🔌 Tema 27: Infraestructuras eléctricas

Ayuntamiento de Madrid · Bombero/a Especialista

Resumen

ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA ELÉCTRICO. La electricidad nace en las CENTRALES GENERADORAS, casi siempre a entre 3 y 36 kV. Al lado, las ESTACIONES ELEVADORAS suben la tensión a 220-400 kV para transportarla con pocas pérdidas. La RED DE TRANSPORTE (categoría especial, 220 kV o más) lleva la energía a las SUBESTACIONES TRANSFORMADORAS, y desde ahí baja escalonada por la distribución: 1.ª categoría o red de reparto (menos de 220 y más de 66 kV), 2.ª categoría (66 kV o menos y más de 30 kV) y 3.ª categoría, la antigua media tensión (30 kV o menos y más de 1 kV), que alimenta los CENTROS DE TRANSFORMACIÓN (normalmente a 20 kV), donde sale la BAJA TENSIÓN a 400/230 V. Las subestaciones de maniobra solo interconectan circuitos sin transformar la tensión.

CENTRALES Y ALTERNADORES. Una central transforma energía primaria (renovable como el viento, el sol o el agua, o no renovable como el carbón, el gas, el petróleo o la nuclear) en electricidad mediante ALTERNADORES, que se basan en la ley de Faraday: un imán gira (rotor, parte móvil) dentro de las bobinas fijas del estator, movido por una turbina, y genera una tensión alterna senoidal. Con tres bobinas desfasadas 120° se obtiene la corriente alterna TRIFÁSICA (fases L1, L2 y L3), la más eficiente para transportar. ESTACIONES Y SUBESTACIONES: el TRANSFORMADOR es una máquina estática de CA que cambia tensión e intensidad manteniendo frecuencia y potencia; su núcleo es de chapas de acero al silicio y la relación de espiras entre primario y secundario marca la transformación (en un elevador el primario tiene menos espiras). Las subestaciones transformadoras pasan de 400, 220 o 132 kV a 66, 45 o 30 kV, y las de reparto de 66, 45 o 30 kV a 20, 15 u 11 kV. RED DE TRANSPORTE (Ley 24/2013): primaria de 380 kV o más y secundaria de 220 kV o más; la gestiona Red Eléctrica de España como transportista único.

RED DE DISTRIBUCIÓN Y ALTA TENSIÓN. La gestionan las distribuidoras (en Madrid, i-DE de Iberdrola y Unión Fenosa Distribución). Las redes pueden ser abiertas o radiales (rurales; una avería deja sin servicio aguas abajo) o cerradas: lineal, en anillo, anillos múltiples, mallada (la más extendida por su seguridad de suministro) y en huso normal, múltiple o apoyado, con circuitos cero de socorro. La AT (más de 1 kV) la regulan el RAT (RD 337/2014) y el reglamento de líneas LAT (RD 223/2008); las tensiones preferentes son 20, 66, 132, 220 y 380 kV. LÍNEAS AÉREAS DE AT: conductores normalmente desnudos (el aire aísla y refrigera; ITC-LAT 07), crucetas, aisladores de vidrio, porcelana o composite, cable de guarda contra rayos y apoyos puestos a tierra con su número de identificación, que hay que dar a la compañía; el efecto corona produce zumbido y halo. En cruces, la BT pasa por debajo de la AT y, en apoyos distintos, los conductores quedan a 1,5 m como mínimo. LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE AT (ITC-LAT 06): siempre aisladas, tres cables rojos (algunos antiguos negros), bajo acera; directamente enterradas, entubadas, en galerías visitables o no registrables. CRUZAMIENTOS: la AT va por debajo de la BT, a 0,25 m de otros cables de energía, a 0,20 m de telecomunicaciones y a 0,20 m (y por encima) del agua y el gas.

APARAMENTA Y CENTROS DE TRANSFORMACIÓN. Aparamenta es todo equipo para proteger, controlar, seccionar o conectar. El SECCIONADOR abre en vacío y deja una separación visible: el bombero nunca lo maniobra bajo tensión, porque no sabe la carga. El INTERRUPTOR corta en carga sin arco (en SF6, aceite o vacío). El FUSIBLE funde cuando se supera la intensidad: uno de 200 A funde al pasar 1,5 veces, 300 A. El reconectador o disyuntor de las líneas radiales de 3.ª categoría hace 3 reenganches en menos de 3 minutos. El CT (RD 3275/1982) reduce la AT a BT: su transformador tiene el primario en triángulo y el secundario en estrella, de cuyo centro nace el neutro (L1, L2, L3 y N). Componentes del CT antiguo: envolvente, acometida de AT, interruptores-seccionadores, embarrado de AT, celdas de protección, celda de transformación y cuadro de BT. El moderno usa celdas de línea, de salida, de protección y de transformación (a veces de medida) en cubas de SF6, un gas tres veces más aislante que el aire. Tipos de CT según alimentación (en bucle o anillo, en paso, en punta, independiente), propiedad (de compañía o de abonado), construcción (convencional, prefabricado, compacto semienterrado que sobresale 1,5 m o compacto de superficie) y emplazamiento (intemperie o aéreo, e interior de superficie o subterráneo). Ojo: en un CT no hay protecciones para las personas.

REDES DE BAJA TENSIÓN (REBT, RD 842/2002): BT es hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC; muy baja tensión hasta 50 V CA o 75 V CC. El NEUTRO es un conductor activo, azul, que nunca se interrumpe salvo con corte omnipolar y se pone a tierra al menos cada 500 m en las líneas aéreas. LÍNEAS AÉREAS DE BT (ITC-BT-06): posadas en fachada (a 2,5 m del suelo) o tensadas con neutro portante o cable fiador; aisladas a 0,6/1 kV o más (sección mínima 16 mm² de aluminio o 10 mm² de cobre); los conductores desnudos, casi en desuso, van en vertical (en AT, en horizontal). IDENTIFICACIÓN: cuatro conductores, fases negra, marrón y gris y neutro azul (aunque en redes antiguas no siempre). Alturas mínimas: posados 2,5 m, tensados 4 m y desnudos 4 m. REDES SUBTERRÁNEAS DE BT (ITC-BT-07): sección mínima 6 mm² de cobre o 16 mm² de aluminio; bajo calzada en tubo hormigonado a 0,80 m; bajo vía férrea a 1,3 m; BT por encima de la AT, a 0,25 m de la AT y 0,10 m de otra BT; 0,20 m de telecomunicaciones, agua y gas (0,40 m si el gas va a más de 4 bar).

ALUMBRADO PÚBLICO. Es del municipio y nace en los CENTROS DE MANDO (ITC-BT-09), con línea trifásica de 400/230 V y puntos de luz conectados alternando fases. Se enciende con interruptor horario, crepuscular o telemando, con un contactor y un interruptor manual; cada línea lleva protección omnipolar y un diferencial de 300 mA como máximo (hoy se instalan de 30 mA). Disposición: unilateral (anchura A ≤ altura H), tresbolillo (A entre 1 y 1,5 H), pareada (A > 1,5 H) y central o axial en medianas de 1 a 3 m. Pica de tierra cada 5 soportes y siempre en el primero y el último. El PUNTO DE LUZ tiene lámpara (LED o vapor de sodio a alta presión) y luminaria; en la caja de derivación de la farola hay fusibles de 6 A: al abrir la tapa se apaga, pero a la base siguen llegando 400/230 V. Los semáforos no tienen portafusibles y las marquesinas se consideran siempre bajo tensión.

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN LOS EDIFICIOS. Suministros (art. 10 REBT): normales y complementarios, que son de socorro (15 % de la potencia contratada), de reserva (25 %) y duplicado (más del 50 %); por encima de 100 kW se suministra en AT. Sistemas de distribución: B1 (antiguo, 3 conductores) y B2 (400/230 V, 4 conductores). La ACOMETIDA (ITC-BT-11) es de la compañía y alimenta la CGP sin incluirla. La INSTALACIÓN DE ENLACE, del usuario, va de la CGP a los dispositivos generales de mando y protección: CAJA GENERAL DE PROTECCIÓN (ITC-BT-13; fusibles en las fases y neutro amovible; aérea a 3-4 m de altura, subterránea en nicho; su etiqueta indica B1/B2, nº de CT, nº de línea y C si la línea está cerrada y alimenta o A si está abierta en espera), LÍNEA GENERAL DE ALIMENTACIÓN, CONTADORES (centralizados si hay más de 2; local propio si son más de 16, armario si son 16 o menos; extintor 21B junto a la puerta; IGM obligatorio con más de dos usuarios) y DERIVACIÓN INDIVIDUAL (6 mm², fases marrón, negro y gris, neutro azul, hilo de mando rojo). El CGMP va a 1,4-2 m de altura junto a la entrada: ICP (lo pone la compañía), IGA (mínimo 25 A y 4.500 A de poder de corte), diferencial de 30 mA y PIA por circuito. Electrificación BÁSICA: 5.750 W (IGA 25 A) o 7.360 W (32 A); ELEVADA: 9.200, 11.500 o 14.500 W (40, 50 o 63 A), obligatoria en viviendas de más de 160 m² o con calefacción eléctrica o aire acondicionado; un diferencial por cada cinco circuitos. En las instalaciones FOTOVOLTAICAS de autoconsumo (1,5 a 100 kW) hay contador bidireccional y fusibles duplicados: al quitar los de entrada la vivienda puede seguir con tensión desde las placas.

Claves para el examen

• Generación 3-36 kV; transporte 220-400 kV; CT alimentados normalmente a 20 kV; BT 400/230 V.
• Categorías AT: especial ≥ 220 kV; 1.ª < 220 y > 66 kV; 2.ª ≤ 66 y > 30 kV; 3.ª ≤ 30 y > 1 kV.
• Transporte primario ≥ 380 kV; secundario ≥ 220 kV (Ley 24/2013); REE, transportista único.
• Seccionador: abre sin carga, corte visible. Interruptor: abre en carga. Fusible de 200 A funde a 300 A (1,5 In).
• CT: primario en triángulo, secundario en estrella con neutro; SF6, 3 veces más aislante que el aire; RD 3275/1982.
• Cruce aéreo: la BT por debajo de la AT. Cruce subterráneo: la BT por encima de la AT, separadas 0,25 m.
• BT: ≤ 1.000 V CA y ≤ 1.500 V CC. Neutro azul, a tierra al menos cada 500 m en líneas aéreas.
• Alturas BT: posados 2,5 m; tensados 4 m; desnudos 4 m. Subterránea BT a telecom, agua y gas: 0,20 m.
• Alumbrado: diferencial máximo 300 mA (ITC-BT-09); pica cada 5 soportes; fusibles de 6 A en la farola.
• Suministro de socorro 15 %, reserva 25 %, duplicado > 50 %; en AT por encima de 100 kW.
• Etiqueta de la CGP: B1/B2, nº de CT, nº de línea; C = cerrada (alimenta), A = abierta (en espera).
• IGA mínimo 25 A: básica 5.750 W o 7.360 W; elevada 9.200, 11.500 o 14.500 W.

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