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⚡ Tema 28: Riesgo eléctrico

Comunidad de Madrid · Bombero/a Especialista Conductor/a

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Epígrafe oficial

Riesgo eléctrico. Nociones básicas de electricidad. Introducción. Circuito eléctrico. Tipos de corriente continua y alterna. Red eléctrica nacional. Distribución en baja tensión. Componentes de la derivación doméstica. Alumbrado público y señalización viaria.

Resumen

En casi todos los siniestros hay electricidad, y con ella un riesgo real de electrización o electrocución, por contacto o por arco eléctrico. Para entenderlo hay que bajar al átomo: un NÚCLEO con protones (carga positiva) y neutrones (sin carga), y una CORTEZA de electrones, con la misma carga que el protón pero negativa. Un átomo con exceso de electrones queda negativo y con déficit, positivo. A la cantidad de electrones de un cuerpo se le llama cantidad de electricidad o carga eléctrica (Q), y cuando los electrones pasan de unos átomos a otros tenemos CORRIENTE ELÉCTRICA.

Las magnitudes básicas. TENSIÓN o diferencia de potencial (ddp): la diferencia en el número de electrones entre dos cuerpos; se mide en voltios (V), en alta tensión en kilovoltios (1 kV = 1.000 V), con el voltímetro conectado a los dos puntos. INTENSIDAD: la carga que pasa por un conductor cada segundo, I = Q/t, en amperios (A), con el amperímetro intercalado en SERIE. RESISTENCIA: la dificultad que opone un conductor al paso de la corriente, en ohmios (Ω); un ohmio es la resistencia entre dos puntos cuando 1 V produce 1 A; se mide con el óhmetro, en paralelo como el voltímetro. Hay conductores y aislantes. La LEY DE OHM, I = V/R: más tensión, más intensidad; más resistencia, menos intensidad (por eso usamos materiales aislantes). POTENCIA, P = V × I, en vatios (W): con la tensión de casa constante, la bombilla más potente es la que deja pasar más intensidad porque tiene menos resistencia. Y la LEY DE JOULE: la corriente genera calor (julios o calorías), útil en radiadores y hornos y peligrosa en instalaciones defectuosas o sobrecargadas, causa habitual de incendios y quemaduras.

Un CIRCUITO necesita un conductor por el que vaya la corriente y otro por el que, gracias a un generador, se mantenga la ddp. En SERIE (el final de un componente con el principio del siguiente) la intensidad es la misma en todos, si uno se corta se corta todo, y la ddp total es la suma de las de cada elemento. En PARALELO (entradas y salidas unidas, con bifurcación) la ddp es la misma para todos, la intensidad depende de la resistencia de cada uno y, si quitas un elemento, el circuito sigue y aumenta la intensidad de los otros. La corriente CONTINUA tiene polos positivo y negativo con tensión y sentido constantes: la batería del coche (12 V el positivo, rojo; 0 V el negativo, negro), todo lo que va con pilas, y también el metro y el AVE, donde la catenaria es el positivo y los raíles el negativo. La ALTERNA cambia de valor alternando positivos y negativos; en España es de 50 Hz (50 ciclos por segundo). La MONOFÁSICA tiene fase y neutro (el neutro a 0 V) y en la práctica se comporta como una ddp constante entre ambos; la TRIFÁSICA tiene tres fases del mismo valor pero desfasadas en el tiempo, con o sin neutro.

La red eléctrica nacional tiene tres subsistemas: PRODUCCIÓN, TRANSPORTE y DISTRIBUCIÓN. En España es trifásica a 50 Hz, y para nosotros todo lo que pase de 1.000 V en alterna es ALTA TENSIÓN (aunque se hable de media y muy alta). Las centrales (hidráulicas, térmicas de carbón, nucleares y renovables) producen trifásica a 10-20 kV entre fases y la elevan a 220-400 kV para transportarla. El transporte va escalonado en líneas de 1.ª, 2.ª y 3.ª categoría; las de 1.ª van de las centrales a las subestaciones a 132-400 kV. Los conductores son de aluminio con alma de acero, aéreos y DESNUDOS, en tres fases y SIN neutro. Los aisladores, de porcelana (en desuso) o vidrio; antes se estimaba la tensión contando aisladores (unos 10 kV cada uno), pero con los sintéticos esa regla ya no vale. Apoyos metálicos, de hormigón o de madera (en desuso). Las SUBESTACIONES pasan de 132, 220 o 400 kV a 66 o 45 kV, y las SUBESTACIONES DE REPARTO de 66 o 45 kV a media tensión, de 10 a 30 kV.

Los CENTROS DE TRANSFORMACIÓN (CT), en polígonos y poblaciones, bajan la media tensión (3.ª categoría, 10-30 kV) a la de consumo: 230 V entre fase y neutro (tensión simple) y 400 V entre fases (tensión compuesta). Entran tres fases y salen tres fases y NEUTRO: el neutro NACE en el CT y suele ir a tierra a 0 V. Por alimentación son radiales o en antena (una sola línea: cortándola se corta el CT) o de paso o mallados (varias líneas: cortar una no garantiza el corte); por emplazamiento, de intemperie o aéreo, de interior, de superficie o prefabricado y subterráneo; y por acometida, aérea o subterránea. Sus partes: ZONA DE ALTA con la celda de línea (NUNCA la maniobramos, es cosa de la compañía) y la celda de protección con los fusibles del transformador (una por transformador, y esa sí se puede maniobrar); en los CT modernos, celdas en SF6 (hexafluoruro de azufre), que absorbe el arco: si el manómetro está fuera de su zona verde, no se corta. Luego la celda de transformador, tras barrera física, y la celda o cuadro de BAJA. Los TRANSFORMADORES (primario, secundario y cuerpo) son secos (aire o resina epoxi) o de aceite: mineral, que se inflama desde 140 °C, o de silicona, por encima de 300 °C. En el CT aéreo hay cuadro de baja con fusibles y, en el primario, un seccionador de cuchilla que se abre con pértiga: nunca en carga, primero el interruptor y luego el seccionador, y si hay dudas, se llama a la compañía. Cada CT tiene un número de identificación único en una placa, y las torres una matrícula cuya letra indica la provincia.

La DISTRIBUCIÓN EN BAJA TENSIÓN va del CT al usuario con cuatro conductores (tres fases y neutro): 380 V entre fases y 220 V entre fase y neutro, según los valores que usa el manual en este apartado. Algunos consumidores (Renfe, metro, hospitales, industrias) toman directamente media tensión. Las líneas de baja son aéreas desnudas (el cable de ABAJO siempre es el neutro, normalmente de cobre), aéreas aisladas en haz trenzado (el neutro es más grueso, suele ser de acero y aguanta el peso del haz: si se corta, puede caer todo) y subterráneas. La ACOMETIDA va de la red de distribución a la caja general de protección: monofásica (230 V) para particulares y trifásica (400 V) para grandes consumidores; los de más de 50 kVA pueden usar 500 o 1.000 V con acometida única y CT propio. Las INSTALACIONES DE ENLACE (unen la red con las instalaciones interiores) son la CAJA GENERAL DE PROTECCIÓN (CGP), con tres fusibles, uno por fase, y el neutro sin fusible (si hay una sola instalación, CPM, caja de protección y medida), y la LÍNEA GENERAL DE ALIMENTACIÓN (LGA), que une la CGP con el interruptor de corte en carga.

Hasta la CGP todo es de la compañía; la CGP y la LGA hasta los contadores, de la comunidad o la industria; y desde ahí, de cada particular. La CENTRALIZACIÓN DE CONTADORES incluye el interruptor de corte en carga (corta toda la centralización), el embarrado (cuatro barras, fases y neutro) con un fusible en la fase de cada abonado (el neutro no lo lleva), el contador (precintado, entre 0,50 y 1,80 m de altura, en un «Cuarto de Contadores» que no puede compartir con gas, agua o calderas; dentro de la vivienda en pasillo o cocina, nunca en baños) y el CUADRO GENERAL DE MANDO Y PROTECCIÓN (CGMP), junto a la puerta: ICP (de la compañía, limita la potencia contratada, desapareciendo con los contadores inteligentes), IGA (corta ante sobreintensidad o cortocircuito, y a mano para trabajar sin tensión; en viviendas su papel lo hacen los PIA), DPS (sobretensiones por descompensación entre fases, fallos de red o rayos), INTERRUPTOR DIFERENCIAL (salta si vuelve menos corriente de la que sale, es decir, si hay una fase en contacto con tierra; en viviendas de 30 mA), PIA magnetotérmicos (uno por circuito: alumbrado 10 A, enchufes 16 A, lavadora y lavavajillas 20 A, cocina y horno 25 A) y TOMA DE TIERRA (cable verde-amarillo hasta una pica enterrada).

ALUMBRADO PÚBLICO: normalmente público, con tres fases y neutro (380 V), pero cada luminaria va a fase y neutro (220 V) alternando las fases, para que si falla una no se apague todo el tendido. Las farolas metálicas llevan fusible en la fase y toma de tierra con pica. Consta de columnas, luminarias, líneas, armario general de mando y protección y CGP, y se enciende con programación o sensores fotoeléctricos. SEÑALIZACIÓN VIARIA: los semáforos toman 220 V de la acometida, pasan por un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) que la protege de fluctuaciones, y de ahí al regulador semafórico, que reparte a cada elemento. Constan de columnas o báculos, cabeza (lentes y lámparas), acometida, regulador y SAI, y las columnas metálicas también llevan fusible en la fase y puesta a tierra.

Claves para el examen

💡 Truco

Ohm con el triángulo «VIR»: tapa la que buscas (V arriba; I y R abajo): V = I·R, I = V/R, R = V/I. Para la escalera de tensiones, «20 sube a 400, baja a 66, baja a 20 y acaba en 230»: generación 10-20 kV, transporte hasta 400 kV, subestación a 66/45 kV, reparto a 10-30 kV y CT a 230/400 V. Y los PIA van de 10 en 10 aprox: «luz 10, enchufe 16, lava 20, cocina 25».

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