Infraestructuras eléctricas. Instalaciones eléctricas en los edificios

La electricidad se produce en **Centrales Generadoras (CG)**, con tensiones de generación entre **3 y 36 kV**. Las **Estaciones Elevadoras (EE)** reciben esa energía y la elevan hasta la tensión de transporte, entre **220 y 400 kV**. La **Red de Transporte** (categoría especial, ≥220 kV, según la Ley 24/2013) une las estaciones elevadoras con las subestaciones, formando una red mallada alimentada por varias centrales para asegurar el suministro.

La **Red de Distribución** se divide en tres categorías por tensión nominal: **1ª categoría** (Red de Reparto, <220 kV y >66 kV), **2ª categoría** (≤66 kV y >30 kV) y **3ª categoría** (antigua Red de Media Tensión, ≤30 kV y >1 kV), que alimenta a los **Centros de Transformación (CT)**. Los CT reducen la tensión a **Baja Tensión (400/230 V)** para el suministro final a los abonados (RAV).

Las **subestaciones transformadoras** reducen la tensión de transporte para el reparto (p. ej. de 400/220/132 kV a 66/45/30 kV); las **subestaciones de maniobra** interconectan circuitos sin transformar la tensión.

**Datos clave:**

• CG genera entre 3 y 36 kV; EE eleva a 220-400 kV.
• Red de distribución 1ª categoría: <220 kV y >66 kV. 2ª: ≤66 kV y >30 kV. 3ª: ≤30 kV y >1 kV.
• CT transforma AT (habitual 20 kV) en BT: 400/230 V.
• Baja Tensión (BT): ≤1.000 V en corriente alterna y ≤1.500 V en corriente continua.

Las fuentes de energía primaria se clasifican en **renovables** (viento, radiación solar, hidráulica) y **no renovables** (carbón, gas natural, petróleo, nuclear). El **alternador** transforma energía mecánica en energía eléctrica mediante **inducción electromagnética**, basándose en la **ley de Faraday**: un conductor sometido a un campo magnético variable genera una fuerza electromotriz inducida. Sus partes son el **estator** (bobinas fijas), el **rotor** (parte móvil que genera la electricidad) y la **turbina** (hace girar el imán).

La **corriente alterna trifásica** está formada por tres corrientes monofásicas (fases L1, L2, L3) de igual frecuencia y valor eficaz, **desfasadas entre sí 120°**. Las bobinas del alternador pueden conectarse en **estrella** o en **triángulo**.

**Datos clave:**

• Ley de Faraday: un campo magnético variable induce una FEM en el conductor.
• Corriente trifásica: tres fases (L1, L2, L3) desfasadas 120° entre sí.
• Conexión de bobinas: en estrella o en triángulo.

Un **transformador eléctrico** es una máquina estática de CA que varía el voltaje o la intensidad manteniendo frecuencia y potencia, mediante inducción electromagnética entre un **devanado primario** y uno **secundario**. Para **elevar** la tensión en el secundario, este debe tener **más espiras** que el primario (estaciones elevadoras); para **reducir** la tensión, el primario tiene **más espiras** que el secundario (subestaciones reductoras).

Las **estaciones elevadoras** reciben 3-36 kV de los alternadores y lo elevan hasta 220-400 kV. Las **subestaciones transformadoras** están al final de la línea de transporte y en el paso de 1ª a 2ª categoría (entradas de 400/220/132 kV, salidas de 66/45/30 kV). Las **subestaciones transformadoras de reparto** están al final de las líneas de 2ª categoría, dando salida a la 3ª categoría (entradas de 66/45/30 kV, salidas de 20/15/11 kV).

**Datos clave:**

• Elevar tensión: secundario con más espiras que el primario.
• Reducir tensión: primario con más espiras que el secundario.
• Subestaciones transformadoras: 1ª→2ª categoría. Subestaciones de reparto: 2ª→3ª categoría.

Según la **Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector Eléctrico**, la **red de transporte primario** comprende líneas con tensión nominal **igual o superior a 380 kV** (más interconexiones internacionales, con independencia de su tensión); la **red de transporte secundario**, líneas **≥220 kV** no incluidas en la primaria, y otras que cumplan funciones de transporte. No forman parte de la red de transporte las centrales generadoras, sus conexiones (estaciones elevadoras) ni las líneas directas a consumidores especiales. El transportista único de esta red es **Red Eléctrica de España (REE)**.

El **RAT** (Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en instalaciones de AT) clasifica las líneas de AT en **cuatro categorías**: **especial** (≥220 kV, red de transporte), **1ª** (<220 kV y >66 kV), **2ª** (≤66 kV y >30 kV) y **3ª** (≤30 kV y >1 kV).

**Datos clave:**

• Transporte primario (Ley 24/2013): ≥380 kV. Transporte secundario: ≥220 kV.
• REE: transportista único de la red de transporte.
• RAT: 4 categorías de AT (especial, 1ª, 2ª, 3ª).

Las **líneas abiertas o en antena** se alimentan por uno solo de sus extremos; forman las **redes radiales**, usadas sobre todo en áreas rurales por su menor coste. Las **líneas cerradas** reciben corriente por dos o más puntos, asegurando el suministro ante avería; son las más habituales en núcleos urbanos. Sus variantes son: **red lineal** (CT en serie, alimentada por ambos extremos), **red en anillo** (línea cerrada sobre sí misma), **red en anillos múltiples**, **red mallada** (conexión de anillos con líneas abiertas; máxima seguridad de suministro, pero mayor complejidad de diseño y protecciones, y posibles tensiones de cortocircuito elevadas), **red en huso normal** (con circuitos cero o líneas de socorro) y **red en huso apoyado** (conectada a dos subestaciones).

**Datos clave:**

• Redes radiales (líneas abiertas): un solo extremo alimentado; típicas de zonas rurales.
• Red mallada: máxima seguridad de suministro; inconveniente = mayor complejidad de diseño/protecciones.

Las **líneas aéreas de AT** se regulan por el **RAT (RD 337/2014)** y sus ITC-RAT, y por el **RD 223/2008 (LAT)** y sus ITC-LAT 01 a 09. Sus elementos principales son el **conductor** (cobre, aluminio o aleaciones; el **efecto corona**, por ionización del aire, no supone peligro para la salud), la **cruceta**, el **cable de guarda** (protección frente a descargas atmosféricas) y los **aisladores** (vidrio, porcelana o composite). El nivel de tensión puede estimarse por el número de discos de la cadena de aisladores (aprox. 1 kV/disco). Las **balizas salvapájaros**, obligatorias en torres de AT, vienen exigidas por el **RD 1432/2008**. En el cruzamiento de líneas de AT con BT, la línea de **BT pasa siempre por debajo** de la de AT.

Las **líneas subterráneas de AT** se regulan por la **ITC-LAT 06**. Al enterrarse directamente, el orden por profundidad (de más a menos profundo) es **AT, BT y telecomunicaciones**, con cinta de señalización a 0,20 m. En cruzamientos, las distancias mínimas son: **0,25 m** entre cables de energía eléctrica (AT-BT) y **0,20 m** con telecomunicaciones o con canalizaciones de agua/gas.

**Datos clave:**

• Efecto corona: no representa peligro para la salud.
• Balizas salvapájaros: obligatorias por el RD 1432/2008.
• Cruzamiento AT-BT: la BT pasa siempre por debajo de la AT.
• Enterrado directo (de más a menos profundo): AT, BT, telecomunicaciones.
• Distancias mínimas en cruzamientos subterráneos: 0,25 m (AT-otros cables eléctricos), 0,20 m (telecom, agua/gas).

El **seccionador** es capaz de abrir y cerrar un circuito solo cuando la **intensidad a interrumpir es despreciable** (circuito sin carga); nunca debe manipularse un seccionador bajo tensión con carga. El **interruptor** sí está preparado para cortar en carga, manteniendo distancia suficiente para no generar arco eléctrico; el **interruptor de SF6 (hexafluoruro de azufre)** usa este gas, tres veces más aislante que el aire, para extinguir el arco.

Un **fusible**, elemento de seguridad, funde cuando la intensidad supera un valor límite; por ejemplo, uno de 200 A funde si se supera **1,5 veces su intensidad nominal (300 A)**. El **disyuntor/reconectador** detecta fallas y provoca reenganches automáticos; en redes con trazado mayoritariamente aéreo se producen **3 reenganches automáticos en menos de 3 minutos** tras una avería.

**Datos clave:**

• Seccionador: solo opera sin carga (intensidad despreciable). Interruptor: corta en carga.
• Interruptor SF6: gas 3 veces más aislante que el aire.
• Fusible: funde a 1,5 veces su intensidad nominal.
• Reconectador (redes aéreas): 3 reenganches automáticos en <3 minutos.

Los **CT** son instalaciones con uno o varios transformadores y aparamenta de AT y BT, reguladas por el **Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación (RD 3275/1982, de 12 de noviembre)**. El transformador reduce la tensión de AT a los dos sistemas de BT: **B1 (230/125 V)** y **B2 (400/230 V)**.

Un **CT antiguo** consta de envolvente, acometida en AT, interruptores-seccionadores, embarrado de AT, celdas de protección (con fusible de alto poder de ruptura por transformador) y cuadro de BT. Un **CT moderno** se compone de celdas prefabricadas (línea, protección, transformación), muchas veces con aparamenta en cuba con **SF6**. **No existen protecciones para las personas en un CT**: los fusibles solo protegen a las líneas frente a cortocircuitos y sobrecargas.

**Datos clave:**

• Norma reguladora de los CT: RD 3275/1982, de 12 de noviembre.
• Sistemas de BT que salen del CT: B1 (230/125 V) y B2 (400/230 V).
• En un CT NO existen protecciones para las personas, solo para las líneas.

En las líneas aéreas de las redes de distribución en BT, además de en la subestación o CT, el **conductor neutro debe ponerse a tierra como mínimo una vez cada 500 metros** de longitud de línea. En la identificación de cables de BT, el **neutro se identifica en color azul** (las fases suelen ser negro, marrón y gris).

En el **alumbrado público**, el montaje bilateral **tresbolillo** (puntos de luz alternados a ambos lados de la calzada) se utiliza cuando la anchura de la calzada es de **1 a 1,5 veces la altura de montaje** de las luminarias. En los centros de mando de alumbrado público se instalan actualmente **interruptores diferenciales de alta sensibilidad, de 30 mA**.

**Datos clave:**

• Puesta a tierra del neutro en líneas aéreas de BT: mínimo una vez cada 500 m.
• Color del conductor neutro en BT: azul.
• Montaje tresbolillo: calzada de 1 a 1,5 veces la altura de las luminarias.
• Diferencial en centros de mando de alumbrado público: alta sensibilidad, 30 mA.