono, una base de 16 A para equipo de música y otra múltiple para televisión y video.

En este caso las prescripciones reglamentarias de electrificación son:

Las prescripciones de confort de uso no obligatorio son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de puntos de luz y al menos se añadan dos tomas de teléfono, una base de 16 A para el ordenador, otra para el equipo de música y otra para el televisor.

Si el dormitorio supera los 10 m², necesita al menos dos puntos de luz.

Hay ocasiones en que el dormitorio cuenta con vestidor y la distribución de los puntos de luz es sencilla: uno en el centro de la habitación y otro en el vestidor. Pero hay otras ocasiones en las que el dormitorio es cuadrado y la colocación de dos puntos de luz es difícil, porque no queda bien estéticamente. La solución que se suele adoptar es sacar una toma de corriente del circuito C₁ para enchufar una lámpara de las que se suelen colocar en las mesillas de noche.

En este caso las prescripciones reglamentarias son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de bases encima del plano de trabajo, se añada una toma de teléfono, y se aumente a 25 A la base de la cocina/horno.

En este caso las prescripciones reglamentarias son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de puntos de luz y el número de bases de 16 A.

En este caso las prescripciones reglamentarias son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de puntos de luz y el número de bases de 16 A.

En caso de que una vivienda disponga de jardín, la instalación eléctrica de éste debe de ser un circuito independiente del resto de la vivienda.

Las bases exteriores destinadas a alimentar aparatos fijos o móviles deberán estar protegidas por un diferencial independiente del de los circuitos interiores, de 30 mA.

Las bases, interruptores y luminarias instaladas en el jardín, deberán tener un grado IP44.

En este caso las prescripciones reglamentarias son:

La GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de puntos de luz y el número de bases de 16 A.

En este caso las prescripciones reglamentarias son:

Sin embargo, la GUÍA-BT-25 recomienda que se aumente el número de puntos de luz y el número de bases de 16 A.

La Metrología es la parte de la ciencia que se encarga de todo lo relativo con la medición de las magnitudes físicas. La parte que se encarga de las magnitudes eléctricas se denomina, lógicamente, metrología eléctrica.

Existen multitud de aparatos para medir las diferentes magnitudes eléctricas. Podemos clasificarlos desde varios puntos de vista:

• Según la magnitud a medir: dependiendo de la magnitud que se desee medir, precisamos diferentes aparatos.

Los aparatos de medida presentados en la tabla anterior, son específicos para cada magnitud, pero existen en el mercado unos aparatos de medida con los que se pueden medir varias magnitudes eléctricas. Son los denominados "Polímetros" ó "multímetros" y las "pinzas amerimétricas"

• Según su principio de medida: podemos distinguir entre instrumentos de medida analógicos o digitales.

Ensayos, las mediciones y las verificaciones eléctricas con multímetro o tester

• Según el tipo de corriente eléctrica: podemos distinguir entre aparatos de medida para corriente continua, para corriente alterna o para ambas.

• Según la forma de presentar la medida eléctrica: atendiendo a este criterio, podemos distinguir entre aparatos indicadores, registradores y contadores.

• Según su ubicación: dependiendo de la aplicación sobre la que se vayan a utilizar los aparatos, podemos clasificarlos en aparatos fijos ó portátiles.

Si necesitamos realizar mediciones de alta precisión como patrón para contrastar otros aparatos de medida utilizamos los aparatos de laboratorio. Estos aparatos son muy delicados y su ámbito de trabajo es muy limitado.

Existen una serie de conceptos en relación con la medición de magnitudes, que pueden aparecer en los catálogos o documentación de los aparatos de medida. Estos conceptos son:

Alcance: También se suele llamar rango ó campo de medida. Es el intervalo de valores que el aparato es capaz de medir para una escala determinada. Se suele distinguir entre campo de aplicación y campo de medida.

El campo de medida es el espacio comprendido entre el comienzo y el final de la escala, mientras que el campo de aplicación, es únicamente la parte útil de la escala.

También podemos expresar la precisión como un porcentaje de la cantidad medida, por ejemplo 1%. Esto indicaría que el valor mostrado por el instrumento se garantiza únicamente para estar entre ±1% del valor real.

Precisión = (valor medio - valor verdadero)/valor verdadero *100%

• Sensibilidad: es la relación entre el cambio en la lectura de un instrumento (indicado por el movimiento de la aguja en los analógicos o de la pantalla en los digitales) y el cambio en la magnitudmedida que ha provocado este movimiento.

• Constante de escala: es el cociente entre el campo de medida y el número de divisiones de la escala. La define la sensibilidad, al ser el valor de una división de la escala. Esta constante es el coeficiente por el que debemos multiplicar la lectura en divisiones para obtener el valor de la cantidad medida.

  Ejemplo: en el voltímetro de la figura, 10 divisiones corresponden a 50 V, por lo que su sensibilidad es 10div/50V, o lo que es lo mismo 1div/5V. Su constante de escala será 5V, que es el valor correspondiente a una división de escala.

• Errores de medición: cualquier tipo de medida tendrá errores. Los errores se deben principalmente a las características del instrumento empleado (errores sistemáticos) o a la manera de efectuar la medición (errores accidentales).

  La evaluación de los errores se obtiene mediante la consideración del error absoluto y relativo.

1. 1. Error absoluto: es la diferencia entre el resultado de la medida y el valor verdadero.

Error absoluto = Valor medido - Valor verdadero

2. 2. Error relativo: es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero.Error relativo = (valor medido - valor verdadero)/valor verdadero.

Esta premisa sólo ocurre en la teoría, porque en las situaciones reales, todos los aparatos modifican estas condiciones, aunque sea muy levemente.

Las características de los aparatos de medida, posición de trabajo a la hora de realizar la medición, etc., y otras características que deben informarse a los usuarios que realizan las medidas, están representados en el propio aparato a través de símbolos o inscripciones.

El multímetro puede ser analógico o digital. Un multímetro digital (DMM) es un instrumento de comprobación utilizado para medir dos o más valores eléctricos, principalmente tensión (voltios), corriente (amperios) y resistencia (ohmios).

Multímetro analógico y digital

La simbología de los aparatos de medida es la misma tanto en los aparatos analógicos como en los digitales.

En este apartado detallaremos los aparatos y métodos de medida utilizados para las magnitudes eléctricas fundamentales: tensión, intensidad, resistencia y potencia.

Existen distintos tipos de voltímetros, como los digitales, que muestran el valor medido en números mediante un display (generalmente LCD, los analógicos, que muestran la medición mediante el movimiento de una aguja sobre una escala de voltios, los vectoriales, que funcionan mediante señales de microondas y los electromecánicos, que están constituidos por un galvanómetro.

El voltímetro se conecta en paralelo con el circuito cuya tensión se desea medir.

Su símbolo normalizado del voltímetro es: 

La representación de la conexión de un voltímetro en un circuito sería de la siguiente forma:

El aparato empleado para medir la corriente eléctrica se denomina amperímetro.

Su símbolo normalizado es:

La resistencia interna del amperímetro debe ser lo más pequeña posible, con el fin de que no se produzca una caída de tensión apreciable que distorsione la medida. Un amperímetro ideal tendría una resistencia interna de 0 Ω, pero en la realidad todos los amperímetros tienen un pequeño valor, entre 0,01 y 0,1 Ω.

Al tener que conectar en serie el amperímetro, se debe abrir el circuito para insertarlo.

Si por error se conecta en paralelo (sin abrir el circuito), al tener el amperímetro una resistencia prácticamente 0, la intensidad que circulará por el amperímetro será muy elevada (en teoría infinita), y el amperímetro corre un elevado riesgo de estropearse, ya que estamos haciendo un cortocircuito. La mayoría de los amperímetros llevan un fusible de protección, pero si la intensidad de cortocircuito es muy elevada, el amperímetro puede quedar inservible.

Para poder realizar medidas de intensidad superiores al alcance del amperímetro podemos utilizar una resistencia en paralelo adicional denominada shunt, o un transformador de intensidad.

Un óhmetro se compone de una pequeña fuente de tensión o batería, que sirve para aplicar una tensión a la resistencia que queremos medir. Al aplicar dicha tensión, circulará una corriente, que medimos mediante un amperímetro del propio aparato.

La escala del amperímetro está calibrada directamente en ohmios, ya que aplicando la ley de Ohm, al ser la tensión de la batería fija, la intensidad que circula a través del amperímetro sólo depende de la resistencia bajo medida, y el valor de dicha resistencia será el cociente entre la tensión aplicada y la corriente que circula.

El símbolo normalizado del óhmetro es:

Debe tenerse la precaución de no utilizar jamás los circuitos bajo tensión, es decir, para medir la resistencia de un circuito eléctrico, se tiene que realizar sin tensión, si no es así el óhmetro puede estropearse.

Existen otros aparatos de medida más precisos que el óhmetro, son los llamados puentes de medida. Algunos de los puentes de medida más utilizados son el  Puente de Wheatstone y el puente de Thomson o puente de Kevin.

El símbolo normalizado del vatímetro es:

Estos aparatos están constituidos básicamente por un par de bobinas, llamadas "bobina amperimétrica" y "bobina voltimétrica".

La bobina amperimétrica se conecta en serie con el circuito, mientras que la voltimétrica se conecta en paralelo. Uno de los dos extremos de ambas bobinas suele ser común y se ha de puentear.

Para medir la potencia eléctrica en un circuito debemos determinar si éste está alimentado en corriente continua o en corriente alterna.

Medida de la potencia en corriente continua

Cuando nos encontramos en un circuito de corriente continua, debemos colocar las bobinas del vatímetro como se ha explicado anteriormente.

El resultado de esta disposición, es que los cambios en la aguja del aparato, son proporcionales tanto a la corriente como a la tensión, según la expresión P=V·I

Conviene recordar que los únicos elementos pasivos que consumen energía, y que por tanto registrarán lectura en un vatímetro son las resistencias.

Si no disponemos de un vatímetro, es fácil calcular la potencia del circuito eléctrico, haciendo uso de la expresión P=V·I, es decir, medimos la intensidad con un amperímetro y la tensión con un voltímetro, y hacemos el producto de ambas medidas.

Medida de la potencia en corriente alterna

Si la corriente es alterna, debemos distinguir dos situaciones: que el circuito sea monofásico o trifásico.

La medición de la potencia activa monofásica en corriente alterna se realiza mediante un vatímetro, de la misma forma que el utilizado para corriente continua.

La medición de la potencia activa trifásica en corriente alterna, depende de si el sistema es equilibrado (todas las fases consumen la misma intensidad) ó si el circuito es un sistema trifásico desequilibrado (cada una de las fases consume una intensidad diferente).

En un sistema trifásico equilibrado, se puede utilizar un solo vatímetro para medir la potencia activa. En este caso, la potencia total será tres veces la medida por el vatímetro.

P = 3·W

Si el circuito es un sistema trifásico desequilibrado, existen varios métodos para medir la potencia activa, pero el más sencillo es utilizar tres vatímetros con sus bobinas de intensidad en serie con cada una de las fases y las bobinas de tensión conectadas entre fase y neutro.

Si el sistema no tuviera neutro, podríamos conectar los tres vatímetros con sus bobinas de intensidad en serie con cada una de las fases y las bobinas de tensión conectadas en estrella sin neutro.

La potencia total sería:

P = W₁+W₂+W₃

Por lo general estos aparatos permiten medir:

• Intensidad en corriente continua y alterna.
• Tensión en corriente continua y alterna.
• Resistencia eléctrica.

Además de estas magnitudes, hay polímetros que permiten medir la frecuencia eléctrica, la temperatura, la capacidad de un condensador y algunos parámetros de diodos y transistores.

Por lo general, la elección del tipo de medida se realiza por medio de un conmutador rotativo.

Para realizar las medidas disponemos de unas puntas de prueba (también llamadas sondas de medida) una de color negro y otra de color rojo, que se conectan a una clavijas (o jack).

Para realizar la medida encajamos la punta de prueba de color negro en una clavija común para todas las medidas (COM), y la punta de prueba de color rojo, en otra clavija, según la magnitud que queramos medir.

Generalmente en los polímetros digitales tenemos:

• Clavija roja en el terminal V/Ω, si queremos medir tensión o resistencia.
• Clavija roja en el terminal 2 A, si queremos medir intensidades en escala de mA (como máximo 2 A).
• Clavija roja en el terminal 10 A, si queremos medir intensidades en escala de A (como máximo 10 A).

El proceso que debemos seguir para utilizar correctamente el polímetro es:

1. Encender el polímetro.
2. Seleccionar la parte en la que queremos realizar la medición, eligiendo la magnitud, la clase de corriente y el calibre (Voltímetro corriente continua, Voltímetro corriente alterna, Amperímetro corriente continua, Amperímetro corriente alterna, Óhmetro). Seleccionar el valor más alto de la escala que queremos medir, con el selector. Si la escala no es adecuada, iremos bajándola cuando realicemos la medición.
3. Colocar las puntas en los terminales correctos. Es muy importante fijarse bien en el conexionado de las puntas, porque si se conectan las puntas en un terminal equivocado se puede destruir el polímetro.
4. Realizaruna comprobación de la puesta a cero del aparato
5. Conectar las puntas en el lugar adecuado del circuito o resistencia.
6. Mover el selector bajando de escala hasta que sea posible la lectura en el display.

Vamos a estudiar un poco más detenidamente las instrucciones generales del polímetro analógico, ya que conociendo éste, el empleo del polímetro digital es muy sencillo.

Elegimos como ejemplo el polímetro de la figura.

Podemos elegir la función y escala deseada con el selector de funciones. Observamos que para cada función tenemos diferentes rangos. Por ejemplo, para tensión en corriente continua (DCV) tenemos:

1V - 2,5V - 10V - 25V - 100V - 250V - 1kV

Vemos en el multímetro, que el valor de fondo de escala correspondiente al voltaje en corriente continua es 5. Esto quiere decir, que al valor indicado por el agua habrá que aplicarle el factor de escala adecuado.

Siguiendo el ejemplo de la figura, e imaginando que hemos elegido la escala de 250V en corriente continua tenemos:

• Rango seleccionado: 250 V.
• Graduación a fondo de escala: 5.

El factor de escala será 250/5, que indica que a cada unidad de la escala le corresponden 50V. Para cualquier posición de la aguja, la medición se obtiene multiplicando la graduación por el factor 50.

En nuestra figura, como la aguja se encuentra en la posición 4.5, la tensión medida por el multímetro es: 4,5 x 50 = 225 V.

También podemos realizar el cálculo con una simple regla de tres: si a 5 unidades le corresponden 250V, a 4.5 unidades le corresponderán x.

X==225V

Suelen permitir realizar otro tipo de medidas como la tensión o la resistencia eléctrica, por lo que realmente son un tipo especial de polímetro digital.

El funcionamiento de la pinza se basa en la medida indirecta de la corriente circulante por un conductor a partir del campo magnético que dicha circulación de corriente que genera. Recibe el nombre de pinza porque consta de un sensor, en forma de pinza, que se abre y abraza el cable cuya corriente queremos medir.

Cada vez es más frecuente su empleo, porque además de evitar abrir el circuito para efectuar la medida, se evitan las caídas de tensión que se podían producir en un amperímetro clásico y es un sistema sumamente seguro para el operario que realiza la medición, ya que no es necesario un contacto eléctrico con el circuito (en el caso de cables aislados, ni siquiera es necesario levantar el aislante).

Podemos encontrar en el mercado contadores analógicos o digitales. Actualmente se están imponiendo los contadores digitales por su fiabilidad, tamaño y facilidad de montaje.

Según el tipo de energía que miden, hay dos tipos de contadores: contadores de energía activa y contadores de reactiva.

• Medida de la energía activa:

La energía activa es la electricidad que hace funcionar todos los aparatos conectados a nuestra red eléctrica. Esta energía viaja por el cableado y llega directo a nuestras tomas de corriente.

La medida de la energía activa se realiza con el contador de energía activa. La unidad de medida de energía es el Julio, pero como es una unidad de medida muy pequeña, en la práctica se utiliza el kilovatio-hora (kWh).

1 kWh = 3.600.000 Julios.

• Medida de la energía reactiva:

En consumos industriales, debido a que existen diversos receptores inductivos (motores eléctricos), el consumo de energía reactiva se dispara.

Las compañías eléctricas miden el consumo de esta energía con los contadores de energía reactiva. 

La unidad de medida utilizada es el kilovoltamperio reactivo-hora (kVArh), también conocido como Kilovar, que se encarga de establecer o definir la potencia de la energía eléctrica reactiva, sobre todo cuando la corriente y la tensión no aparecen equilibradas entre sí.

Al ser una unidad de medida, el kVAr se utiliza para cuantificar la potencia que presenta la energía reactiva presente en los aparatos eléctricos. Pese a que su utilidad aparentemente no tiene ninguna ventaja para el consumidor, las compañías eléctricas tienen en cuenta su suministro puesto que han tenido que generar y transportar esta electricidad. Por tanto, esta energía reactiva no tiene una utilidad como la activa, que genera calor y hace mover nuestros aparatos eléctricos, sino que se genera especialmente en instalaciones que cuentan con motores, bombas hidráulicas, ascensores, y otros dispositivos. 

La energía reactiva es la que se pierde en la transformación de energía eléctrica dentro de un aparato o receptor eléctrico. Generalmente, este tipo de energía se puede comparar con la espuma de una cerveza, cuya presencia es necesaria para el buen sabor de la cerveza pero no es un líquido como tal.

Para calcular la potencia reactiva (kVAr) se tiene en cuenta la energía reactiva facturada en una instalación eléctrica y las horas de funcionamiento de la misma. Ambos valores se dividen con el resultado total de kVAr que se puede hallar en la factura.

Vamos a enumerar una serie de normas o recomendaciones, muy elementales, pero necesarias para garantizar la calidad de la medición y el perfecto estado de los aparatos:

• Colocar el aparato en la posición de trabajo que se indica en las características del mismo.

• Leer cuidadosamente las instrucciones del aparato antes de proceder a realizar las mediciones.

• Seleccionar el aparato más adecuado al tipo de medida que se va a realizar.

• Comprobar el estado de las baterías o pilas (si las tuviere)

• Colocar o ajustar la aguja sobre la escala a 0.

• Cuando el aparato tiene diferentes calibres empezar aplicando el mayor y después ir reduciéndolo hasta llegar al calibre adecuado a la magnitud que se va a medir.

• Al trasladar el aparato desconectarlo o quitar tensión antes de moverlo, y evitar sacudidas o golpes.

• Realizar la medida mirando perpendicularmente la escala aparato para evitar el error de paralaje.

• Comprobar, cada cierto número de operaciones, los valores obtenidos con el propio aparato con otro similar para comprobar que las medidas son similares.

• Las partes móviles deben moverse fácilmente y sin saltos en caso contrario se debe proceder a su revisión, que realizará el fabricante o taller especializado que nos dé una garantía de la reparación.

• Limpiar los aparatos (las conexiones, las juntas, etc.) periódicamente para garantizar la eficacia de los contactos. Estos aparatos se usan en ocasiones en condiciones adversas de suciedad, grasa, polvo, humedad, etc., y hay que evitar que se deposite sobre el aparato.

• Una vez acabadas las mediciones apagar el aparato o desconectar las baterías.

• Si dispone de ello, bloquear las partes móviles.

• Una vez realizadas las mediciones y limpio el aparato, colocarlo en su caja o estuche. que será el que facilitó el fabricante, lo suficientemente almohadillado para los efectos de los golpes, vibraciones, etc.

Si analizamos el REBT, observamos que en varias ocasiones la responsabilidad recae directamente sobre el instalador, otras veces sobre el Técnico elaborador del proyecto, en algunas ocasiones sobre el usuario y sólo en algunas circunstancias sobre los fabricantes de equipos eléctricos y la empresa suministradora.

En la mayoría de las ocasiones, ésta responsabilidad sobre la instalación, no acarrea consecuencias de cárcel, pero no es extraño que se obligue a un instalador a cambiar por completo una instalación eléctrica o sustituir aparatos que no cumplen los requisitos mínimos de seguridad.

Para garantizar los posibles desembolsos a realizar en el caso de defectos que acareen consecuencias, se obliga a los instaladores y a los técnicos, a suscribir un Seguro de Responsabilidad Civil.

El instalador electricista debe cumplir con su responsabilidad y asegurarse de que las instalaciones que realiza se encuentran dentro de la seguridad establecida en el REBT.

Según el artículo 18 del Reglamento, una de las responsabilidades que tiene el instalador, es la de verificar las instalaciones una vez finalizadas, previamente a su puesta en servicio. Pero ¿cómo ha de realizarse dicha verificación?.

El REBT indica en la ITC-BT-05 que "las instalaciones eléctricas en baja tensión deberán ser verificadas, previamente a su puesta en servicio y según corresponda en función de sus características, siguiendo la metodología de la norma UNE 20.460 -6-61." Actualmente, corresponde a la normativa UNE-HD 60364-5.

En el Certificado de la Instalación eléctrica a realizar por el instalador, las dos medidas que aparecen reflejadas son:

• Resistencia de puesta a tierra.
• Resistencia de aislamiento de la instalación.

Datos sobre el examen de la instalación, en el Certificado de Instalación Eléctrica de Baja Tensión

Podría parecer que estas son las dos únicas medidas a realizar en la verificación de una instalación, pero debemos ser rigurosos y acudir a la norma UNE 20460-6-61 para conocer el proceso de verificación de una instalación. La GUÍA-BT-ANEXO 4 resume los tipos de verificaciones que deben realizar los instaladores autorizados.

El alcance de esta verificación se detalla en la ITC-BT-19 y se realiza según la metodología dada por la norma UNE 20460 parte 6-61. Adicionalmente la ITC-BT-18 establece las verificaciones a realizar en las puestas a tierra.

La verificación de las instalaciones eléctricas previa a su puesta en servicio comprende dos fases, una primera fase que no requiere efectuar medidas y que se denomina verificación por examen, y una segunda fase que requiere la utilización de equipos de medida para los ensayos.

Además de la verificación previa a la puesta en servicio de la instalación, que será efectuada por el instaladorautorizado que la realizó, algunas instalaciones requiere de inspecciones, que deberán ser realizadas por los Organismos de Control Autorizados (OCAs).

Las inspecciones podrán ser:

• Iniciales: Se realizan antes de la puesta en servicio de las instalaciones. Serán objeto de inspección inicial, las siguientes instalaciones:
• Instalaciones industriales que precisen proyecto, con una potencia instalada superior a 100 kW;
• Locales de Pública Concurrencia;
• Locales con riesgo de incendio o explosión, de clase I, excepto garajes de menos de 25 plazas;
• Locales mojados con potencia instalada superior a 25 kW;
• Piscinas con potencia instalada superior a 10 kW;
• Quirófanos y salas de intervención;
• Instalaciones de alumbrado exterior con potencia instalada superior a 5kW.
• Periódicas: Serán objeto de inspeccionesperiódicas, cada 5 años, todas las instalaciones eléctricas en baja tensión que precisaron inspección inicial, y cada 10 años, las comunes de edificios de viviendas de potencia total instalada superior a 100 kW.

A continuación, pasamos a detallar los distintos tipos de verificaciones que deberán efectuar los instaladores autorizados.

La verificación por examen está destinada a comprobar:

• Si el material eléctrico instalado permanentemente es conforme con las prescripciones establecidas en el proyecto o memoria técnica de diseño.
• Si el material ha sido elegido e instalado correctamente conforme a las prescripciones del Reglamento y a las instrucciones del fabricante del material.
• Que el material no presenta ningún daño visible que pueda afectar a la seguridad.

En concreto los aspectos cualitativos que este tipo de verificación debe tener en cuenta son los siguientes:

• La existencia de medidas de protección contra los choques eléctricos por contacto de partes bajo tensión o contactos directos, como por ejemplo: el aislamiento de las partes activas, el empleo de envolventes, barreras, obstáculos o alejamiento de las partes en tensión.

• La existencia de medidas de protección contra choques eléctricos derivados del fallo de aislamiento de las partes activas de la instalación, es decir, contactos indirectos. Dichas medidas pueden ser el uso de dispositivos de corte automático de la alimentación tales como interruptores de máxima corriente, fusibles, o diferenciales, la utilización de equipos y materiales de clase II, disposición de paredes y techos aislantes o alternativamente de conexiones equipotenciales en locales que no utilicen conductor de protección, etc.

• La existencia y calibrado de los dispositivos de protección y señalización.

• La presencia de barreras cortafuegos y otras disposiciones que impidan la propagación del fuego, así como protecciones contra efectos térmicos.

• La utilización de materiales y medidas de protección apropiadas a las influencias externas.

• La existencia y disponibilidad de esquemas, advertencias e informaciones similares.

• La identificación de circuitos, fusibles, interruptores, bornes, etc.

• La correcta ejecución de las conexiones de los conductores.

• La accesibilidad para comodidad de funcionamiento y mantenimiento.

Los ensayos a realizar son los siguientes:

1. Medida de continuidad de los conductores de protección.
2. Medida de la resistencia de puesta a tierra
3. Medida de la resistencia de aislamiento de los conductores
4. Medida de la resistencia de aislamiento de suelos y paredes, cuando se utilice este sistema de protección.
5. Medida de la rigidez dieléctrica.

Adicionalmente hay que considerar otras medidas y comprobaciones que son necesarias para garantizar que se han adoptado convenientemente los requisitos de protección contra choques eléctricos:

6. Medida de las corrientes de fuga.
7. Medida de la impedancia de bucle.
8. Comprobación de la intensidad de disparo de los diferenciales.
9. Comprobación de la secuencia de fases.

Cuando un ensayo dé un resultado negativo, se debe eliminar el defecto y repetir este ensayo y todos los ensayos que le han precedido y cuyos resultados pueden ser influenciados por el ensayo en cuestión.

Comprobar la continuidad de un cable no instalado en una tarea sin ninguna dificultad, ya que tenemos accesibles ambos extremos del cable. En el caso del cable instalado, la separación de los extremos del cable, hace que tengamos que recurrir necesariamente a un ensayo.

Esta medición se efectúa mediante un instrumento que aplica una intensidad continua del orden de 200 mA con cambio de polaridad, y equipado con una fuente de tensión continua capaz de generar de 4 a 24 V de tensión en vacío de CC.

Los circuitos probados deben estar sin tensión. Si la medida se efectúa a dos hilos es necesario descontar la resistencia de los cables de conexión del valor de resistencia medido.

La siguiente figura ilustra la medida del valor de la resistencia óhmica del conductor de protección que une dos bases de enchufe, mediante un comprobador de baja tensión multifunción, válido para otros tipos de comprobaciones.

No obstante, un simple ohmímetro con medida de resistencia a dos hilos sería suficiente para esta verificación.

Una resistencia demasiado elevada en los conductores de protección puede ser consecuencia de que éstos sean demasiado largos, secciones demasiado pequeñas, contactos defectuosos, conexiones erróneas, etc.

Los malos contactos suelen ser la causa principal en instalaciones viejas, mientras que en las instalaciones recientes las causas suelen ser las otras.

En el REBT no se definen, excepto para instalaciones en quirófanos y salas de intervención, valores concretos mínimos de continuidad para los conductores. Si conocemos la longitud del cable ensayado, su material y su sección, podremos determinar un valor adecuado de la resistencia.

En general, la discontinuidad de un cable supone valores de resistencia muy elevados (superiores a 1 MΩ), mientras que valores pequeños (2 o 3Ω) son indicativos de una buena continuidad.

La ITC-BT-38, aplicable a quirófanos y salas de intervención, requiere unos límites especiales para los valores de resistencia de los conductores de protección y de los conductores utilizados para las uniones de equipotencialidad. En concreto la impedancia entre el embarrado común de puesta a tierra de cada quirófano o sala de intervención y las conexiones a masa, o los contactos de tierra de las bases de toma de corriente, no deberá exceder de 0,2 Ω.

Además todas las partes metálicas accesibles han de estar unidas al embarrado de equipotencialidad mediante conductores de cobre aislados e independientes con una impedancia entre estas partes y el embarrado de equipotencialidad que no deberá exceder de 0,1 Ω.

Las instalaciones deberán presentar una resistencia de aislamiento al menos igual a los valores indicados en la tabla siguiente:

Este aislamiento se entiende para una instalación en la cual la longitud del conjunto de canalizaciones y cualquiera que sea el número de conductores que las componen no exceda de 100 metros.

1. Cuando la longitud exceda de este valor y pueda fraccionarse la instalación en partes de aproximadamente 100 metros de longitud, bien por seccionamiento, desconexión, retirada de fusibles o apertura de interruptores, cada una de las partes en que la instalación ha sido fraccionada debe presentar la resistencia de aislamiento que corresponda según la tabla de la figura anterior.
2. Cuando no sea posible efectuar el fraccionamiento en tramos de 100 m, el valor de la resistencia de aislamiento mínimo admisible será el indicado en la tabla de la figura anterior dividido por la longitud total de la canalización, expresada ésta última en hectómetros.

El aislamiento se medirá de dos formas distintas:

• En primer lugar se medirá entre todos los conductores del circuito de alimentación (fases y neutro) unidos entre sí con respecto a tierra (aislamiento con relación a tierra).
• A continuación mediremos entre cada pareja de conductores activos.

La medida se efectuará mediante un megóhmetro, ó "Megger", que no es más que un generador de corriente continua, capaz de suministrar las tensiones de ensayo especificadas en la tabla de la figura anterior con una corriente de 1mA para una carga igual a la mínima resistencia de aislamiento especificada para cada tensión.

Por tanto, el Megger hace referencia a un instrumento para la medida del aislamiento eléctrico a una tensión eléctrica determinada por normas o por el fabricante del equipo de los conductores.

Aislamiento con relación a tierra

Durante la primera medida, los conductores, incluido el conductor neutro o compensador, estarán aislados de tierra, así como de la fuente de alimentación de energía a la cual están unidos habitualmente. Es importante recordar que estas medidas se efectúan por tanto en circuitos sin tensión, o mejor dicho desconectados de su fuente de alimentación habitual, ya que en caso contrario se podría averiar el megóhmetro.

La medida de aislamiento con relación a tierra, se efectuará uniendo a ésta el polo positivo del megóhmetro y dejando, en principio, todos los receptores conectados y sus mandos en posición "paro", asegurándose que no existe falta de continuidad eléctrica en la parte de la instalación que se verifica.

Todos los conductores se conectarán entre sí incluyendo el conductor neutro o compensador, en el origen de la instalación que se verifica y a este punto se conectará el polo negativo del megóhmetro.

Cuando la resistencia de aislamiento obtenida resultara inferior al valor mínimo que le corresponda, se admitirá que la instalación es, no obstante correcta, si se cumplen las siguientes condiciones:

• Cada aparato receptor presenta una resistencia de aislamiento por lo menos igual al valor señalado por la norma particular del producto que le concierna o en su defecto 0,5 MΩ.
• Desconectados los aparatos receptores, la resistencia de aislamiento de la instalación es superior a lo indicado anteriormente.

Aislamiento entre cada pareja de conductores activos

La segunda medida a realizar corresponde a la resistencia de aislamiento entre conductores polares. Se efectúa después de haber desconectado todos los receptores, quedando los interruptores y cortacircuitos fusibles en la misma posición que la señalada anteriormente para la medida del aislamiento con relación a tierra. 

La medida de la resistencia de aislamiento se efectuará sucesivamente entre los conductores tomados dos a dos, comprendiendo el conductor neutro o compensador.

Para las instalaciones que empleen muy baja tensión de protección (MBTP) o de seguridad (MBTS) se deben comprobar los valores de la resistencia de aislamiento para la separación de estos circuitos con las partes activas de otros circuitos, y también con tierra si se trata de MBTS, aplicando en ambos casos los mínimos de la tabla anterior.

Consideramos que un suelo o una pared es aislante cuando presentan una resistencia de aislamiento no inferior a:

• 50 kΩ, si la tensión nominal de la instalación no es superior a 500 V; y
• 100 kΩ, si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 V.

Según la ITC-BT-27 las bañeras y duchas metálicas deben considerarse partes conductoras externas susceptibles de transferir tensiones, y por tanto deben conectarse equipotencialmente al conductor de protección al que se conectarán también la puesta a tierra de las bases de corriente, las partes conductoras accesibles de los equipos de clase 1 que estén instalados en los volúmenes de protección 1, 2 y 3, así como cualquier otra canalización metálica que esté en el interior de estos volúmenes.

Esta prescripción para bañeras y duchas metálicas no es aplicable si se demuestra que dichas partes están aisladas de la estructura y de otras partes del edificio, para lo cual la resistencia de aislamiento entre la superficie metálica de baños y duchas y la estructura del edificio debe ser como mínimo de 100 kΩ.Estas medidas de resistencia de aislamiento tienen una aplicación en las ITC-BT-27 y 38.

Otro caso particular es la ITC-BT-38 sobre instalaciones eléctricas en quirófanos y salas de intervención que establece que sus suelos serán del tipo antielectrostático y su resistencia de aislamiento no deberá exceder de 1 MΩ, salvo que se asegure que un valor superior, pero siempre inferior a 100 MΩ, no favorezca la acumulación de cargas electrostáticas peligrosas.

La resistencia de aislamiento se debe medir con un megóhmetro entre un electrodo de de unas dimensiones especificadas que se apoya sobre el suelo o la pared a medir y el conductor de protección de tierra de la instalación.

Para comprobar los valores anteriores deben hacerse al menos tres medidas en el mismo local, una de esas medidas estando situado el electrodo, aproximadamente a 1m de un elemento conductor accesible en el local. Las otras dos medidas se efectuarán a distancias superiores. Esta serie de tres medidas debe repetirse para cada superficie importante del local.

Se utilizará para las medidas un megóhmetro capaz de suministrar en vacío una tensión de unos 500 voltios de corriente continua, (1000 voltios si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 voltios).

Se pueden utilizar dos electrodos de medida (el tipo 1, o el tipo 2), aunque es recomendable utilizar el tipo 1.

El electrodo de medida tipo 1 se forma recubriendo la superficie a ensayar con una tela húmeda cuadrada de, aproximadamente 270 mm. de lado, sobre la que se dispone una placa metálica cuadrada de 250 mm. de lado. Durante las medidas se aplica a la placa una fuerza de 750 N o 250 N según se trate de suelo o paredes.

El electrodo de medida tipo 2 está constituido por un triángulo metálico, donde los puntos de contacto con el suelo o pared están colocados próximos a los vértices de un triángulo equilátero. Cada una de las piezas de contacto que le sostiene, está formada por una base flexible que garantiza, cuando está bajo el esfuerzo indicado, un contacto íntimo con la superficie a ensayar de aproximadamente 900mm², presentando una resistencia inferior a 5000 Ω.

En este caso, antes de efectuar las medidas la superficie a ensayar se moja o se cubre con una tela húmeda. Durante la medida, se aplica sobre el triángulo metálico una fuerza de 750 N o 250 N, según se trate de suelos o paredes.

Se denomina rigidez dieléctrica o rigidez electrostática de un determinado material, al gradiente eléctrico máximo que puede soportar. Su valor se puede determinar experimentalmente mediante los procedimientos e indicaciones establecidos por normas.

Se mide en voltios por metro V/m. También podemos definirla como la máxima tensión que puede soportar un aislante sin perforarse. 

Este ensayo se realizará para cada uno de los conductores incluido el neutro o compensador, con relación a tierra y entre conductores, salvo para aquellos materiales en los que se justifique que haya sido realizado dicho ensayo previamente por el fabricante.

Ésta es la razón (que el ensayo haya sido realizado por el fabricante) de que esta medida prácticamente no se realice en las instalaciones eléctricas, ya que principalmente son los fabricantes de material eléctrico los encargados de realizarla. Además los aparatos que realizan estos ensayos son equipos de laboratorio y no aparecen como obligatorios para instaladores eléctricos de ninguna de las categorías citadas en el Apéndice de la ITC-BT-03.

Este ensayo se efectúa mediante un generador de corriente alterna de 50 Hz capaz de suministrar la tensión de ensayo requerida.

Durante este ensayo los dispositivos de interrupción se pondrán en la posición de "cerrado" y los cortacircuitos fusibles instalados como en servicio normal a fin de garantizar la continuidad del circuito eléctrico a probar.

Este ensayo no se realizará en instalaciones correspondientes a locales que presenten riesgo de incendio o explosión.

Se trata de someter a los conductores fijos de la instalación eléctrica (con sus mecanismos y protecciones ya instaladas) a una tensión normalizada de prueba muy superior a la tensión nominal, durante un tiempo de un minuto, para constatar que no se produce la ruptura del aislamiento en ningún elemento de la instalación.

La ruptura del aislamiento (llamada "perforación eléctrica" o "ruptura dieléctrica") se manifiesta con un arco eléctrico originado por la alta tensión en los elementos defectuosos o mal instalados.

Durante este ensayo, la corriente suministrada por el generador, que es la que se fuga a tierra a través del aislamiento, no será superior para el conjunto de la instalación o para cada uno de los circuitos en que ésta pueda dividirse a efectos de su protección, a la sensibilidad que presenten los interruptores diferenciales instalados como protección contra los contactos indirectos.

Se define corriente de fuga, como aquella que, en ausencia de fallos, se transmite a tierra o a los elementos conductores del circuito.

La suma de las corrientes de defecto y de fuga es la que provoca el disparo de los interruptores diferenciales. Por esto, es posible que sin la existencia de un defecto en la instalación, se produzca un disparo del interruptor diferencial por un exceso de corrientes de fuga. Esto es habitual en las instalaciones donde existen muchos equipos electrónicos (como ordenadores).

Por ello, es conveniente efectuar para cada uno de los circuitos protegidos con interruptores diferenciales la medida de corrientes de fuga, a la tensión de servicio de la instalación y con los receptores conectados.

Los valores medidos deben ser igualmente inferiores a la mitad de la sensibilidad de los interruptores diferenciales instalados para protección de cada uno de los circuitos. Mediante este método es posible detectar un circuito o receptor que presente un defecto de aislamiento o que tenga una corriente de fugas superior a la de la sensibilidad de los interruptores diferenciales de la instalación, llegando en casos extremos a disparar el o los diferenciales de protección, en cuyo caso sería necesario puentearlos para poder localizar el circuito o receptor averiado.

La medida se efectúa mediante una tenaza amperimétrica de sensibilidad mínima de 1mA, que se coloca abrazando los conductores activos (de fase y el neutro), de forma que la tenaza mide la suma vectorial de las corrientes que pasan por los conductores que abraza, si la suma no es cero la instalación tiene una intensidad de fuga que circulará por los conductores de puesta a tierra de los receptores instalados aguas abajo del punto de medida. Este tipo de pinzas suelen llevar un filtro que nos permite hacer la medida a la frecuencia de red (50Hz) o para intensidades de alta frecuencia.

No hay que confundir la corriente de defecto con la corriente de fuga, ya que esta última se da en mayor o menor medida en todo tipo de receptores en condiciones normales de funcionamiento, sobre todo en receptores que lleven filtros para combatir interferencias, como los formados por condensadores conectados a tierra . Un ejemplo son los balastos electrónicos de alta frecuencia asociados a los tubos fluorescentes.

Estos sistemas de protección requieren determinar la intensidad de cortocircuito prevista fase tierra, para comprobar que para ese valor de intensidad de cortocircuito el tiempo de actuación del dispositivo de protección de máxima intensidad es menor que un tiempo especificado. Este tiempo depende del esquema de distribución utilizado y de la tensión nominal entre fase y tierra, U₀, de la instalación, tal y como se especifica en la ITC-BT-24.

Los parámetros que intervienen en estas comprobaciones son los siguientes:

• Zs: es la impedancia del bucle de defecto, incluyendo la de la fuente, la del conductor activo hasta el punto de defecto y la del conductor de protección, desde el punto de defecto hasta la fuente. Para el esquema TN de la siguiente figura se tendría que:

• U₀: es la tensión nominal entre fase y tierra, valor eficaz en corriente alterna.
• I_cc: es la corriente prevista de cortocircuito a tierra (Icc = U0 / Zs )
• I_a: es la corriente de actuación del dispositivo de protección por máxima intensidad.

Se debe cumplir que: I_a ≤ I_cc , además la característica tiempo-corriente del interruptor debe garantizar su actuación en tiempos inferiores a los establecidos en las tablas.

Los medidores de impedancia de bucle son instrumentos que miden directamente el valor de esta impedancia y que calculan mediante un procesador el valor de la intensidad de cortocircuito prevista.

Durante este tipo de medidas es necesario puentear provisionalmente cualquier interruptor diferencial instalado aguas arriba del punto de prueba. Esta medida se debe efectuar con la instalación en tensión. Como estas medidas se efectúan a dos hilos es necesario descontar la resistencia de los cables de conexión de la medida.

Además de la medida de la impedancia de bucle entre fase y tierra (L-PE), también es posible mediante estos instrumentos determinar la impedancia de bucle entre cualquier fase y el conductor neutro (L-N), así como entre dos fases cualesquiera para instalaciones trifásicas.

Para garantizar la seguridad de la instalación se tienen que dar dos condiciones:

1. La tensión de contacto que se pueda presentar en la instalación en función de los diferenciales instalados sea menor que el valor límite convencional (50 V ó 24 V).
2. Los diferenciales funcionen correctamente.

Medida de la tensión de contacto

La tensión de contacto es la tensión que puede surgir en caso de condiciones de defecto en cualquier parte conductora accesible que pueda entrar en contacto con personas o animales.

Cuando una carga está defectuosa (aislamiento defectuoso que causa cierto nivel de fuga) se puede generar una corriente de defecto hacia tierra a través del conductor de protección. Esta corriente provoca una caída de tensión en la propia resistencia de tierra (en caso de sistemas TT) llamada tensión de contacto. Una parte de esta tensión de contacto puede estar accesible al cuerpo humano y por ello se denomina tensión de contacto.

El valor máximo de la tensión de contacto se denomina tensión límite (marcada como U_L) y es normalmente 50V, aunque en algunos casos, tales como ambientes rurales, hospitales, salas de ordenadores, cuartos húmedos y mojados, etc., es tan sólo 25 V.

En la práctica los medidores de impedancia de bucle que sirven también para medir el valor de la tensión de contacto no suelen ser capaces de medir únicamente el valor de la resistencia R_A, sino que miden el valor de la impedancia de todo el bucle indicado en la figura anterior incluyendo la resistencia de tierra del centro de transformación (R_B), de forma que se obtiene un valor superior al valor buscado de R_A. Finalmente el medidor multiplica este valor por la intensidad asignada del interruptor diferencial que nosotros hayamos seleccionado para obtener así la tensión de contacto:

Donde:

Uc: Tensión de contacto calculada por el medidor

Zs: impedancia de bucle de defecto (mayor que la resistencia de puesta a tierra RA)

Ia: intensidad diferencial asignada que hemos programado en el medidor.

Como la impedancia de bucle es siempre mayor que la de puesta a tierra el valor de la tensión de contacto medida siempre será mayor que el valor real y estaremos del lado de la seguridad. Obviamente la instalación es segura si la tensión de contacto medida es menor que la tensión de contacto límite convencional.

Comprobación de los interruptores diferenciales

La comprobación de diferenciales requiere de un aparato capaz de inyectar a través del diferencial bajo prueba una corriente de fugas especificada y conocida que según su valor deberá hacer disparar al diferencial. Para hacer la prueba el comprobador se conecta en cualquier base de enchufe aguas abajo del diferencial en ensayo, estando la instalación en servicio. Además cuando dispare el diferencial el comprobador debe ser capaz de medir el tiempo que tardó en disparar desde el instante en que se inyectó la intensidad de fugas.

Normalmente estos equipos inyectan una corriente senoidal, pero para comprobar algunos diferenciales especiales a veces es necesario también que sean capaces de inyectar corriente alterna rectificada de media onda o una corriente continua.

Las pruebas habituales para comprobar el funcionamiento de un diferencial del tipo general son las siguientes:

• Se inyecta una intensidad mitad de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial no debe disparar.
• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial no debe disparar.
• Se inyecta una intensidad igual la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 200 ms.
• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 200 ms.
• Se inyecta una intensidad igual al doble de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms.
• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms.
• Se inyecta una intensidad igual a cinco veces la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 40 ms.
• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 40 ms.

Para los diferenciales selectivos del tipo S las pruebas tienen otros límites de aceptación.

La forma de realizar la comprobación de la secuencia de fases, es comparando con respecto a una toma del sistema. Esta comprobación se efectúa mediante un equipo específico o utilizando un comprobador multifunción de baja tensión que tenga esta capacidad.

El instrumento compara las tres tensiones entre fases en relación con el desfase entre ellas, determinando de ese modo su secuencia.

El procedimiento a seguir es el siguiente:

1. Lo primero, debemos medir la secuencia en una toma o punto de la instalación donde necesitamos una secuencia determinada, que conocemos por la secuencia que nos exige la máquina que se va a conectar. Verificamos dicha secuencia.
2. Se repite la medición en el resto de tomas desconocidas y se comparan resultados.
3. Si es necesario, se deberán intercambiar dos conductores de fase, si en algún caso la secuencia obtenida es la inversa.

En la ICT-03 del REBT se enumeran los medios técnicos mínimos requeridos para los instaladores autorizados en Baja Tensión, agrupados en dos apartados, según las dos categorías de instaladores creadas en el REBT:

• Categoría Básica: Los instaladores de esta categoría podrán realizar, mantener, y reparar las instalaciones eléctricas para baja tensión en edificios, industrias, infraestructuras y, en general, todas las comprendidas en el ámbito. del presente Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, que no se reserven a la categoría especialista IBTE).

• Categoría Especialista: Los instaladores y empresas instaladoras de la categoría especialista podrán realizar, mantener y reparar las instalaciones de la categoría Básica y, además, las correspondientes a:

  1. Sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios.
  2. Sistemas de control distribuido.
  3. Sistemas de supervisión, control y adquisición de datos.
  4. Control de procesos.
  5. Líneas aéreas o subterráneas para distribución de energía.
  6. Locales con riesgo de incendio o explosión.
  7. Quirófanos y salas de intervención.
  8. Lámparas de descarga en alta tensión, rótulos luminosos y similares.
  9. Instalaciones generadoras de baja tensión que estén contenidas en el ámbito del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias.

En los certificados de calificación individual y de instalador deberán constar expresamente la modalidad o modalidades de entre las citadas para las que se haya sido autorizado, caso de no serlo para la totalidad de las mismas.

Medios técnicos mínimos requeridos para instaladores autorizados en baja tensión

Equipos Categoría Básica:

• Telurómetro.
• Medidor de aislamiento.
• Multímetro o tenaza, para las siguientes magnitudes:
  • Tensión alterna y continua hasta 500 V.
  • Intensidad alterna y continua hasta 20 A.
  • Resistencia.
• Medidor de corrientes de fuga, con resolución mejor o igual que 1 mA.
• Detector de tensión.
• Analizador-registrador de potencia y energía para corriente alterna trifásica, con capacidad de medida de las siguientes magnitudes: potencia activa; tensión alterna; intensidad alterna; factor de potencia.
• Equipo verificador de la sensibilidad de disparo de los interruptores diferenciales, capaz de verificar la característica intensidad-tiempo.
• Equipo verificador de la continuidad de conductores.
• Medidor de impedancia de bucle, con sistema de medición independiente o con compensación del valor de la resistencia de los cables de prueba y con una resolución mejor o igual que 0,1.
• Herramientas comunes y equipo auxiliar.
• Luxómetro con rango de medida adecuado para el alumbrado de emergencia

Equipos Categoría Especialista:

Además de los medios anteriores, deberán contar con los siguientes:

• Analizador de redes, de armónicos y de perturbaciones de red.
• Electrodos para la medida del aislamiento de los suelos.
• Aparato comprobador del dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento de los quirófanos. Los medios técnicos que se relacionan a continuación son necesarios para todas las subcategorías de la categoría especialista (y recomendables para la categoría básica):
• Analizador de redes, de armónicos y de perturbaciones de red.
• Electrodos para la medida del aislamiento de los suelos. Según la Guía Técnica de Aplicación del REBT, Además en el caso de la subcategoría de quirófanos y salas de intervención, es necesario el disponer también el siguiente equipo:
• Aparato comprobador del dispositivo de vigilancia del nivel de aislamiento de los quirófanos.

Los medios técnicos que se establecen para la categoría básica deberían ser propiedad del propio instalador autorizado quien debe garantizar en todo momento su estado de funcionamiento y calibración, ya que su uso es muy frecuente.

Los medios específicos para la categoría especialista se pueden obtener en ocasiones a través de las correspondientes asociaciones profesionales, siempre que el usuario final pueda acreditar el estado de calibración y funcionamiento correcto de los equipos.

Propiedad de los equipos:

• La Guía Técnica BT-03 establece que por norma general los equipos deben ser propiedad del instalador autorizado, quien debe garantizar en todo momento su estado de funcionamiento y calibración.
• La Guía Técnica BT-03 establece que los equipos obligatorios en la Categoría especialista (por ejemplo el Analizador de redes de armónicos y de perturbaciones de red) se pueden obtener en ocasiones a través de las correspondientes asociaciones profesionales

Los equipos actuales multifunción existentes en el mercado facilitan que, con sólo 3 o 4 equipos, se pueda disponer de todos los equipos necesarios. Por ejemplo, un equipo multifunción puede incorporar telurómetro, medidor de aislamiento, detector de tensión, equipo verificador de sensibilidad de disparo de los interruptores diferenciales, verificador de la continuidad de conductores,...

Calibración:

Según el REBET los instaladores tienen que garantizar el buen funcionamiento de sus equipos. Para ello, laboratorios eléctricos (ITE, LCOE, LABEIN, CETECOM, APPLUS ) facilitan soluciones.

La calibración de los equipos no es obligatoria, pero sí recomendable. Se calibra porque los equipos de medida empleados en los procesos industriales, controles de calidad de productos o servicios ofertados por las empresas, se degradan con el uso, el transporte y el paso del tiempo. Es necesario realizar calibraciones periódicas para que la trazabilidad y fiabilidad de las medidas se siga manteniendo.

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