De la lista de circuitos al esquema unifilar

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Tercer artículo de la serie. En la segunda parte desciframos el plano base del arquitecto hasta llegar a los recintos y las viviendas; aquí seguimos el mismo edificio desde ese punto hasta el esquema unifilar. Es el tramo en el que ya no se dibuja nada: los esquemas eléctricos se derivan de las plantas.

El edificio es el mismo de antes: once plantas y treinta y ocho viviendas —seis por planta en las seis plantas tipo y dos en la última planta, más pequeña y retirada de la fachada—, además de un garaje en tres niveles, dos locales comerciales, ascensores y cuatro puntos de recarga para vehículos eléctricos.

1. Contado, no estimado

La potencia máxima de cada unidad —la que impone el limitador junto al medidor— no la decide el proyecto: la fija la distribuidora en sus condiciones de conexión, en una tabla. Aquí son treinta y ocho viviendas de 17,25 kW en trifásica a 25 A, dos locales de 34,5 kW, un punto de medida para los servicios comunes, tres para los garajes, cuatro para la recarga de vehículos y, además, la subestación de calefacción, el ascensor, el montacoches y el grupo de presión: cincuenta y dos puntos de medida en total, con 192,5 kW aprobados. Son datos de partida, no resultados.

Lo que el proyecto tiene que producir es todo lo que hay detrás de cada punto de medida: los circuitos, sus cargas y las protecciones.

El método llega ahí contando, y cuenta según una regla ligada al tipo de recinto: cinco tomas en la cocina, tres en la sala de estar, dos en cada dormitorio, dos en el baño, una en el vestíbulo, en la terraza y en el trastero, y al menos un punto de luz por recinto. No es una norma: es la práctica del oficio puesta en una tabla, para que se aplique igual a todos los recintos.

En los planos de tomas y de alumbrado de este edificio hay 1.110 tomas y conexiones fijas —placa de cocción, lavavajillas, calentador de agua, equipos de aire acondicionado— y 366 luminarias, con 196 interruptores y 70 conmutadores. Una planta tipo tiene unas ciento cincuenta; la planta baja, con los dos locales, veintiséis. De ese conteo sale la potencia instalada de cada vivienda y, aplicando el coeficiente de simultaneidad de la vivienda, la demanda máxima, que tiene que quedar por debajo del límite contratado. Una vivienda tipo de este edificio tiene 26 kW instalados: una placa de cocción de 7 kW, calentador de agua, lavavajillas, refrigerador, campana extractora, dos equipos de aire acondicionado, las persianas motorizadas y todas las tomas y luminarias de sus recintos. Nadie enciende todo a la vez: con el coeficiente de simultaneidad que el método adopta para la vivienda, 0,6, la demanda es de 15,6 kW, por debajo de los 17,25 kW del medidor. La diferencia entre esas dos cifras es exactamente lo que el conteo tiene que demostrar. El conteo no sustituye la cifra de la distribuidora: la justifica, y decide cuántos circuitos hacen falta dentro de la vivienda y con qué carga.

2. El árbol

Con la potencia de cada unidad, el resto de la distribución es un árbol. Los medidores no están en las viviendas: los seis medidores de cada planta, cada uno con su limitador, están en un cuadro común en el rellano, el cuadro secundario de planta (SMDB). De ahí sale un cable hacia el cuadro de cada vivienda (DB). Los cuadros de planta se alimentan del cuadro general de distribución (MDB), en el sótano, al que llega la línea desde el transformador de la distribuidora; las condiciones de este edificio prevén dos líneas de ese tipo, una para las treinta y ocho viviendas y otra para los locales, la recarga, el garaje y todo lo demás. Junto al cuadro general están los cuadros de servicios comunes, de ascensores y recarga, y de los sistemas de seguridad con el grupo electrógeno.

La potencia sube por las ramas, y en cada nudo se convierte en corriente y en sección de cable. Cada vivienda recibe un cable de 5×10 mm² para sus 26 A. Un cuadro de planta reúne seis viviendas: no 6 × 17,25 = 103,5 kW, porque seis hogares no encienden todo al mismo tiempo, sino 28,4 kW, y de ahí un cable de 4×70 mm² con un interruptor general de 250 A. Cinco plantas de seis viviendas dan cinco veces la misma cifra, porque la regla es la misma.

La sección del cable tiene que cumplir tres condiciones a la vez: conducir la corriente sin calentarse en exceso; mantener la caída de tensión hasta la carga más lejana dentro del límite admisible —en este edificio la mayor es del 1,66 %, frente a un límite del 5 % para alumbrado y del 8 % para el resto—; y, en caso de cortocircuito o defecto a tierra, dejar pasar corriente suficiente para que la protección actúe a tiempo.

Después, el mismo árbol hay que llevarlo a las plantas: dónde va cada cuadro, de dónde sale cada cable, por qué ducto sube. Es un plano propio, pero no contiene ni una sola decisión nueva. Es el árbol visto en sección.

3. La punta del edificio

La demanda punta de la parte residencial no es la suma de las treinta y ocho viviendas. Hace falta un coeficiente de simultaneidad a nivel de edificio: el mismo principio que en el cuadro de planta, aplicado a todas las viviendas juntas.

Cuánto pesa se ve en el límite que las condiciones fijan para todo el edificio: 192,5 kW. La suma de las potencias máximas de los cincuenta y dos puntos de medida es de 951 kW, así que lo aprobado es más o menos la quinta parte. La simultaneidad no es un refinamiento del cálculo: es la condición dentro de la cual tiene que caber el edificio, y sin ella este edificio pediría una acometida cinco veces mayor de la que necesita.

Ese coeficiente no sale de la norma de instalaciones. Lo fija la distribuidora: la norma dice cómo se ejecuta la instalación, y la distribuidora, cuánta potencia tiene que soportar su red. Su metodología da la potencia simultánea por usuario en función del número de usuarios. Por encima de veinte, la punta crece con el número de usuarios elevado a 0,88, de modo que la parte que corresponde a cada vivienda disminuye: con treinta y ocho, son 3,30 kW por vivienda, y treinta y ocho por 3,30 dan 125,3 kW. El dato de entrada no es la suma de las potencias calculadas, sino el número de usuarios. Treinta y ocho, porque así agrupan las viviendas las condiciones de conexión: un cable desde el transformador para las treinta y ocho viviendas y otro para todo lo demás.

Eso no significa que el número de aparatos de una vivienda no importe. No entra directamente en la fórmula, pero entra a través de la restricción: cada vivienda tiene que caber en sus 17,25 kW. Mientras quepa, la punta del edificio depende solo de cuántas viviendas hay. En cuanto no quepa, esa vivienda necesita una conexión mayor —32 A en lugar de 25 A, o más— y con ella crece también la punta del edificio. Pero antes se revisa el conteo: una vivienda que da 58 kW es, casi con seguridad, un error de conteo y no la realidad. La conexión mayor es el segundo paso, y las propias condiciones la contemplan. Solo después se reducen las hipótesis: una placa de cocción más pequeña, un único calentador de agua. Lo que no se hace es anotar el límite y callarse. Por eso el conteo decide dos veces: cuántos circuitos y qué secciones hacen falta dentro de la vivienda, y si se respeta el límite por vivienda. Para todo lo que no es vivienda —servicios comunes, garaje, recarga— la potencia sale directamente de los circuitos contados.

Es la misma fórmula que dio los 28,4 kW del cuadro de planta, con seis usuarios en lugar de treinta y ocho. Una sola regla, aplicada en cada nudo del árbol. Con lo poco que la línea residencial alimenta además de las viviendas, el cuadro general de este edificio carga 125,8 kW, la cifra que aparece en su recuadro en la figura.

4. El esquema se deriva

A estas alturas, el esquema unifilar no se dibuja: se compila.

Son treinta y cuatro láminas, pero nadie decide cuántas: el número sale del inventario de cuadros. Las treinta y ocho viviendas se reducen a unos pocos tipos, y un solo tipo cubre veinticinco viviendas. Treinta y cuatro láminas no son treinta y cuatro dibujos.

Tampoco se dibujan a mano. Toda la cadena es un programa: un script en Python lee la planta, cuenta los equipos, hace los cálculos —potencias, corrientes, secciones, caída de tensión, corriente de cortocircuito— y escribe las láminas en DWG, el formato que abre cualquier CAD, con cajetín y leyenda incluidos. El mismo programa genera el cómputo. En ningún punto de la cadena alguien abre el CAD para dibujar: se ejecuta el programa y las láminas salen.

Dentro de cada cuadro, los circuitos siguen reglas declaradas: un circuito de tomas y uno de alumbrado por recinto, como máximo ocho tomas por circuito —cuatro en la cocina— y diez puntos de luz. La cocina recibe seis circuitos para los aparatos fijos —placa de cocción, campana, lavavajillas, refrigerador, calentador de agua y uno de reserva— y otros cuatro para las superficies de trabajo. El baño es un grupo aparte, con dos circuitos por baño, detrás del interruptor diferencial que exige la norma. Los equipos de aire acondicionado y las persianas tienen circuitos propios, y quedan dos libres para lo que los ocupantes agreguen más adelante. El interruptor general de cabecera de cada cuadro y la sección del cable que lo alimenta salen del árbol del apartado 2. Por eso el esquema unifilar va al final: necesita las dos cosas, los circuitos del conteo y la alimentación del plano de distribución. No se copia nada de una lámina a otra, porque no se copia nada del proyecto anterior.

Con una excepción, que es justo mencionar: los detalles constructivos tipo —la fijación de las etiquetas de los cables, los cruces con otras instalaciones, el paso a través de un muro cortafuego— son idénticos de un edificio a otro, y ahí copiar es lo correcto. Es el único lugar donde lo es.

En la próxima parte volvemos al primer bloque. En la segunda parte lo leímos; aquí dimos por hecho que los equipos ya estaban colocados en la planta. No lo estaban: alguien decidió dónde va cada una de esas 1.110 tomas, y esa decisión la norma no la toma sola. Es la parte del trabajo en la que entran en juego el mobiliario, los muros y las costumbres de quienes van a vivir allí.