30 de set. 2013

El quadre elèctric de casa teva (cinquena part - els PIA)

Ja hem vist els tres interruptors de l’esquerra (ICP, IGA i diferencial) i avui comentarem els altres.



Tots els altres interruptors del quadre controlen circuits individuals. Se’ls anomena petits interruptors automàtics (PIA). Segons l’època del quadre elèctric i la mida de la vivenda, hi pot haver un nombre variable de circuits i, per tant, un nombre variable de PIA. Normalment el nombre més petit és tres i la distribució més habitual en aquest cas és:
  • Enllumenat
  • Endolls de cuina i bany
  • Endolls de la resta de la vivenda

En instal·lacions posteriors al reglament de l’any 2002 els circuits han de ser, com a mínim, cinc:
  • Enllumenat
  • Endolls generals i nevera
  • Cuina i forn
  • Rentadora, rentaplats i escalfador d’aigua
  • Endolls del bany i resta dels endolls de la cuina

Els de la llista són els que hi ha al quadre de la fotografia. Aquest reglament també preveu la possibilitat de circuits especials per a sistemes de control electrònic (alarma, gestió d’energia, domòtica), per a l’aire condicionat i per a la calefacció. També preveu que cada un dels circuits bàsics puguin estar, si cal, duplicats.


El funcionament dels PIA és similar al de l’IGA (és a dir, protegeixen contra sobrecàrregues i curtcircuits) però només del circuit al que s’apliquen. La idea és que si en un dels circuits hi ha una sobrecàrrega es desconnecti només aquell circuit i no tota la instal·lació. El disseny dels circuits mínims s’ha fet de manera que els endolls de les zones humides (cuina i bany) o els aparells que treballen amb aigua vagin separats de la resta. També va separat l’enllumenat tot intentant que en la majoria dels problemes l’enllumenat es mantingui en servei.

26 de set. 2013

És possible electrocutar-se amb el mòbil? (segona part)

Després d'haver parlat sobre si és possible electrocutar-se amb el mòbil, hi ha algunes persones que m'han fet preguntes i he decidit comentar una mica més.

La forma com fem servir l'aparell també afecta a les possibilitats de que es produeixi una descàrrega. Quan fem servir un aparell que funciona amb bateries (especialment si estem carregant la bateria) hauríem de seguir les mateixes normes de seguretat que seguim (o hauríem de seguir) quan fem servir aparells elèctrics normals. No sabem si les persones que han patit descàrregues tenien les mans mullades o estaven molt suades o tenien els peus descalços; tots aquests factors faciliten la descàrrega en cas d'una fallada del carregador.

Aquest problema no és específic dels telèfons. Altres aparells de característiques semblants: reproductors d'àudio, consoles de joc, ordinadors de tauleta, etc. poden tenir el mateix problema.

25 de set. 2013

El quadre elèctric de casa teva (quarta part - el diferencial)



Ja hem vist  l'IGA i l'ICP, avui ens toca parlar del diferencial. El diferencial és un element molt important per a la seguretat de les persones, els altres més aviat protegeixen la instal·lació.



L'energia elèctrica es basa en la circulació d'electricitat. Quan consumim energia, l'electricitat arriba per un fil i retorna per un altre. Aquests dos fils es corresponen amb les dues potes dels endolls. En funcionament normal, tot el que entra per un fil ha de sortir per l'altre, tant en un aparell com en una instal·lació. Si no entra el mateix que surt vol dir que una part de l'electricitat està circulant per un lloc inadequat.

Quan un cable té l'aïllament en mal estat o un aparell té un problema, una part de l'electricitat pot retornar al generador o al transformador de la companyia seguint un camí anòmal; passant per la paret, el terra, el cos d'una persona, etc. D'això en diem una fuita a terra.

Aquesta electricitat que no va per on toca suposa una pèrdua d'energia però, sobretot, suposa un risc. Alguns exemples de risc:

  • Incendi si el lloc per on passa s'escalfa o si el contacte fa espurnes
  • Corrosió i destrucció d'elements metàl·lics enterrats o encastats
  • Electrocució si passa per una persona o animal


L'interruptor diferencial ens protegeix contra això. El que fa és comparar l'electricitat que entra i la que surt. Si detecta que la diferència és significativa desconnecta la instal·lació. El diferencial seguirà saltant cada cop que el connectem fins que haguem desendollat l'aparell avariat. Si el problema és als cables de la instal·lació, no ens deixarà connectar fins que l'avaria estigui reparada.

Un exemple molt típic de desconnexió del diferencial és el cas que en un electrodomèstic dels que fan sevir aigua (rentadora, rentaplats) s'ha degradat algun element i una part del circuit elèctric queda en contacte amb l'aigua. En posar en marxa l'aparell hi ha una fuita i el diferencial desconnecta.

Un altre exemple que es produeix a vegades és que una instal·lació no està prou bé i hi ha algun element mal aïllat (aïllament del cable esquerdat, cinta aïllant en mal estat, etc.). En aquests casos ens podem trobar que el diferencial salti sempre o que només ho faci els dies humits. Això és perquè l'aire i els materials humits condueixen millor i aquests dies la fuita és més grossa que en els dies secs.

23 de set. 2013

El quadre elèctric de casa teva (tercera part - l'ICP)



L'altre dia parlàvem de l'IGA, avui ens toca parlar de l'interruptor de control de potència (ICP).

L'ICP és normalment l'interruptor de més a l'esquerra del quadre. En les instal·lacions fetes segons el reglament de l'any 2002 aquest interruptor exerceix una protecció més administrativa que no pas elèctrica.



Tant per a la companyia com per a la nostra instal·lació, no és el mateix que nosaltres consumim tota l'energia en moments puntuals o que ho fem de manera repartida al llarg del dia. Posem per exemple els següents tres casos:


  • Consumim 3000 W durant tot el dia (consum constant)
  • Consumim 6000 W durant 12 hores (i la resta del dia no consumim)
  • Consumim 9000 W durant 8 hores (i la resta del dia no consumim)


En tots tres casos consumirem la mateixa energia:

  • 3 kW · 24 h = 72 kWh
  • 6 kW · 12 h = 72 kWh
  • 9 kW ·  8 h = 72 kWh


Però els cables que ho alimenten hauran de ser adequats a la potència màxima. Per tant en el segon cas calen uns cables de doble mida i en el tercer de triple.

El mateix problema té la companyia amb els cables que alimenten el nostre barri i amb les centrals que generen l'energia.

Per això quan nosaltres fem un contracte amb la companyia hem de dir quina serà la potència màxima que consumirem. La companyia ens facturarà per dos conceptes:

  • L'energia que em consumit
  • La potència que hem demanat de poder disposar


Per garantir que no passem de la potència que ens hem compromès, tenim l'ICP al quadre elèctric. Si consumim més potència de la contractada, al cap d'uns minuts es desconnectarà l'ICP. Com canviar aquest interruptor sense modificar el contracte és un frau, aquest interruptor normalment va en una caixa precintada.

Tècnicament l'ICP i l'IGA funcionen igual però un (IGA) està ajustat al que aguanta la instal·lació i l'altre (ICP) al que ens hem compromès amb la companyia. No té sentit que l'ICP sigui de valor més gran que l'IGA (és a dir, contractar una potència més gran) ja que no podríem consumir-la.

Abans del reglament de 2002, l'ICP feia les dues funcions i no hi havia l'IGA.

19 de set. 2013

Impressores 3D

Tothom ha vist funcionar una impressora. Entra el paper per un costat i surt amb text o dibuixos per un altre costat. Però tot el que surt de la impressora és pla, és a dir té dues dimensions.

Però també hi ha impressores en tres dimensions que són capaces de generar un objecte a partir d'un disseny CAD. El truc es basa en dipositar successives capes de material fins aconseguir un objecte sòlid amb la forma adequada.

Els objectes normalment poden ser fets amb plàstics diversos però també hi ha impressores que treballen amb pols de metall.

No tots els objectes poden ser fets amb aquesta tècnica ja que les capes noves han de tenir un recolzament suficient per tal que s'aguantin al seu lloc.

Hi ha impressores molt sofisticades per a us professional com la de la imatge:



Però també hi ha models molt més senzills per a us com a hobby. En aquest cas és possible comprar la impressora per peces i construir-se-la un mateix. Un dels exemples més coneguts és RepRap:

RepRapBCN

18 de set. 2013

El quadre elèctric de casa teva (segona part - l'IGA)



Anem a parlar d'un dels interruptors del quadre elèctric, l'interruptor general automàtic (IGA). Aquest interruptor (marcat a la figura) protegeix la instal·lació a nivell global.



Aquest interruptor és obligatori per a les instal·lacions que s'han fet (o modificat substancialment) després de l'aprovació del reglament de l'any 2002. Totes les instal·lacions anteriors a aquest reglament probablement no tenen aquest interruptor.

Aquest interruptor té, bàsicament, dues finalitats:


  • Protegir contra els curtcircuits. Si hi ha un curtcircuit en la instal·lació interior de la vivenda, aquest interruptor desconnectarà immediatament. Si no hi hagués protecció contra els curtcircuits, els cables de la instal·lació es podrien destruir.

  • Protegir contra les sobrecàrregues. Si el consum total de potència supera el que correspon a aquest interruptor, l'interruptor desconnectarà. No desconnecta immediatament sinó al cap d'un temps que és més curt com més gran és l'excés de potència.

Si intentem connectar l'interruptor i salta instantàniament no hem de tornar-ho a provar més fins que un especialista no hagi trobat i reparat el curtcircuit. Si connectem un curtcircuit diverses vegades seguides podem destruir l'interruptor i la instal·lació.




Per exemple l'interruptor de la fotografia és de 16 ampers corba C (per això en el tros que he requadrat en blau hi diu C16). Aquest interruptor està pensat per a una potència de 3680 watts (multipliquem 230 volts per 16 ampers). Aquest interruptor el posa l'instal·lador ajustat a la potència que aguanten els cables generals de la instal·lació.

En el cas de la fotografia, si el nostre consum és inferior a 3680 W no ha de desconnectar mai. Si consumim una mica més (per exemple 4000 W) trigarà molta estona (al voltant d'una hora) a desconnectar. Si, en canvi, consumim el doble trigarà uns pocs minuts i amb el triple uns segons. Si intentem tornar-lo a connectar pot ser que no ens deixi. L'interruptor s'ha escalfat i necessita un temps per refredar-se.

En cas de sobrecàrregues i curtcircuits també poden saltar altres interruptors; però d'això en parlarem un altre dia.

17 de set. 2013

És possible electrocutar-se amb el mòbil?

Durant aquest estiu han circulat algunes notícies referents a persones que han patit descàrregues elèctriques provinents del telèfon mòbil. Algunes d'aquestes persones han mort electrocutades. Algunes notícies actuals com la d'El Periódico o la de Libertad Digital i de més antigues com la de tec.nologia.com o la de Tecmoviles ens expliquen casos. En tots els casos, la descàrrega s'ha produït quan feien servir el telèfon mentre s'estava carregant la bateria.

D'entrada, cal dir que és pràcticament impossible que un telèfon mòbil pugui donar lloc a una descàrrega elèctrica quan no s'està carregant la bateria ja que el telèfon s'alimenta a molt baixa tensió i no disposa d'elements interns que treballin a tensions més altes.
La causa de les descàrregues ha d'estar lligada al carregador. Per tant, de quina marca i de quin model fossin els telèfons implicats (informacions a les que s'ha donat una certa importància) són probablement detalls irrellevants.

La informació més rellevant en aquests casos seria la marca del carregador i com la persona estava fent servir el telèfon en aquell moment. La gran majoria dels telèfons mòbils recents es carreguen mitjançant un connector USB estàndard (mini-USB o micro-USB) de manera que no és estrany fer servir un carregador que no sigui el que es facilita amb el telèfon.

Normalment els principals fabricants de telèfons mòbils compleixen totes les normatives de seguretat. Si ens mirem el carregador veurem una col·lecció de logotips de les diferents normatives que compleixen. Als fabricants dels telèfons els interessa complir totes les normatives dels països on comercialitzen els seus aparells També els interessa que siguin molt segurs per la mala imatge que podria donar un problema de seguretat.

Però al mercat hi ha molts models de carregadors i alimentadors de baix cost. Aquests probablement compleixen les normatives sense gaire marge de seguretat.
També hi ha aparells fabricats en països amb escassa regulació. En teoria aquests aparells no es poden vendre en països on hi ha una normativa que no compleixen però no és difícil trobar-ne en venda ambulant o comerços clandestins. És fàcil trobar a la xarxa persones (com en Ken Shirriff) que han analitzat algun d'aquests carregadors. Normalment no tenen marca ni porten cap logotip de normes de seguretat. L'aïllament entre el circuit d'alimentació (230 V en el cas d'Europa) i el circuit de sortida (5 V en el cas USB) és feble amb distàncies de seguretat massa petites i gruixos d'aïllant inferiors als recomanats.

Carregador miniatura Carregador que ha patit una descàrrega

Aquests carregadors de baix cost poden funcionar bé durant un temps però un bon dia fallar, ja sigui perquè fa més humitat o perquè s'han escalfat més o perquè han envellit. Si falla l'aïllament, el circuit del telèfon entra en contacte amb la xarxa elèctrica de 230 V i es pot produir la descàrrega.

16 de set. 2013

El quadre elèctric de casa teva

En aquesta entrada i les següents parlarem dels elements que composen el quadre elèctric d'una vivenda normal i dels comptadors.


Quadre elèctric



Hi ha qui, erròniament, els anomena comptadors. El comptador és l'aparell que mesura l'energia consumida i és molt més gros que qualsevol dels elements que surten en aquest quadre.

Els comptadors poden ser mecànics (de disc) o electrònics.


Comptador de disc

Actualment els comptadors de disc s'estan retirant i es van substituint per comptadors electrònics. Els comptadors electrònics permeten aplicar polítiques d'estalvi energètic i previsió de consums. A més fan més difícil falsejar les mesures.

En les properes entrades comentarem els elements del quadre de protecció.