Pàg. 1 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Com es produeix l'electricitat?

Com arriba a casa nostra?

Com s'instal·la i com s'utilitza?

Quines mesures de seguretat hi ha?

Producció, transport i distribució de l'energia elèctricaProducció, transport i distribució de l'energia elèctrica

Pàg. 2 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

L'electricitat és la forma d'energia més fàcil de transportar i d'utilitzar, per això trobem tants aparells que funcionen amb electricitat.

Però l'energia elèctrica no existeix en la naturalesa en forma contínua i estable, l'hem de produir a partir d'un altre tipus d'energia.

L'electricitat s'obté a partir de:Energia mecànica de l'aigua (embassaments)Combustibles fòssils (carbó, petroli, nuclears)Energies renovables (eòlica, solar, biomassa)

Una central hidroelèctrica utilitza l'energia potencial de l'aigua emmagatzemada en un pantà, que està situat a una altura superior a la de la central, per convertir-la en energia elèctrica.

Pàg. 3 / 16

L'energia elèctrica no es produeix al mateix lloc on es consumeix. Cal transportar-la i distribuir-la a les ciutats, fàbriques, etc.

Electricitat: del riu a l'endoll

L'aigua de l'embassament travessa una reixa (1) que filtra les restes vegetals i animals i la condueix per una canonada (2) fins als grups turbina alternador. El pas de l'aigua a pressió fa girar els àleps de les turbines (3) i l'eix transmet el gir a l'alternador, què genera el corrent elèctric.

Pàg. 4 / 16

La central hidroelèctrica de Villarino de los Aires (Salamanca), construïda en 1970 per l'empresa Iberduero, pren l'aigua de la presa d'Almendra en el riu Tormes, utilitzant-la per produir energia i l'aboca després al riu Duero.

Electricitat: del riu a l'endoll

Duero

TormesPresa

L'embassament te una longitud de 3 km i ocupa una extensió de 8.650 ha. La presa és la de major altura d'Europa occidental i es la segona d'Espanya en potència produïda. (1 ha ≈ 1 camp de futbol)

Pàg. 5 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Altura de la presa:Capacitat de l'embassament:Salt d'aigua (en brut):

200 m 2.500 hm3

400 m

La resclosa d'Almendra està formada per un gran mur en forma d'arc que es recolza sobre les parets laterals de la roca.

Pàg. 6 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Els alternadors són màquines que produeixen electricitat a partir de l'energia mecànica de rotació, generant un corrent altern.

Un alternador està format per l'estator que suporta tot el conjunt i el rotor que genera el corrent altern.

Sala de màquines, es poden veure, a nivell del terra, les parts superiors dels alternadors.

Secció del grup turbina alternador

Alternador

Túnel de reparacions

Canal de sortida

Turbina

Generadors d'electricitatGeneradors d'electricitat

Pàg. 7 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Els àleps de la turbina són mòbils i estan controlats per mantenir constant la velocitat de rotació.

Una turbina hidràulica té una part giratòria (rotor) què és impulsada per l'aigua que baixa des de la canonada de conducció. Funciona com un molinet de paper què gira en posar-lo cara al vent.Ací es veu la construcció d'una turbina, (atenció al tècnic que hi ha al davant) i alguns plànols del disseny.

Tant els alternadors

com les turbines (a la

dreta) són màquines de

grans dimensions,

que s'han de construir en tallers molt

especialitzats

Els tallers mecànicsEls tallers mecànics

Construcció d'un alternador

Pàg. 8 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

La dinamo: un generador elèctricLa dinamo: un generador elèctric

La dinamo, igual que l'alternador, és una màquina capaç de convertir l'energia mecànica, rebuda al fer girar la maneta, en energia elèctrica.

El gir de l'espira entre els pols de l'imant indueix un corrent elèctric que arriba a les lamel·les (delgas) i passant per les escombretes (escobillas) es transmet al circuit i fa lluir la bombeta.

Dinamo que s'acciona de forma manual. Produeix llum a partir de l'energia mecànica de la mà en comprimir-la.Utilitza tres leds electrònics, donat que la seva eficiència energètica i lumínica és molt major que la de les bombetes convencionals.

Dinamo d'un automòbil. Els models reals tenen un gran nombre d'espires i fins a 12 col·lectors (conjunt d'escombreta i lamel·la)

Esquema simplificat d'una dinamo

Pàg. 9 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

El transformadorEl transformadorUn transformador està format per dos bobinats de fil de coure, anomenats primari i secundari, amb un nombre de espires diferents cadascun.

El corrent elèctric entra al primari i per un fenomen conegut com inducció, es genera un corrent de igual potència en el secundari.

El més important és que podem modificar les qualitats del corrent elèctric i fer-lo més fàcil de transportar per cable.

Ja hem produït energia elèctrica. Amb les turbines i els generadors hem transformat l'energia cinètica de l'aigua en energia elèctrica.

Però, per fer-la arribar als consumidors, ens cal fer un petit, però important canvi.

El transformador és un aparell que permet variar el voltatge i la intensitat del corrent altern, mantenint la freqüència. No funciona amb corrent continu.

Pàg. 10 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

El transport de l'energia elèctricaEl transport de l'energia elèctrica

EL SUBMINISTRAMENT ELÈCTRICDonar una tensió regular: 230 o 400 volts.Continuïtat de servei, sense talls.Tenir molts punts de subministrament.

El transport es realitza per línies d'alta tensió, que fan arribar l'electricitat a tots els punts d'un país.Totes les centrals elèctriques estan connectades entre elles, per fer front a les variacions de la demanda.

Per disminuir les pèrdues per calor, el transport es realitza a alt voltatge i a

baixa intensitat.

Pàg. 11 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Un resum del que hem vist

Pàg. 12 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

La instal·lació en un habitatge normal de 150 m2, segons el Reglament de Baixa Tensió (RBT) s’ha de fer per a una potència màxima de 5'5 kw, distribuïda en quatre línies de 10, 15, 20 i 25 A.

Pàg. 13 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

L’us del corrent elèctric comporta perills tant per als usuaris (electrocucions, cremades, espasmes, aturades respiratòries i cardíaques) com per les instal·lacions (incendis)

Curtcircuit: Connexió fortuïta entre dos punts dels circuit, a través d’una resistència nul·la. Contacte entre dos cables de diferent polaritat.

Sobrecàrrega: No implica cap defecte del circuit, és produeix per un consum més alt del que la línia suporta, per exemple tenir molts aparells connectats o un motor treballa amb excés de càrrega mecànica.

Perills del corrent elèctricPerills del corrent elèctric

Està situat a l'entrada del habitatge.A una altura de 1,4 a 2 m del terra.La seva instal·lació es variable en funció de la potència contractada.

El quadre elèctric de proteccionsEl quadre elèctric de proteccions El quadre de proteccions controla tots els circuits de l'habitatge i protegeix als usuaris de possibles accidents.

Pàg. 14 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

El quadre d'embarrats i la caixa de comptadors distribueixen el corrent a tots els pisos d'un edifici.

Els comptadors són aparells que mesuren el consum elèctric de cada instal·lació.La lectura del comptador ens dóna les dades per confeccionar el rebut de la llum que es passa cada dos mesos als usuaris.

Una instal·lació elèctrica, encara que siga d'una casa normal, utilitza gran nombre de cables elèctrics.Per facilitar l'ús i aclarir les connexions, s'han establert normes per als colors:

Neutre: blauFase: negre, marróTerra: groc i verd

Pàg. 15 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Ací es pot veure un esquema senzill de les connexions elèctriques del quadre de proteccions

ICP (Interruptor de control de potència)

És un interruptor magnetotèrmic que limita la entrada de potència al habitatge. Si la potència consumida és major que la contractada, talla el pas general del corrent.

Es calcula de 5 en 5 amperes per a una tensió de 230 V

ICP (10 A) x 230 V = 2.300 WICP (15 A) x 230 V = 3.450 WICP (20 A) x 230 V = 4.600 WICP (25 A) x 230 V = 5.750 W

IGA - Interruptor general automàtic

És un magnetotèrmic que es dispara per un curtcircuit o per una sobrecàrrega. Evita l'escalfament de les línies per un consum excessiu (molts aparells connectats)

ID (Interruptor diferencial)

Protegeix les persones, desconnectant la instal·lació si es produeix un corrent de fuita o una derivació de corrent que escapa de la instal·lació. La seva resposta és de dècimes de segon i la seva sensibilitat molt elevada (30 mA)Té un botó de test que convé polsar cada mes per comprovar que la protecció funciona correctament.

PIA (Petit interruptor automàtic)

És un magnetotèrmic que protegeix de sobrecàrregues i curtcircuits. És posa un PIA per cada circuit independent en l'habitatge.

Un quadre elèctric típicUn quadre elèctric típic

Pàg. 16 / 16 Electricitat: del riu a l'endoll

Presa de terra

És un conductor connectat a la massa del terra, mitjançant elèctrodes soterrats.

La connexió dels electrodomèstics a

terra (o a massa) es fa connectant les parts

metàl·liques a la presa de terra del edifici, amb un cable amb

aïllament de color verd groc.

El contacte indirecte

Es produeix quan un cable pelat toca una superfície metàl·lica, aleshores hi ha una fuita que el diferencial detecta i talla el corrent.

La presa de terra evita el rampell “calambrazo” que patiríem en tocar el cable, encara que el diferencial saltaria de totes formes.

El magnetotèrmic

És un interruptor que detecta el pas de corrent pels seus efectes magnètic i tèrmic, tallant el corrent si es produeix un pas anormalment alt d’intensitat. El seu temps de resposta de pocs milisegons.

La resistència mínima del cos humà és d’uns 550 Ω. En aquestes condicions i front a un corrent de 230 V, la intensitat que passaria seria de 400 mA aproximadament. Els ID dels habitatges es regulen a 30 mA màxim.

Sabies que...?Sabies que...?

El cable de la presa de terra es connecta a una

pica que descarrega l'electricitat al terra

Endoll i base amb presa de terra