Disseny d'instal·lacions elèctriques d'interior en locals, oficines i indústries

En primer lloc s’ha de conèixer la necessitat de realitzar un projecte o de fer una memòria tècnica de disseny, en el cas que aquesta darrera sigui possible. S’ha d’escoltar el client i anotar les especificacions que ens indica. La recollida de dades ens permetrà dissenyar la ubicació dels elements i la quantitat de lluminàries necessàries per assolir el nivell d’il·luminació que cal per a l’activitat que es duu a terme. L’estudi de cada zona determina el tipus d’enllumenat, el sistema d’instal·lació i el nombre de preses de corrent que es necessiten. L’objecte de la instal·lació és una dada important per després poder incloure aquesta informació a la memòria tècnica de disseny.

És important recollir la informació referida al client i a la instal·lació. Aquestes dades són necessàries per poder tramitar posteriorment la posada en servei de la instal·lació. També cal demanar una fotocòpia del DNI al titular de la instal·lació, per poder presentar la documentació necessària per donar-la d’alta.

A la taula es mostra una fitxa de recollida de dades per a l’elaboració de la memòria tècnica.

Un cop recollida tota la informació del client, es comença a planejar la ubicació dels quadres generals i secundaris. També s’han d’identificar els volums tenint en compte les condicions externes de cada zona.

Els sistemes d’instal·lació en cada zona determinen el tipus de material que s’ha d’utilitzar, per exemple, s’empraran materials diferents segons si la instal·lació és sobre safata o si és amb tub rígid corbable en calent sobre paret.

La trajectòria de les canalitzacions elèctriques pot interferir en les trajectòries d’altres instal·lacions no elèctriques. Les separacions mínimes entre canalitzacions paral·leles i encreuaments s’han de fer complir.

Un estudi luminotècnic determinarà el nombre de punts de llum necessaris depenent de l’activitat que es duu a terme en cada zona. Els sistemes automatitzats han d’estar presents en els planejaments per aconseguir una eficiència energètica i un confort més grans. El planejament sempre s’ha de fer complint les normatives particulars de la companyia elèctrica i la reglamentació vigent.

La informació que s’obté a partir de l’estudi luminotècnic pot determinar la potència elèctrica necessària per a cada circuit d’enllumenat. També cal preveure la potència dels altres circuits que no són d’enllumenat.

En els circuits d’endolls s’ha de preveure la potència tenint en compte el coeficient de simultaneïtat i el coeficient d’utilització.

En els circuits d’alimentació de màquines, la potència prevista és la que té assignada la mateixa màquina a la placa de característiques.

Al final es confecciona una llista de circuits i la potència prevista per a cada un. La suma de totes les potències serà la prevista per a tota la instal·lació, amb un coeficient de simultaneïtat del 100%, ja que en una indústria, un comerç o unes oficines tots els circuits poden funcionar alhora.

El càlcul de cada línia s’efectua de manera diferent depenent de la classe d’instal·lació, del tipus de canalització, del nombre de circuits que comparteixen la mateixa canalització i del tipus d’aïllant del conductor. En cada línia o circuit s’ha de calcular:

• La intensitat de disseny del circuit.
• La secció mínima del conductor per caiguda màxima de tensió.
• La intensitat màxima admissible del conductor.
• La caiguda de tensió del circuit.

La intensitat de disseny és la intensitat que es preveu que passarà per cada circuit i amb la qual es fan els càlculs. Cada circuit alimenta un tipus de receptor determinat. La potència prevista s’obté de l’equació:

on:

• : per a un sistema trifàsic, 1 per a un sistema monofàsic
• : tensió de línia (400 V en sistemes trifàsics i 230 V en sistemes monofàsics)
• : factor de potència
• P: potència prevista per a cada circuit
• k: factor de correcció segons el tipus de receptor (vegeu la taula)
• : intensitat de disseny

En la intensitat de disseny és tenen en compte factors com les intensitats d’engegada i els harmònics. En la taula es recullen aquests factors (k).

La secció del conductor de fase de cada circuit es pot calcular per caiguda màxima de tensió mitjançant l’equació:

on:

• : 2 per a sistemes monofàsics, 1 per a sistemes trifàsics
• P: potència prevista per a cada circuit (W)
• k: factor de correcció segons el tipus de receptor
• L: longitud del circuit (m)
• : conductivitat elèctrica (en m/Ω x mm²) (vegeu la taula)
• e: caiguda de tensió màxima permesa (V) (vegeu la taula)
• : tensió de línia (400 V en sistemes trifàsics i 230 V en sistemes monofàsics).
• s: secció del conductor (mm²).

La intensitat màxima admissible es calcula per taules. Segons el tipus d’instal·lació, s’ha d’escollir la taula corresponent. Quan els conductors de la instal·lació interior estan soterrats s’ha de consultar l’apartat 3 de la ITC-BT-07.

Per a conductors en altres sistemes d’instal·lació, cal consultar l’apartat 2.2.3 de la ITC-BT-19, com en el cas d’una línia que comunica dues zones exteriors d’una indústria. Les intensitats màximes admissibles de les taules que es consulten tenen unes condicions externes determinades. Per ajustar més bé el valor de la intensitat màxima admissible s’han d’aplicar uns factors de correcció que acompanyen la taula de les intensitats màximes admissibles consultades.

Els conductors soterrats s’han de consultar en la taula 5 de la ITC-BT-07.

Els factors de correcció que s’han d’aplicar per a una temperatura del terreny diferent de 25 ºC es mostren en la taula.

En la taula es poden consultar els valors dels factors de correcció per al corrent màxim admissible segons la resistivitat tèrmica del terreny.

Un altre factor de correcció és per la proximitat d’altres conductors pels quals circula un corrent. Aquests conductors desprenen una quantitat de calor que pot afectar la temperatura dels altres conductors que hi ha soterrats al seu costat. En la taula es mostren els valors de factors de correcció que cal aplicar sobre la intensitat màxima admissible (a la figura es pot esbrinar el significat de la separació d).

Un altre factor de correcció és la profunditat del conductor en instal·lació soterrada. Els conductors poden anar soterrats directament en el terreny o dintre d’un tub. En cas d’anar dintre d’un tub s’ha d’aplicar un factor de correcció addicional de 0,8. En la taula es pot consultar el factor de correcció per a diferents profunditats.

En la taula de l’annex d’aquesta unitat podem trobar els tipus d’instal·lacions de conductors no soterrats segons la norma UNE 20.460-5-523:2004.

Primerament cal escollir la taula que s’ha de consultar segons el tipus d’instal·lació i després cal comprovar que la secció calculada és inferior a la de la taula. Depenent del mètode d’instal·lació i del tipus de cable s’escollirà el corrent màxim admissible, que sempre serà superior al valor del corrent de disseny.

S’ha de comprovar sempre que la secció escollida tingui un corrent màxim admissible superior al corrent de disseny calculat, però també que entre els dos valors de corrent entri el valor de corrent nominal de la protecció de la línia.

En el cas que entre els dos valors d’intensitat no entri una intensitat nominal de la protecció, s’ha d’escollir una secció del conductor superior. Això fa que el corrent màxim admissible sigui superior i podrem escollir una protecció amb intensitat nominal entre els valors d’intensitat de disseny i la intensitat màxima admissible.

Aquesta caiguda de tensió no pot superar els valors de la taula, segons el cas.

El resultat de càlcul de la caiguda de tensió interessa que sigui donat en tant per cent, per poder-ho comparar amb els valors màxims de la taula.

on:

• : 2 per a sistemes monofàsics, 1 per a sistemes trifàsics.
• P: potència prevista per a cada circuit (W).
• k: factor de correcció segons el tipus de receptor (vegeu la taula).
• L: longitud del circuit (m).
• : conductivitat elèctrica (en m/Ω x mm²) (vegeu la taula).
• e: caiguda de tensió màxima permesa (en tant per cent) (vegeu la taula).
• : tensió de línia (400 V en sistemes trifàsics i 230 V en sistemes monofàsics).
• s: secció del conductor (mm²).

En circuits que alimenten quadres secundaris, s’ha de preveure una caiguda de tensió tal que sumada a la caiguda de tensió de cada un dels circuits no superi el valor de la taula.

Una bona pràctica és imposar un valor màxim de caiguda de tensió de l’1% per a les línies que alimenten els quadres secundaris i rebaixar el valor màxim de la taula una unitat per a cada cas.

Per poder entendre més bé la confecció d’una memòria tècnica de disseny, presentem un exemple de càlcul d’una indústria del sector metal·lúrgic. Els plànols de la nau industrial es mostren en la figura, figura i figura.

A la planta baixa entra la línia de la connexió de servei pel costat de la porta principal amb una canalització soterrada a una profunditat de 70 cm. La connexió de servei està feta a una caixa de seccionament (CS). D’aquesta caixa de seccionament surt l’alimentació de la caixa general de protecció (CGP), la caixa general de protecció dintre d’un nínxol amb porta metàl·lica.

La derivació individual (DI) va des del quadre de mesura TMF10, situat a la façana exterior dintre d’un nínxol amb tapa metàl·lica, fins al quadre general de comandament i protecció, ubicat al despatx 1.

Del quadre general de comandament i protecció surt una línia que alimenta el quadre secundari de la planta primera i una altra línia que dóna subministrament al quadre secundari de taller. Aquestes línies van dintre d’un tub rígid corbable en calent amb muntatge en superfície i són cables multiconductors de baixa opacitat de fums i no propagadors de la flama d’aïllament de polietilè reticulat (XLPE).

Els conductors que discorren pel taller van sobre safata perforada i surten de la safata dintre d’un tub rígid corbable en calent fins al receptor. Aquests conductors són cables multiconductors de baixa opacitat de fums i no propagadors de la flama d’aïllament de polietilè reticulat (XLPE).

Els conductors que van pel vestuari, pel magatzem i per les escales són dintre d’un tub rígid corbable en calent amb muntatge en superfície.

Els conductors del despatx 1 i de recepció discorren per sobre el fals sostre dintre d’un tub flexible corrugat de doble capa.

Les línies de la planta primera van totes pel fals sostre dintre d’un tub flexible corrugat de doble capa.

Tots els altres conductors són d’aïllament de poliolefina ignifugada, lliure d’halògens i amb baixa emissió de fums i gasos corrosius en cas d’incendi.

L’enllumenat del taller es fa amb làmpades de sodi d’alta pressió de 400 W.

L’enllumenat del vestuari i del magatzem de la planta baixa, com també l’enllumenat de l’escala i de la planta de dalt el lavabo, són lluminàries estanques de superfície amb un fluorescent de 32 W cadascuna. L’enllumenat dels despatxos són làmpades fluorescents de quatre tubs de 16 W encastades en fals sostre.

S’ha realitzat una taula de previsió de càrregues de la nau industrial que podeu consultar en l’annex d’aquesta activitat.

Tingueu a la vista les taules de previsió de càrrega per poder seguir l’exercici.

A manera d’exemples, es calculen dos línies:

• Càlcul de la línia que alimenta el quadre de taller (L 1).
• Càlcul de la línia d’enllumenat de taller (L 1.1)

La línia 1 és la que alimenta el quadre secundari de taller amb una potència prevista de 39.790 W. La longitud de la línia es de 20 m. En primer lloc, calculem la intensitat de disseny. Per fer-ho, sumem les potències de totes les línies que surten del quadre secundari i apliquem els coeficients per a cada tipus de càrrega. Els coeficients que es fan servir són 1,8 per a l’enllumenat de descàrrega i 1,25 per als motors. Aquest darrer només s’aplica a un motor i és el de més potència. En aquest cas n’hi ha dos de més potència, però només s’aplica a un.

La intensitat de la línia que alimenta el quadre secundari de taller és de 81,52 A.

S’ha de calcular quina secció és capaç de transportar aquest corrent elèctric sense experimentar una caiguda de tensió superior a la permesa. La caiguda de tensió màxima és de l’1%. Aquesta caiguda de tensió ha estat escollida per poder compensar-ho amb les altres línies i assegurar després la caiguda de tensió total del 3% per a l’enllumenat i el 5% per a altres usos.

La conductivitat del coure a 90 ºC és la màxima que aguanta el conductor que s’instal·larà: RZ1-K (AS) d’aïllament de polietilè reticulat (XLPE).::note: En els sectors industrial i terciari es recomana efectuar els càlculs de la secció amb la conductivitat a la temperatura màxima que suporta l’aïllament. :::

La secció normalitzada superior a la calculada és 16 mm².

S’ha de comprovar si la secció calculada també compleix el criteri d’intensitat màxima admissible. Segons el sistema d’instal·lació, hem de consultar la taula que correspongui. En el cas de l’exercici, aquesta línia és transportada dintre d’un tub rígid corbable en calent muntat en superfície (mètode d’instal·lació B2). S’ha de consultar la taula A.52-1bis de la norma UNE 20.460-5-523:2004. En la taula i taula tenim un fragment de la taula A.52-1bis de la norma, que indica els valors que cal consultar.

Escollim de primer el mètode B2 en la taula i ens movem cap a la dreta fins a topar amb el nombre de pols i el tipus d’aïllament. Els conductors lliures d’halògens del tipus Z1 es consideren d’aïllament polietilè reticulat (XLPE). Baixem per 3xXPLE (columna 7) fins que ens trobem amb un valor de corrent superior al de disseny (88 A) i, després, en la mateixa fila, seguim cap a l’esquerra fins a trobar la secció de 25 mm². Veiem que compleix els dos requisits:

• La secció calculada és inferior a la de la taula de corrent màxim admissible.
• El corrent de disseny calculat és inferior al màxim admissible de la taula.

Cal comprovar si hi ha algun interruptor magnetotèrmic amb intensitat nominal entre 81,5 A i 88 A.

No hi ha cap interruptor magnetotèrmic entre aquests dos valors. Per poder escollir una protecció s’ha d’augmentar la secció del conductor de 25 mm² a 35 mm², que té un corrent màxim admissible de 110 A. D’aquesta manera es pot triar un interruptor magnetotèrmic tetrapolar de corba C i 100 A d’intensitat nominal.

Calculem la caiguda de tensió a partir de l’expressió següent:

La caiguda de tensió és molt inferior a l’1% que es marca com a límit per a les línies que alimenten els quadres secundaris.

Aquesta línia és la d’enllumenat de la planta baixa. L’enllumenat està repartit entre les tres fases i la línia està protegida amb un interruptor magnetotèrmic tetrapolar de tall omnipolar. Surt del quadre del taller i per safata metàl·lica perforada, després passa per dintre d’un tub amb muntatge en superfície fins al baixant del receptor d’enllumenat que està en suspensió de l’estructura metàl·lica de la nau. La línia mesura 38 m. Es compta des del quadre secundari de taller fins al punt de llum més lluny possible d’aquest. En primer lloc calculem la intensitat de disseny sumant totes les potències de l’enllumenat de la nau.

S’ha de calcular quina secció pot transportar aquest corrent elèctric sense experimentar una caiguda de tensió superior a la permesa. La caiguda de tensió màxima serà del 2%, ja que la línia 1 que alimenta el quadre secundari d’on parteix aquesta mateixa línia té un límit de l’1%.

La secció normalitzada per sobre del valor calculat és 6 mm².

S’ha de comprovar si la secció calculada també compleix el criteri d’intensitat màxima admissible.

Segons el sistema d’instal·lació, hem de consultar la taula que correspongui. En el cas de l’exercici, aquesta línia és transportada sobre safata perforada. Si consultem la taula 8, el mètode d’instal·lació és l’E, ja que la secció calculada no supera els 25 mm².

En primer lloc escollim el mètode E en la taula 9 i ens movem cap a la dreta fins a trobar el nombre de pols i el tipus d’aïllament. Els conductors del tipus Z1(AS) es consideren d’aïllament polietilè reticulat (XLPE). Baixem per 3xXPLE (columna 10) fins que trobem un valor de corrent superior al de disseny (46 A) i també que coincideixi amb la fila de 6 mm².

Veiem que compleix els dos requisits:

• La secció calculada és inferior a la de la taula de corrent màxim admissible.
• El corrent de disseny calculat és inferior al màxim admissible de la taula.

Per al valor de corrent màxim admissible hem d’aplicar un factor de correcció, ja que les safates transporten més d’un circuit i estan en contacte mutu. Per aplicar el factor de correcció corresponent hem de consultar la taula de la ITC-BT-06. Aquest factor gairebé sempre serà 0,75.

Realment, aquests conductors en safata perforada només permetran el pas de corrent de 34,5 A.

S’ha de comprovar si hi ha cap interruptor magnetotèrmic que tingui una intensitat nominal entre 24,2 A i 34,5 A.

Entre aquests dos valors d’intensitats podem instal·lar un interruptor magnetotèrmic de corba C, de 32 A, tretapolar i de tall omnipolar.

Calculem la caiguda de tensió a partir de l’expressió següent:

A continuació es resumeixen els tipus de verificacions que han d’efectuar els instal·ladors autoritzats.

La verificació de les instal·lacions elèctriques, abans de la posada en servei d’aquestes, comprèn dues fases: la primera, anomenada verificació per examen, no requereix cap mesurament; la segona sí que requereix la utilització d’equips de mesurament per als assajos.

L’abast d’aquesta verificació es detalla en la ITC-BT-19 i en la norma UNE 20460, part 6-61, i comprèn tant la verificació per examen com la verificació mitjançant mesuraments elèctrics. Addicionalment, la ITC-BT-18 estableix les verificacions que s’han de dur a terme en les posades a terra.

Ha de precedir els assajos i els mesuraments, i normalment s’ha de fer per al conjunt de la instal·lació quan aquesta no té tensió. Està destinada a comprovar:

• Si el material elèctric instal·lat permanentment és conforme amb les prescripcions establertes en el projecte o la memòria tècnica de disseny.
• Si el material ha estat escollit i instal·lat correctament d’acord amb les prescripcions del reglament i del fabricant del material.
• Que el material no presenta cap dany visible que pugui afectar la seguretat.

En concret, aquest tipus de verificació ha de tenir en compte els aspectes qualitatius següents:

• L’existència de mesures de protecció contra els xocs elèctrics per contacte de parts sota tensió o contactes directes, com ara: l’aïllament de les parts actives, l’ús d’envoltants, barreres, obstacles o allunyament de les parts en tensió.
• L’existència de mesures de protecció contra xocs elèctrics derivats de la fallada d’aïllament de les parts actives de la instal·lació, és a dir, contactes indirectes. Aquestes mesures poden consistir en l’ús de dispositius de tall automàtic de l’alimentació com ara interruptors de corrent màxim, fusibles o diferencials, la utilització d’equips i materials de classe II, la disposició de parets i sostres aïllants o alternativament de connexions equipotencials en locals que no utilitzin conductor de protecció, etc.
• L’existència i el calibratge dels dispositius de protecció i senyalització.
• La presència de barreres tallafocs i altres dispositius que impedeixin la propagació del foc, com també proteccions contra efectes tèrmics.
• La utilització de materials i mesures de protecció adequats a les influències externes.
• L’existència i la disponibilitat d’esquemes, advertiments i informacions similars.
• La identificació de circuits, fusibles, interruptors, borns, etc.
• L’execució correcta de les connexions dels conductors.
• L’accessibilitat pel que fa al funcionament i el manteniment.

Les verificacions descrites en la ITC-BT-19 i en la ITC-BT-18 són les següents:

• Mesurament de continuïtat dels conductors de protecció.
• Mesurament de la resistència de posada a terra.
• Mesurament de la resistència d’aïllament dels conductors.
• Mesurament de la resistència d’aïllament de sòls i parets, quan s’utilitzi aquest sistema de protecció.
• Mesurament de la rigidesa dielèctrica.

Addicionalment, cal considerar altres mesuraments i comprovacions que són necessaris per garantir que s’han adoptat convenientment els requisits de protecció contra xocs elèctrics:

• Mesurament dels corrents de fuga.
• Mesurament de la impedància de bucle.
• Comprovació de la intensitat de tret dels diferencials.
• Comprovació de la seqüència de fases.

Aquest mesurament s’efectua mitjançant un ohmímetre que aplica una intensitat contínua de l’ordre de 200 mA amb canvi de polaritat, i equitat amb una font de tensió contínua capaç de generar de 4 a 24 volts de tensió contínua en buit. Els circuits provats han d’estar lliures de tensió. Si el mesurament s’efectua a dos fils, cal descomptar la resistència dels cables de connexió del valor de resistència mesurat. En la figura s’il·lustra el mesurament del valor de la resistència òhmica del conductor de protecció que uneix dues bases d’endoll, mitjançant un comprovador de baixa tensió multifunció, vàlid per a altres tipus de comprovacions, tot i que un simple ohmímetre amb mesurament de resistència a dos fils seria suficient per a aquesta verificació.

A partir de la lectura de l’ohmímetre i de la longitud dels conductors, es pot deduir la secció.

Les condicions de mesurament i la periodicitat d’aquest s’indiquen en la ITC-BT-18.

Per la importància que ofereix, des del punt de vista de la seguretat, qualsevol instal·lació de presa de terra ha de ser obligatòriament comprovada pel director de l’obra o per l’instal·lador autoritzat en el moment de donar d’alta la instal·lació per a la posada en marxa o en funcionament. Personal tècnicament competent ha d’efectuar la comprovació de la instal·lació de posada a terra, com a mínim un cop l’any, en l’època en què el terreny està més sec. Per a això, es mesurarà la resistència de terra i es repararan amb caràcter urgent els defectes que es trobin.

En els llocs en què el terreny no sigui favorable per a la bona conservació dels elèctrodes, aquests i els conductors d’enllaç entre ells fins al punt de posada a terra s’han de posar al descobert per examinar-los, almenys una vegada cada cinc anys.

Aquests mesuraments s’efectuen mitjançant un tel·luròmetre, que injecta una intensitat de corrent altern coneguda, a una freqüència superior als 50 Hz, i mesura la caiguda de tensió, de manera que el quocient entre la tensió mesurada i el corrent injectat ens dóna el valor de la resistència de posada a terra.

La connexió es fa a tres terminals, tal com s’indica en la figura, de manera que la intensitat s’injecta entre E i H, i la tensió es mesura entre S i ES. L’elèctrode de posada a terra està representat per RE, mentre que els altres dos elèctrodes clavats en el terreny són dues piques auxiliars d’uns 30 cm de longitud que se subministren amb el mateix tel·luròmetre. Els tres elèctrodes s’han de situar en línia recta. Durant el mesurament, l’elèctrode de posada a terra o resistència a terra (RE) que es vol mesurar ha d’estar desconnectat dels conductors de posada a terra. La distància entre la sonda (S) i l’elèctrode de posada a terra (E/ES), igual que la distància entre (S) i la pica auxiliar (H) ha de ser com a mínim de 20 m. Els cables no s’han d’encreuar entre si per evitar errors de mesurament per acoblaments capacitius. La mesura obtinguda es pot considerar correcta si, quan es desplaça la pica auxiliar (S) del lloc on està clavada un parell de metres cap a l’esquerra i la dreta en la línia recta que formen els tres elèctrodes, el valor de resistència mesurat no experimenta variació. En cas contrari, cal ampliar la distància entre els tres elèctrodes de mesura fins que es compleixi el que acabem d’explicar.

Mitjançant un tel·luròmetre que permet una connexió a quatre terminals, es pot mesurar també la resistivitat del terreny.

Les instal·lacions han de presentar una resistència d’aïllament equivalent als valors indicats en la taula.

Aquest aïllament s’entén per a una instal·lació en què la longitud del conjunt de canalitzacions, i independentment del nombre de conductors que les componen, no excedeixi de 100 m. Quan aquesta longitud excedeixi aquest valor i pugui fraccionar la instal·lació en parts d’uns 100 m de longitud, tant per seccionament, per desconnexió, per retirada de fusibles com per obertura d’interruptors, cadascuna de les parts en què ha estat fraccionada la instal·lació ha presentat la resistència d’aïllament que correspon segons la taula anterior.

Quan no sigui possible efectuar el fraccionament esmentat en trams de 100 m, el valor de la resistència d’aïllament mínim admissible serà l’indicat en la taula 1 dividit per la longitud total de la canalització, expressada aquesta darrera en unitats d’hectòmetres.

Si les masses dels aparells receptors estan unides al conductor neutre (xarxes TN), aquestes connexions se suprimeixen durant el mesurament, i es restableixen un cop s’ha acabat.

Quan la instal·lació tingui circuits amb dispositius electrònics, en aquests circuits els conductors de fase i el neutre estaran units entre si durant els mesuraments.

L’aïllament es mesurarà de dues maneres diferents: en primer lloc, entre tots els conductors del circuit d’alimentació (fases i neutre) units entre si pel que fa a terra (aïllament en relació amb el terra) i, després, entre cada parell de conductors actius. El mesurament s’ha d’efectuar mitjançant un megaòhmmetre, que és un generador de corrent continu, capaç de subministrar les tensions d’assaig que especifica la taula anterior amb un corrent d’1 mA per a una càrrega igual a la mínima resistència d’aïllament especificada per a cada tensió.

Durant el primer mesurament, els conductors, incloent-hi el conductor neutre o compensador, han d’estar aïllats de terra, i també de la font d’alimentació d’energia a la qual estan units habitualment. És important recordar que aquests mesuraments s’efectuen per tant en circuits sense tensió, o més ben dit, desconnectats de la font d’alimentació habitual, ja que, si no fos així, es podria avariar el comprovador de baixa tensió o megaòhmmetre. La tensió de prova és la tensió contínua generada pel mateix megaòhmmetre.

El mesurament d’aïllament amb relació a terra, s’efectuarà unint a aquesta el pol positiu del megaòhmmetre i deixant, en principi, tots els receptors connectats i els comandaments en posició d’“aturada”, assegurant que no hi ha manca de continuïtat elèctrica a la part de la instal·lació que es verifica. Els dispositius d’interrupció intercalats en la part d’instal·lació que es verifica es posaran en posició de “tancat” i els curtcircuits fusibles, instal·lats com en servei normal per tal de garantir la continuïtat elèctrica de l’aïllament. Tots els conductors es connectaran entre si, incloent-hi el conductor neutre o compensador, en l’origen de la instal·lació que es verifica ja que aquest punt es connectarà al pol negatiu del megaòhmmetre.

Quan la resistència d’aïllament obtinguda sigui inferior al valor mínim que li correspon, s’admetrà que la instal·lació és correcta, si es compleixen les condicions següents:

• Cada aparell receptor presenta una resistència d’aïllament almenys igual al valor assenyalat per la norma particular del producte corresponent o, si no, 0,5 M.
• Amb els aparells receptors desconnectats, la resistència d’aïllament de la instal·lació és superior al que s’ha indicat anteriorment.

El segon mesurament que s’ha de dur a terme correspon a la resistència d’aïllament entre conductors polars, s’efectua després d’haver desconnectat tots els receptors, i els interruptors i els tallacircuits fusibles queden en la mateixa posició que l’assenyalada anteriorment per al mesurament de l’aïllament amb relació a terra. El mesurament de la resistència d’aïllament s’efectuarà successivament entre els conductors presos de dos en dos, i comprèn el conductor neutre o compensador.

Un dels sistemes que s’utilitza per a la protecció contra contactes indirectes en determinats locals i emplaçaments no conductors es basa en el fet que, en cas de defecte d’aïllament bàsic o principal de les parts actives, es previngui el contacte simultani amb parts que puguin estar a tensions diferents, utilitzant per a això sòls i parets aïllants amb una resistència d’aïllament no inferior a:

• 50 k, si la tensió nominal de la instal·lació no és superior a 500 V.
• 100 k, si la tensió nominal de la instal·lació és superior a 500 V.

Aquests mesuraments de resistència d’aïllament tenen una aplicació singular en les ITC-BT-27 i 38. Segons la ITC-BT-27, les banyeres i dutxes metàl·liques s’han de considerar parts conductores externes susceptibles de transferir tensions i, per tant, s’han de connectar equipotencialment al conductor de protecció, al qual es connectaran també la posada a terra de les bases de corrent, les parts conductores accessibles dels equips de classe 1 que estiguin instal·lats en els volums de protecció 1, 2 i 3, i també qualsevol altra canalització metàl·lica que hi hagi a l’interior d’aquests volums. Aquesta prescripció per banyeres i dutxes metàl·liques no és aplicable si es demostra que aquestes parts estan aïllades de l’estructura i d’altres parts de l’edifici; per a això, la resistència d’aïllament entre la superfície metàl·lica de banys i dutxes i l’estructura de l’edifici ha de ser com a mínim de 100 kΩ.

La resistència d’aïllament s’ha de mesurar amb un megaòhmmetre entre un elèctrode d’unes dimensions especificades que es recolza sobre el terra o la paret que s’ha de mesurar i el conductor de protecció de terra de la instal·lació.

Per comprovar els valors anteriors, s’han de fer almenys tres mesuraments en el mateix local, en un dels quals hi ha situat l’elèctrode, aproximadament a 1 m d’un element conductor accessible al local. Els altres dos mesuraments s’efectuaran a distàncies superiors. Aquesta sèrie de tres mesuraments s’ha de repetir per a cada superfície important del local.

Per als mesuraments, s’ha d’utilitzar un megaòhmmetre capaç de subministrar en buit una tensió d’uns 500 V de corrent continu, (1.000 V, si la tensió nominal de la instal·lació és superior a 500 V).

Es poden utilitzar dos elèctrodes de mesurament (el de tipus 1 o el de tipus 2), encara que és recomanable utilitzar el de tipus 1.

L’elèctrode de mesurament de tipus 1 està constituït per una placa metàl·lica quadrada de 250 mm de costat i un paper o tela hidròfila mullada i escorreguda d’uns 270 mm de costat que es col·loca entre la placa i la superfície que es vol assajar (Mireu figura). Durant els mesuraments s’aplica a la placa una força de 750 N o 250 N, segons que es tracti de sòl o parets.

L’elèctrode de mesurament del tipus 2 està constituït per un triangle metàl·lic, on els punts de contacte amb el terra estan col·locats a prop dels vèrtexs d’un triangle equilàter. Cadascuna de les peces de contacte que el sosté està formada per una base flexible que garanteix, quan està sota l’esforç indicat, un contacte estret amb la superfície que es vol assajar de 900 mm², aproximadament, que presenta una resistència inferior a 5.000 Ω. En aquest cas, abans d’efectuar els mesuraments, la superfície que es vol assajar es mulla o es cobreix amb una tela humida. Durant el mesurament, s’aplica sobre el triangle metàl·lic una força de 750 N o 250 N, segons que es tracti de sòls o parets.

Pel que fa a la rigidesa dielèctrica d’una instal·lació, ha de ser tal que desconnectats els aparells d’utilització (receptors), resisteixi durant un minut una prova de tensió de 2 U + 1.000 V a una freqüència industrial (50 Hz); O és la tensió màxima de servei expressada en volts i amb un mínim de 1.500 V. Aquest assaig es realitzarà per a cada un dels conductors, incloent-hi el neutre o compensador, amb relació a terra i entre conductors, excepte per als materials en què es justifiqui que l’assaig ha estat efectuat prèviament pel fabricant.

Aquest assaig es duu a terme mitjançant un generador de corrent altern de 50 Hz capaç de subministrar la tensió d’assaig requerida.

Durant aquest assaig, els dispositius d’interrupció s’han de col·locar en la posició de “tancat” i els tallacircuits fusibles, instal·lats com en servei normal per tal de garantir la continuïtat del circuit elèctric que es vol provar.

Aquest assaig no es realitzarà en instal·lacions de locals que presentin risc d’incendi o explosió.

Durant aquest assaig, el corrent subministrat pel generador, que és el que es fuga a terra a través de l’aïllament, no serà superior per al conjunt de la instal·lació, o per a cada un dels circuits en què es pugui dividir la instal·lació a l’efecte de la seva protecció, a la sensibilitat que presentin els interruptors diferencials instal·lats com a protecció contra els contactes indirectes.

A més de la prova de corrent de fuga de l’apartat anterior, per a cada un dels circuits protegits amb interruptors diferencials convé efectuar el mesurament de corrents de fuga, a la tensió de servei de la instal·lació i amb els receptors connectats. Els valors mesurats han de ser igualment inferiors a la meitat de la sensibilitat dels interruptors diferencials instal·lats per protecció de cada un dels circuits. Mitjançant aquest mètode és possible detectar un circuit o receptor que presenti un defecte d’aïllament o que tingui un corrent de fuites superior al de la sensibilitat dels interruptors diferencials de la instal·lació, que en casos extrems arriba a disparar els diferencials de protecció. En aquest cas, caldrien ponts per poder localitzar el circuit o receptor avariat.

El mesurament s’efectua mitjançant una tenalla amperimètrica de sensibilitat mínima d’1 mA, que es posa abraçant els conductors actius (de fase i el neutre), de manera que la tenalla mesura la suma vectorial dels corrents que passen pels conductors que abraça; si la suma no és zero, la instal·lació té una intensitat de fuga que circularà pels conductors de posada a terra dels receptors instal·lats aigües avall del punt de mesurament. Aquest tipus de pinces solen portar un filtre que ens permet fer el mesurament a la freqüència de xarxa (50 Hz) o per a intensitats d’alta freqüència.

El mesurament del valor de la impedància de bucle és necessari per comprovar el funcionament correcte dels sistemes de protecció basats en la utilització de fusibles o interruptors automàtics en sistemes de distribució TN, i IT principalment.

Aquests sistemes de protecció requereixen determinar la intensitat de curtcircuit prevista per a fase i terra, per comprovar que per a aquest valor d’intensitat de curtcircuit el temps d’actuació del dispositiu de protecció de màxima intensitat és inferior a un temps especificat. Aquest temps és funció de l’esquema de distribució utilitzat i de la tensió nominal entre fase i terra, U0, de la instal·lació, tal com s’especifica en la ITC-BT-24.

Zs és la impedància del bucle de defecte, incloent-hi la de la font, la del conductor actiu fins al punt de defecte i la del conductor de protecció, des del punt de defecte fins a la font.

Els mesuradors d’impedància de bucle són instruments que mesuren directament el valor d’aquesta impedància i que calculen mitjançant un processador el valor de la intensitat de curtcircuit prevista.

En aquest tipus de mesurament, cal establir un pont provisional en qualsevol interruptor diferencial instal·lat aigües amunt del punt de prova. Aquest mesurament s’ha d’efectuar amb la instal·lació en tensió. Com que aquests mesuraments es fan a dos fils, cal descomptar la resistència dels cables de connexió del mesurament.

A més del mesurament de la impedància de bucle entre fase i terra (L-PE), mitjançant aquests instruments també és possible determinar la impedància de bucle entre qualsevol fase i el conductor neutre (LN), així com entre dues fases qualssevol per a instal·lacions trifàsiques.

El principi de funcionament d’un mesurador d’impedància de bucle consisteix a carregar el circuit en el punt de prova mitjançant una resistència calibrada que es connecta durant un temps molt breu, de l’ordre dels mil·lisegons, de manera que hi circula una intensitat coneguda.

L’instrument mesura la tensió tant abans com durant el temps de circular el corrent, i la diferència entre totes dues, la caiguda de tensió en el circuit assajat. Finalment, el quocient entre la caiguda de tensió i el valor de la intensitat de càrrega ens dóna el valor de la impedància de bucle.

Quan el sistema de protecció contra els xocs elèctrics està confiat a interruptors diferencials, com és habitual quan es fan servir sistemes de distribució del tipus TT, s’ha de complir la condició següent:

on:

• RA és la suma de les resistències de la presa de terra i dels conductors de protecció de masses
• Ia és el corrent diferencial - residual assignat del diferencial
• U és la tensió de contacte límit convencional (50 V, 24 V o altres, segons els casos)

Per garantir la seguretat de la instal·lació, s’han de complir dues condicions: la tensió de contacte que s’ha de poder presentar en la instal·lació en funció dels diferencials instal·lats ha de ser inferior al valor límit convencional (50 V o 24 V) i els diferencials han de funcionar correctament.

1. Mesurament de la tensió de contacte

En la pràctica, els mesuradors d’impedància de bucle que serveixen també per mesurar el valor de la tensió de contacte no solen ser capaços de mesurar únicament el valor de la resistència RA, sinó que mesuren el valor de la impedància de tot el bucle indicat en la figura anterior, incloent-hi la resistència de terra del centre de transformació (RB), de manera que s’obté un valor superior al valor buscat de RA.

Finalment, el mesurador multiplica aquest valor per la intensitat assignada de l’interruptor diferencial que nosaltres hem seleccionat per obtenir així la tensió de contacte:

on

• Uc és la tensió de contacte calculada pel mesurador
• Zs és la impedància de bucle de defecte (més gran que la resistència de posada a terra RA)
• Ia és la intensitat diferencial assignada que hem programat en el mesurador.

Com que la impedància de bucle és sempre més gran que la de posada a terra, el valor de la tensió de contacte mesurada sempre serà més gran que el valor real, cosa que afavorirà la seguretat.

Òbviament, la instal·lació és segura si la tensió de contacte mesurada és inferior a la tensió de contacte límit convencional.

2. Comprovació dels interruptors diferencials

La comprovació de diferencials requereix un aparell capaç d’injectar a través del diferencial sota prova un corrent de fuites especificat i conegut que, segons el seu valor, ha de fer disparar el diferencial. Per fer la prova, el comprovador es connecta a qualsevol base d’endoll aigües avall del diferencial en assaig, mentre la instal·lació està en servei. A més, quan dispari el diferencial, el comprovador ha de ser capaç de mesurar el temps que ha trigat a disparar des de l’instant en què s’ha injectat la intensitat de fuites.

Normalment, aquests equips injecten un corrent sinusoïdal, però, per comprovar alguns diferencials especials, de vegades també cal que siguin capaços d’injectar corrent altern rectificat de mitja ona o un corrent continu.

Les proves habituals per comprovar el funcionament d’un diferencial del tipus general són les següents:

• S’injecta una intensitat que sigui la meitat de la intensitat diferencial residual assignada, amb un angle de fase de corrent respecte de l’ona de tensió de 0º, i el diferencial no ha de disparar.
• Es repeteix la prova anterior amb un angle de fase de 180º i el diferencial no ha de disparar.
• S’injecta una intensitat igual a la intensitat diferencial residual assignada, amb un angle de fase de corrent respecte de l’ona de tensió de 0º, i el diferencial ha de disparar en menys de 200 ms.
• Es repeteix la prova anterior amb un angle de fase de 180º i el diferencial ha de disparar en menys de 200 ms.
• S’injecta una intensitat igual al doble de la intensitat diferencial residual assignada, amb un angle de fase de corrent respecte de l’ona de tensió de 0º, i el diferencial ha de disparar en menys de 150 ms.
• Es repeteix la prova anterior amb un angle de fase de 180º i el diferencial ha de disparar en menys de 150 ms.
• S’injecta una intensitat igual a cinc vegades la intensitat diferencial residual assignada, amb un angle de fase de corrent respecte de l’ona de tensió de 0º, i el diferencial ha de disparar en menys de 40 ms.
• Es repeteix la prova anterior amb un angle de fase de 180º i el diferencial ha de disparar en menys de 40 ms.

Per als diferencials selectius del tipus S les proves tenen altres límits d’acceptació.

3. Comprovació de la seqüència de fases

Aquesta comprovació s’efectua mitjançant un equip específic o utilitzant un comprovador multifunció de baixa tensió que tingui aquesta capacitat. Aquest mesurament és necessari, per exemple, si es vol connectar motors trifàsics, de manera que s’asseguri que la seqüència de fases és directa abans de connectar el motor.

Determinades instal·lacions elèctriques s’han de fer revisar i inspeccionar. Depenent del tipus de local, els titulars han de contractar el manteniment amb empreses instal·ladores autoritzades i la inspecció periòdica amb entitats d’inspecció i control.

Han de ser objecte d’inspecció inicial, un cop fetes les instal·lacions, i també les seves ampliacions o modificacions importants, i abans de la posada en servei, les instal·lacions següents:

• Instal·lacions industrials que requereixen un projecte, amb una potència màxima admissible superior a 100 kW.
• Locals de concurrència pública.
• Locals amb risc d’incendi o explosió, de classe I, excepte garatges de menys de 25 places.
• Locals mullats amb una potència màxima admissible superior a 25 kW.
• Piscines amb una potència màxima admissible superior a 10 kW.
• Fonts accessibles a persones no autoritzades amb una potència màxima admissible superior a 10 kW.
• Quiròfans i sales d’intervenció.
• Instal·lacions d’enllumenat exterior amb una potència màxima admissible superior a 5 kW.

Són objecte d’inspeccions periòdiques, cada cinc anys, totes les instal·lacions elèctriques de baixa tensió que van requerir inspecció inicial, i també les instal·lacions d’enllumenat exterior amb una potència màxima admissible inferior o igual a 5 kW; també ho són, cada deu anys, les comunes a edificis d’habitatges de potència màxima admissible superior a 100 kW.

Els titulars d’instal·lacions elèctriques subjectes a inspeccions periòdiques han de contractar-ne el manteniment amb una empresa instal·ladora de la categoria que correspongui i que estigui inscrita degudament, i han de disposar d’un llibre de manteniment que ha de contenir, com a mínim, el registre i el resultat de les revisions i les inspeccions corresponents.

L’empresa instal·ladora ha d’efectuar una revisió de la instal·lació quan se signi el contracte. També ha d’estendre un dictamen de reconeixement, signat per una persona amb carnet individual identificador d’instal·lador autoritzat de l’empresa, on s’ha d’assenyalar la conformitat de la instal·lació amb el reglament electrotècnic per a baixa tensió que hi sigui aplicable, o bé les modificacions que cal fer quan –a parer seu– no ofereix les garanties de seguretat adients.

Les revisions següents i l’emissió del dictamen de reconeixement s’han de fer un cop l’any, com a mínim.