Iluminación de fuentes ornamentales mediante tecnología led. Prescripciones de reglamentos y normativa aplicable a la instalación eléctrica e iluminación

Illumination of ornamental sources using LED technology. Prescriptions of regulations and rules of application to electrical installation and lighting

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Resumen
La iluminación de las fuentes ornamentales permite apreciar sorprendentes efectos visuales del agua en movimiento, crear nuevos escenarios basados en la luz y el color y percibir las características constructivas de los vasos y los elementos escultóricos o arquitectónicos que la integran, ofreciendo visiones nocturnas de la fuente muy distintas a las que se tienen durante el día; de aquí la importancia de dotar a la fuente ornamental de una correcta iluminación. En el presente artículo se exponen las distintas técnicas de iluminación empledas en fuentes ornamentales y se aporta una serie de directrices y especificaciones para su correcta iluminación mediante tecnología led. También se exponen las prescripciones y requerimientos que los distintos reglamentos y normas de aplicación exigen a la instalación eléctrica e iluminación. Todo ello será de gran utilidad para que los proyectistas y constructores de fuentes ornamentales encuentren en cada caso la mejor solución.

Palabras clave: Fuente ornamental, iluminación, instalación eléctrica, led, proyecto.

Abstract
The illumination of the ornamental fountains allows us to appreciate surprising visual effects of moving water, create new scenarios based on light and colour and perceive the constructive characteristics of the vessels and the sculptural or architectural elements that comprise them offering night views of the fountain very different from those that are held during the day. Hence the importance of providing the ornamental fountain with corrects lighting. This article sets out the different lighting techniques used in ornamental fountains and provides a series of guidelines and specifications for their correct lighting using LED technology. The prescriptions and requirements that the different regulations and application standards require of the electrical installation and lighting are also exposed. All this will be very useful for designers and builders of ornamental fountains to find the best solution in each case.

Keywords: Ornamental fountain, lighting, electrical installation, LED, project.


Recibido / received: 18/04/2020. Aceptado / accepted: 06/10/2020.
1. Carlos de la Fuente Borreguero. Doctor Ingeniero Eléctrico, Máster de Postgrado en Ingeniería Ambiental para Profesionales Relacionados con la Obra Civil y la Industria, Graduado en Ingeniería Eléctrica e Ingeniero Técnico Industrial. Director de Gestión de Servicios de Luz Madrid UTE.
E-mail: c.fuente@wanadoo.es; carlos.fuente.b@gmail.com.


Introducción

La luz del sol, reflejada en el agua en movimiento de las fuentes ornamentales, permite apreciar fantásticos destellos y sorprendentes efectos visuales. Pero será una adecuada iluminación la que durante la noche permita potenciar los efectos producidos por el movimiento del agua, apreciar los componentes y características constructivas de los vasos y de los elementos escultóricos o arquitectónicos, además de resaltarla frente a la iluminación viaria o ambiental presente en su entorno. De aquí la importancia de dotar a las fuentes ornamentales de una correcta iluminación. Esta comprende el conjunto de luces para iluminar o adornar la fuente ornamental.

A lo largo del artículo se muestran las distintas técnicas de iluminación empleadas en fuentes ornamentales. A continuación se expone las principales características de la iluminación mediante tecnología led y se aporta una serie de directrices y consideraciones para su aplicación a la iluminación de fuentes ornamentales.

Para finalizar se abordan los requerimientos y prescripciones que los distintos reglamentos y normas de aplicación exigen cumplir a la instalación eléctrica e iluminación de las fuentes ornamentales.

Técnicas de iluminación de fuentes ornamentales

Fuentes luminosas y fuentes iluminadas
Tradicionalmente, se ha diferenciado entre fuente iluminada y fuente luminosa. Se conoce como fuente iluminada la que recibe luz desde el exterior y fuente luminosa, la que alberga la iluminación en su interior, tiene luz propia que difunde hacia el exterior, propiciando efectos plásticos muy superiores a los de la primera. Este artículo se centra en las fuentes luminosas.

Las fuentes luminosas suelen contener proyectores sumergidos en el interior de los vasos, en contacto con el agua, colocados sobre soportes o directamente fijados al suelo o alojados en huecos construidos en las paredes de los vasos. Este tipo de iluminación requiere vaciar de agua el vaso para sustituir las lámparas o reparar los proyectores, a no ser que se haya previsto longitud de cable suficiente como para sacarles fuera del agua. También existen fuentes en las que la iluminación de los juegos de agua y/o elementos escultóricos se realiza con proyectores alojados en hornacinas secas, situadas en las paredes de los vasos o colocados debajo de lucernarios o claraboyas, construidas en los forjados que separan los vasos de las salas de máquinas situadas debajo, cubiertos por cristales herméticamente sellados para evitar filtraciones de agua (Fig. 1).

Las fuentes iluminadas reciben la luz de proyectores situados en el exterior, instalados en soportes o alojados en arquetas, situados a cierta distancia de los vasos, de los que parten los haces de luz que iluminan los juegos de agua y/o elementos escultóricos. En este tipo de iluminación, las lámparas más empleadas hasta la aparición de los led eran las de descarga.

Figura 1. Iluminación mediante proyectores situados en sala de máquinas, debajo de un lucernario. Fuente de San Juan de la Cruz en Madrid. C. de la Fuente (2018).

Influencia de la refracción en la iluminación de las fuentes
La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al pasar de un medio a otro (salvo en incidencia perpendicular, en la que no hay cambio en la dirección de propagación, aunque sí de la velocidad de la luz al cambiar de medio). Dicho cambio se produce por una variación en la velocidad de propagación de la luz, que disminuye si la densidad del medio es mayor y aumenta si es menor.
Cuando un rayo luminoso pasa de un medio transparente de mayor índice de refracción a otro de menor índice se aleja de la normal y viceversa (Fig. 2). Llegará un momento en que cualquier rayo que incida con un ángulo ?1 , mayor que el ángulo crítico (?c )—correspondiente al agua y aire— se reflejará en la interfaz en lugar de refractarse. En este caso el rayo quedará rasante con la superficie de separación de ambos medios o se reflejará hacia abajo.

Figura 2. Refracción de la luz. Ángulo crítico.

Los rayos luminosos procedentes de las luminarias sumergidas en las fuente pasan de un medio de mayor índice de refracción (el agua) a otro de menor índice (el aire) y, por tanto, tienden a alejarse de la normal, es decir, los rayos que salen hacia el exterior tienden a alejarse de la vertical. Según esto, a medida que aumenta la altura de los elementos a iluminar, menor es el número de rayos luminosos que reciben. Por otro lado, si las luminarias se colocan emitiendo la luz perpendicular a la superficie libre del agua, determinados rayos luminosos inciden con un ángulo igual o mayor que el ángulo crítico (?c ),de modo que se reflejan en la interfaz quedando rasantes con la superficie de separación de ambos medios o son reflejados hacia abajo (no salen al exterior).

Influencia de las partículas en suspensión y la profundidad de los proyectores
El agua de las fuentes ornamentales contiene partículas en suspensión, y aumenta su cantidad a medida que trascurre el tiempo desde la última renovación. Estas partículas modifican las trayectorias de los rayos de luz e, incluso, pueden dirigirlas hacia el fondo del vaso. Esto implica una reducción del nivel de luz en los juegos de agua o elementos iluminados y una reducción del rendimiento lumínico de estas instalaciones de alumbrado ornamental similar a la que experimentan las del alumbrado público con la suciedad depositada en los sistemas ópticos de las luminarias.

La profundidad a la que se sitúan los proyectores también influye en la cantidad de luz que sale al exterior, pues con la profundidad aumenta la cantidad de partículas suspendidas en el agua que modifican las trayectorias de los rayos de luz, por lo que disminuye el número de rayos que salen al exterior.

Algunas consideraciones básicas sobre iluminación de fuentes
Por las razones expuestas, no se deben colocar los proyectores emitiendo los rayos de luz paralelos a la superficie libre del agua, y es muy excepcional encontrar fuentes con los proyectores colocados en huecos practicados en los muros. Para un óptimo aprovechamiento de los rayos de luz, al instalar los proyectores se tendrá en cuenta las siguientes consideraciones:

• Se colocarán próximos al elemento a iluminar y orientados hacia el mismo, procurando la verticalidad de los rayos de luz proyectados, de modo que incidan perpendiculares a la superficie libre del agua, para no cambiar su dirección de propagación.
• Los proyectores incorporarán una lira que permita orientarles y dirigir el haz de luz hacia los elementos a iluminar.
• Estarán cubiertos con poca agua (la mínima necesaria para asegurar su correcto funcionamiento) y así reducir el número de partículas suspendidas en el agua que pueden modificar la trayectoria de los rayos luminosos.

El resultado será un mejor aprovechamiento de la luz (mayor rendimiento luminoso), se necesitará menor potencia de iluminación y la iluminación será más económica (tanto en su instalación como en su mantenimiento y explotación).

Iluminación mediante tecnología led

Figura 3. Detalle esquema de un led.

Diodos led
El diodo led (Fig. 3) es un dispositivo semiconductor que emite fotones de luz al paso de una corriente eléctrica en un sentido determinado (ánodo-cátodo), si se utiliza la convención eléctrica de la circulación de electrones. El color (longitud de onda) depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo.

Vida útil
La vida útil de un led (horas de funcionamiento para las cuales mantiene un porcentaje determinado del flujo respecto al inicial) depende básicamente de tres aspectos:

• De la temperatura de funcionamiento del diodo (Tj) —Tjunction: temperatura del punto de unión—, que es tanto mayor cuanto mayor sea la intensidad de corriente de funcionamiento del diodo.
• De la temperatura ambiente (Ta) que rodea al diodo.
• De la disipación de calor. En líneas generales, cuanto menor sea su temperatura de funcionamiento y mayor sea la disipación térmica, mayor será su vida y mejores serán sus prestaciones luminotécnicas.

La vida útil de los led, indicada por los fabricantes, se hace en función del parámetro vida, por ejemplo, L70 B50 significa que transcurridas las horas de vida señaladas, al menos en el 50% de los leds el flujo luminoso será del 70%, o únicamente con la vida, por ejemplo, L70 significa que transcurridas las horas señaladas el flujo luminoso será del 70% para el 100% de los leds.

Figura 4. Ejemplo de led de luz blanca y diferentes temperaturas de color (Cavaller, 2010).

Temperatura de color (Tc), reproducción cromática (IRC) y eficiencia
Otro aspecto a tener en cuenta es la temperatura de color (Tc) en kelvin, o tonalidad de luz blanca. Normalmente, los leds de color blanco se obtienen a partir de leds de color azul o incluso ultravioleta, a los que se añade una serie de fósforos en el encapsulado que absorben la radiación ultravioleta y emiten luz blanca en frecuencias visibles, en un proceso muy similar al que se produce en las lámparas fluorescentes. En la figura 4 se puede ver un ejemplo de led de luz blanca y diferentes temperaturas de color. Como regla general se puede decir que cuanto más cálida es la luz blanca del led, menor es la temperatura de color y, por tanto, más fósforos contiene y el índice de reproducción cromática (IRC), o capacidad de reproducción de los colores de los objetos iluminados, mejora en proporción directa. Y, al contrario, si la luz blanca es muy fría, contiene pocos fósforos, la luz se acerca al azul y el IRC es peor.

La eficiencia del led también se ve afectada por este parámetro. Con la tecnología actual, se puede decir que existe una relación directa entre el flujo emitido por los leds y su eficiencia, de forma que los leds blancos más fríos son más eficientes, ya que tienen menos fósforos en su encapsulado, y los leds blancos más cálidos ven reducida su eficiencia al contener mayores capas de fósforos en su encapsulado.

Luminarias y proyectores de led
Una luminaria de led debe estar diseñada de forma que asegure una temperatura Tj adecuada, estudiando un sistema eficaz de disipación de calor. Lo que de ningún modo hay que hacer es adaptar luminarias fabricadas para funcionar con fuentes convencionales de luz, desmontar las lámparas y sus equipos auxiliares y realizar pequeñas modificaciones para incorporar los led sin estudiar un sistema eficaz de disipación de calor. Por tanto, si la luminaria no está diseñada adhoc para fuentes de luz de led o la adaptación/modificación no está avalada por ensayos, el resultado no es fiable (Cavaller, 2010).

Figura 5. Proyector sumergible modelo Ocean de Safe Rain (Safe Rain, s.f.).

También se ha visto, sobre todo en los inicios de esta tecnología aplicada a la iluminación, que se han comercializado luminarias de led fabricadas sin ningún tipo de normas ni control, lo que ha dado lugar a cometer auténticas barbaridades. Para evitarlo, las luminarias de led deben cumplir las normas indicadas en la Guía Técnica de Aplicación REEAE, GUÍA EA-04 (España. Ministerio de Industria, Energía y Turismo, 2013) y en lo referido a la seguridad, deben cumplir las siguientes normas:

• UNE-EN 62031:2009. Módulos de led para alumbrado general. Requisitos de seguridad (España. AENOR, 2015).

• UNE-EN 61347-2-13:2015. Dispositivos de control de lámpara. Parte 2-13: requisitos particulares para dispositivos de control electrónicos alimentados con corriente continua o corriente alterna para módulos led (España. AENOR, 2015).

El CEI y el IDAE han elaborado un documento con los requerimientos técnicos exigibles para las luminarias de led de alumbrado exterior (CEI, IDAE, s.f.) que establece las características técnicas mínimas que deben satisfacer las luminarias de tecnología led y se aporta la normativa que deben cumplir.

Una de las principales ventajas de la iluminación led es la facilidad para cambiar el color. Existen proyectores de led RGB (red, green, blue) que incorporan los tres colores primarios (rojo, verde y azul). Estos colores pueden mezclarse entre sí obteniendo una amplísima gama de colores, incluido el blanco, lo que requiere tener un control sobre los mismos y realizar cambios y mezclas. También se comercializan proyectores RGBW, que además de los tres colores primarios, incorporan led de luz blanca, con una temperatura de color determinada (en este caso el blanco no se obtiene como mezcla de los tres colores primarios).

Figura 6. Control DMX de la iluminación de la fuente de Cibeles en Madrid, con motivo de la celebración del 40 aniversario de la Constitución de España, celebrado el 6 de diciembre de 2018.

En el mercado hay una amplia variedad de fabricantes y proyectores de led para iluminar fuentes ornamentales, en instalación sumergida o al aire. En el momento de seleccionar un tipo de proyector hay que asegurarse de que sus prestaciones responden a las necesidades de la instalación proyectada y que cumple las exigencias de los reglamentos y normas en vigor, expuestos en este artículo.

En la figura 5 puede verse un proyector sumergible, que presenta las siguientes características:

• Fabricante: Safe Rain.
• Modelo: Ocean.
• Material de fabricación: latón y acero inoxidable AISI-304.
• Grado de protección: IP68 CE.
• Potencia: 36 W y 120 W.
• Tensión de servicio: 24 V DC.
• Color: W (blanco, 6500K), RGB y RGBW.
• Protocolo de control: DMX.
• Abertura del haz (ángulo): 10º (haz intensivo) y 30º (haz extensivo).

Iluminación de fuentes ornamentales con tecnología led
Las distintas actuaciones de iluminación de fuentes mediante tecnología led en las que ha participado el autor de este artículo han dado muy buenos resultados, tanto en lo referido a los ahorros energéticos obtenidos como en las soluciones aportadas, jugando con el color. La incorporación de la tecnología led a la iluminación de fuentes ha supuesto el mayor avance tecnológico desde la invención de la lámpara incandescente.

A modo de resumen, las principales ventajas que presenta la iluminación de fuentes mediante tecnología led frente a la iluminación tradicional, basada en el empleo de lámparas incandescentes sumergidas en los vasos, son:

• El alto rendimiento del led permite instalaciones de menor potencia y menor consumo energético.
• Vida extremadamente larga, más de 40.000 horas de vida útil.
• Son fuentes de luz sólidas que carecen de filamentos o tubos de descarga, lo que les confiere una alta resistencia a golpes y vibraciones y una enorme fiabilidad.
• El menor tamaño de los leds permite una gran flexibilidad y emplear proyectores más reducidos y fáciles de ubicar.
• Por tratarse de una luz direccionada, permite un control preciso del haz de luz, una mejor iluminación y la consecución de efectos luminosos espectaculares.
• Permite realizar rápidos e ilimitados encendidos y apagados, sin acortar la vida útil de los leds.
• Elevada eficacia de color. Los leds son fuentes de luz monocromáticas, lo que evita pérdidas al pasar la luz generada a través de filtros.
• Es posible emplear luz de distintos colores (RGBW), realizar infinidad de cambios de color y crear sorprendentes efectos luminosos.
• Son fácilmente regulables. Con las unidades de control adecuadas, los leds permiten su regulación y control de forma sencilla, sin comprometer su vida.
• No emiten radiación ultravioleta ni infrarroja, lo que evita en algunas aplicaciones el deterioro de los materiales o elementos iluminados.

Figura 6.

Sistemas de control de la iluminación y los juegos de agua. Control DMX
Las fuentes ornamentales con iluminación a base de luces de colores que cambian de forma dinámica y las fuentes cibernéticas que combinan juegos de agua, iluminación y sonido (caso de las fuentes musicales) necesitan un sistema de control que gestione su funcionamiento, así como la sincronización de todos estos aspectos. Para gestionarlo, el sistema más empleado es el Control DMX.

DMX son las siglas del acrónimo inglés digital multiplex. Es un protocolo universal, muy utilizado en iluminación, que sirve para comunicar los equipos con los controladores. Es el protocolo de control más empleado en fuentes, gracias a su sencillez y versatilidad. Permite gestionar, de una manera lógica (mediante software) el funcionamiento de la iluminación, las electroválvulas y bombas. Básicamente, consta de una fuente de alimentación y del controlador, que envía una orden concreta a un elemento específico (controlado individualizado). Se requiere que todos los elementos estén perfectamente identificados (canales). La orden se transmite a través de los cables de tres hilos de alimentación, cables DMX, y solo es atendida por el que se indique en el canal correspondiente. Esto supone un nivel máximo de control sobre cada elemento de la fuente, con amplias posibilidades de sincronización. Permite gestionar el funcionamiento de la fuente vía control remoto e Internet. Puede utilizar amplificadores de señal o distribuidores.

Con los proyectores de led, del tipo RGB o RGBW, permite realizar cambios y mezclas de colores, efectos de transición, estáticos y de flash. El color de cada proyector es controlado, de manera individualizada, por su propio canal. Dependiendo del tipo, la instalación de la interfaz DMX varía y puede tener:

1. Fuente musical: por delante de la interfaz DMX se halla un ordenador (PC, Mac, tableta, etc.) a través del cual se lleva a cabo la ejecución de las secuencias y la sincronización entre hidráulica e iluminación.

2. Fuente no musical: el ordenador en este caso no es necesario. En su lugar, las secuencias cíclicas se graban directamente en la interfaz DMX, que las implementa (Fig. 6).

Figura 7. Detalles instalación de alumbrado de fuentes, construidas con el REBT de 2002. (C. de la Fuente, 2018).

Prescripciones de reglamentos y normativa aplicable a la instalación eléctrica e iluminación
Los reglamentos en vigor, que aplican a las nuevas instalaciones eléctricas y de iluminación y a las modificaciones o reparaciones de importancia (se entiende por modificaciones o reparaciones de importancia cuando se afecta a más del 50 % de la potencia instalada) son:

Reglamento electrotécnico para baja tensión e instrucciones técnicas complementarias (ITC) BT 01 a BT 51 (REBT), aprobado con el Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto (ESPAÑA. Ministerio de Ciencia y Tecnología, 2002).

El Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus instrucciones técnicas complementarias EA-01 a EA-07 (REEAE), aprobado con el Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre (España. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, 2008).

Reglamento electrotécnico para baja tensión, Real Decreto 842/2002
Este reglamento trata las fuentes ornamentales en la instrucción ITC-BT-31 Instalaciones con fines especiales. Piscinas y fuentes. Cuenta con una guía técnica de aplicación que se actualiza periódicamente (España. Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, 2020).

A continuación se exponen, en primer lugar, los requerimientos de la instrucción ITC-BT-31 y después los de otras instrucciones, que también aplican a la instalación eléctrica de fuentes.

Instrucción ITC-BT-31 Instalaciones con fines especiales. Piscinas y fuentes
El apartado 3 de esta instrucción está dedicado enteramente a fuentes y dispone lo siguiente:
Fuentes

En las fuentes se diferencian solo dos volúmenes 0 y 1, como se describe en la figura 6.

Requisitos de los volúmenes 0 y 1 de las fuentes

– Protección mediante (MBTS) muy baja tensión de seguridad hasta un valor de 12 V en corriente alterna o 30 V en corriente continua. La protección contra el contacto directo debe estar asegurada.

– Corte automático mediante dispositivo de protección por corriente diferencial residual asignada no inferior a 30 mA. Separación eléctrica mediante fuente situada fuera del volumen 0.

Para poder cumplir las medidas de protección anteriores, se requiere además que:

– El equipo eléctrico sea inaccesible, por ejemplo, por rejillas que solo puedan retirarse mediante herramientas apropiadas.

– Se utilicen equipos de clase I o III o especialmente diseñados para fuentes. Las luminarias cumplan con lo indicado en la norma UNE-EN 60.598- 2-18

– Las bases de enchufe no estén permitidas en estos volúmenes.

– Las bombas eléctricas cumplan con lo indicado en la norma UNE-EN 60.335-2-41.

Conexión equipotencial suplementaria
En los volúmenes 0 y 1 debe instalarse una conexión equipotencial suplementaria local. Todas las partes conductoras accesibles de tamaño apreciable, por ejemplo, surtidores, elementos metálicos y sistemas de tuberías metálicas deberán estar interconectadas conductivamente por un conductor de conexión equipotencial.

Protección contra la penetración del agua en los equipos eléctricos
Los equipos eléctricos deberán tener un grado de protección mínimo contra la penetración de agua, según:

– Volumen 0: IPX8.

– Volumen 1: IPX5.

Canalizaciones
Los cables resistirán permanentemente los efectos ambientales en el lugar de la instalación.

En los volúmenes 0 y 1 solo se permiten aquellos cables necesarios para alimentar al equipo receptor permanentemente instalado en estas zonas.

Los cables para el equipo eléctrico en el volumen 0 debe instalarse lo más alejado posible del borde de la pileta.

En los volúmenes 0 y 1 los cables y su instalación serán de las características indicadas en la ITC-BT-30, para locales mojados y los cables deberán colocarse mecánicamente protegidos en el interior de canalizaciones que cumplan la resistencia al impacto, código 5, según UNE-EN 50.086-1”.

La norma UNE EN 60598-2- 18:1994 aplica a las luminarias instaladas dentro del agua que utilizan lámparas de filamento de volframio (las incandescentes). No es de aplicación a las luminarias de leds.

El apartado 3 de la ITC-BT-31 no indica nada sobre la instalación eléctrica de las salas de máquinas de las fuentes (De la Fuente Borreguero, 2019). Estos locales cumplirán lo indicado en la ITC-BT-30 Instalaciones en locales de características especiales. El apartado 1 trata de los locales o emplazamientos húmedos y el apartado 2, de los mojados. Considera locales o emplazamientos mojados aquellos en los que se producen proyecciones de agua en su normal uso y aporta varios ejemplos. Según lo que indica, las salas de máquinas de las fuentes pueden considerarse locales húmedos y las canalizaciones pueden tener el grado de protección IPX1. No obstante, con objeto de mejorar la instalación conviene emplear canalizaciones y armarios con el grado de protección correspondiente a las proyecciones de agua, IPX4, propio de locales mojados.

Medidas de protección frente a contactos indirectos
Las instalaciones eléctricas situadas en los volúmenes 0 y 1 cumplirán las siguientes prescripciones de seguidad:

1. Muy baja tensión de seguridad (MBTS) hasta un valor de 12 V en corriente alterna o 30V en corriente continua.

Según la ITC-BT-36 la alimentación puede realizarse mediante una de las siguientes fuentes:

• Transformador de aislamiento de seguridad, conforme a la norma UNE-EN 60742 (España. AENOR, 1996). Debe incorporar un apantallamiento metálico entre primario y secundario, puesto a tierra, que garantice, de este modo, que no exista ningún punto en común entre el circuito de utilización y de alimentación, siempre que haya un sistema de protección en el circuito primario por corte automático de la alimentación.

• Fuentes de alimentación electrónicas, en las que se han adoptado medidas para que, en caso de primer defecto, la tensión no supere los valores correspondientes a muy baja tensión. Los transformadores de seguridad serán de aislamiento seco, con carcasa de protección, bornas protegidas y prensaestopas. Si se instalan directamente en salas de máquinas (no se alojan en armarios), las carcasas deberán tener un grado de protección mínimo IPX4.

Los trasformadores serán de la potencia y tensión de alimentación adecuadas a la instalación.

Figura 8. Plano de planta y esquema unifilar de la instalación eléctrica de una fuente, construida con el REBT de
2002.

Las fuentes de alimentación se instalarán en el interior de armarios o envolventes, con grado de protección IPX4. Se adecuarán a las características de los receptores, en lo que se refiere a potencia, tensión de alimentación y condiciones del suministro.

Las instalaciones a MBTS cumplirán, además, los siguientes requisitos, indicados en la ITC-BT-36:

• La separación de protección entre los conductores de cada circuito a MBTS y los de cualquier otro circuito debe ser realizada por una de las disposiciones siguientes:

– La separación física de los conductores.

– Los conductores de los circuitos de MBTS deben estar provistos, además de su aislamiento principal, de una cubierta no metálica.

– Los conductores de los circuitos a tensiones diferentes, deben estar separados entre sí por una pantalla metálica conectada a tierra, o por una vaina metálica conectada a tierra.

– Un cable multiconductor o un agrupamiento de conductores pueden contener circuitos a tensiones diferentes, siempre que los conductores de los circuitos a MBTS estén aislados, individual o colectivamente, para la tensión más alta que tienen que soportar.

• No es necesario en este tipo de instalaciones seguir las prescripciones fijadas en la instrucción ITC-BT-19 para identificación de los conductores, ni las prescripciones de la ITCBT-06 referidas a la distancia de conductores al suelo y la separación mínima entre ellos.

• Para las instalaciones de alumbrado, la caída de tensión entre la fuente de energía y los puntos de utilización no será superior al 5%.

• Las partes activas de los circuitos de MBTS no deben ser conectadas eléctricamente a tierra, ni a partes activas, ni a conductores de protección que pertenezcan a circuitos diferentes.

• Las masas no deben conectarse intencionadamente ni a tierra, ni a conductores de protección o masas de circuitos diferentes, ni a elementos conductores. No obstante, para los equipos que, por su disposición, tengan conexiones francas a elementos conductores, la presente medida sigue siendo válida si puede asegurarse que estas partes no pueden conectarse a un potencial superior a 50 V en corriente alterna o 75 V en corriente continua.

• Si hay masas de circuitos a MBTS susceptibles de ponerse en contacto con masas de otros circuitos, la protección contra los choques eléctricos ya no se basa en la medida exclusiva de protección para MBTS, sino en las medidas de protección correspondientes a estas últimas masas.

Actualmente, la iluminación más empleada en fuentes es mediante proyectores de tecnología led instalados en los volúmenes 0 y 1 y medida de protección a MBTS, de 12 o 24 V DC.

2. Corte automático mediante dispositivo de protección por corriente diferencial residual asignada no superior a 30 mA.

La medida de protección habitual para las bombas, tanto si se instalan en el volumen 0 (sumergidas en los vasos) o volumen 1, consiste en la protección por corte automático de la alimentación después de la aparición de un fallo mediante diferenciales de 30 mA y la puesta a tierra de las masas de las bombas. Si la bomba se instala en sala de máquinas se emplea esta misma misma protección, usando diferenciales como máximo de 300 mA.

Medidas de protección frente a contactos directos
Frente a contactos directos, y según se establece en la ITC-BT-24, apartado 3.1, se adoptará la protección por aislamiento de las partes activas, las cuales estarán recubiertas de un aislamiento que no pueda ser eliminado más que destruyéndolo. Esta medida se complementará con alguna de las medidas de protección frente a contactos indirectos indicadas anteriormente.

Protección contra sobreintensidades
Se emplearán interruptores automáticos magnetotérmicos de corte omnipolar, con curva térmica de corte, según la ITC-BT-22, apartado 1.1, de intensidad de corriente nominal inferior a la máxima admisible por los conductores que protege, teniendo en cuenta los valores de las tablas y los coeficientes de corrección según el tipo de instalación, establecidos en la ITCBT-19.

Protección contra cortocircuitos
Los conductores quedarán protegidos frente a intensidades de cortocircuitos mediante el empleo de interruptores automáticos magnetotérmicos de corte omnipolar, de poder de corte suficiente para la intensidad de cortocircuito máxima prevista, según la Instrucción ITC-BT-22, apartado 1.1.

Protección contra sobretensiones
Las instalaciones eléctricas de fuentes ornamentales según la ITC-BT-23, apartado 2.2, se clasifican como de categoría III. Según el apartado 3.1 se prevé un bajo riesgo de sobretensiones, por estar alimentadas por una red subterránea en su totalidad, y se considera suficiente la resistencia a las sobretensiones de los equipos, no requiriéndose ninguna protección suplementaria contra las sobretensiones transitorias. Según la tabla 1 de la citada instrucción, como la tensión nominal de la instalación es 230/400 V, los equipos y materiales que se empleen deben soportar 4 kV frente a una tensión a impulsos de 1,2/50 kV.

Instalación de puesta a tierra
Según la ITC-BT-18, la puesta a tierra de la instalación se establece con objeto de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas y para asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados.

Los conductores de tierra, o de enlace con el electrodo de puesta a tierra, serán de cobre de 35 mm2 . La unión entre conductores de tierra y electrodos se debe realizar mediante soldadura aluminotérmica de alto punto de fusión, o uniones metálicas especiales para puestas a tierra.

En el cuadro de mando y protección se instalará un borne principal de tierra, donde se unirá el conductor de puesta a tierra y los de protección. Se situará en lugar accesible y permitirá medir la resistencia de la toma de tierra. Será desmontable, por medio de un útil, mecánicamente seguro y debe asegurar la continuidad eléctrica.

Los conductores de protección unirán eléctricamente las masas de los equipos eléctricos con el conductor de tierra. Sus secciones cumplirán con lo indicado en la tabla 2 de la ITC-BT-18.

Sistema de cableado
Los conductores que se empleen en los volúmenes 0 y 1 deberán ser de cobre, flexibles, designación DN-K 0,6/1 KV, por ser los más adecuados para estar sumergidos en agua durante prolongados periodos de tiempo, alternados con periodos más cortos expuestos a la acción del sol, que corresponden a las operaciones de limpieza con vaciado de los vasos. Se alojarán en el interior de tubos de PVC, de polietileno o canaletas de PVC, de las secciones adecuadas, dispuestos de modo que ningún tramo de los conductores quede sin canalizar. Todas las entradas a proyectores, cajas y bombas se realizarán mediante prensaestopas, con grado de protección contra la penetración del agua IPX8 cuando se sitúen en el volumen 0 y como mínimo IPX5 si están en el volumen 1. En la figura 7 se muestran diferentes detalles constructivos de instalaciones de iluminación de fuentes con tecnología led y en la figura 8, el plano de planta y esquema unifilar de la instalación eléctrica de una fuente, todos ellos realizados con los requerimientos del vigente REBT.

Documentación y puesta en servicio de las instalaciones eléctricas de fuentes ornamentales
En el apartado 3 de la ITC-BT-04 se indica que:

• Para su ejecución, precisan elaboración de proyecto las nuevas instalaciones de fuentes de P > 5 kW (grupo n). También requieren proyecto las ampliaciones o modificaciones de importancia de las fuentes que, sin llegar a la potencia indicada (5 kW), la superan tras la ampliación o modificación.

• Requieren memoria técnica de diseño (MTD) todas las instalaciones —sean nuevas, ampliaciones o modificaciones— de las instalaciones de fuentes de P > 5 kW. P = potencia prevista en la instalación, teniendo en cuenta lo estipulado en la ITC-BT-10.

El contenido de estos documentos se detalla en la citada instrucción.

Al finalizar la instalación, y previamente a su puesta en servicio, el instalador autorizado realizará las verificaciones oportunas, según se especifica en la ITC-BT-05 y, en su caso, las que determine la dirección de obra. Según la citada instrucción, las fuentes no son objeto de inspección inicial ni periódica por organismo de control.

En la ITC-BT-04 se detallan los requisitos para la ejecución y tramitación de las instalaciones para su puesta en servicio.

Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior
Abordar el problema de la eficiencia energética y la afección sobre el medio ambiente causado por las instalaciones de alumbrado exterior dio lugar a la publicación del Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus instrucciones técnicas complementarias (REEAE). Este reglamento no incluyó la aplicación de la tecnología led, que sí fue recogida en la Guía técnica de aplicación, publicada en mayo de 2013 (España. Ministerio de Industria, Energía y Turismo, 2013).

Según lo indicado en su artículo 2, el REEAE aplica a las instalaciones de alumbrado de fuentes de más de 1 kW de potencia instalada, objeto de la ITC-BT-31. La ITC-EA-02, apartado 4, considera la iluminación de fuentes como alumbrado ornamental.

La ITC-EA-04, apartado 2, prescribe que las lámparas utilizadas en instalaciones de alumbrado vial, específico y ornamental tendrán una eficacia luminosa superior a 65 lm/W. Este requisito le cumplen los leds y las lámparas de descarga; no los cumplen las lámparas de incandescencia, por lo que para iluminar fuentes no pueden emplearse desde la entrada en vigor de este reglamento.

La ITC-EA-04, apartado 3, establece las prescripciones de las luminarias y proyectores. Los que se emplean en la iluminación de fuentes, además de cumplir las normas indicadas en el apartado 3.2 de este artículo, cumplirán los siguientes requisitos:

  • Rendimiento: proyectores > 55%, luminarias > 60%.
  • Factor de utilización: proyectores > 0,25%, luminarias >0,30%.

Conclusiones
La iluminación de las fuentes ornamentales mediante tecnología led, siguiendo las directices y especificaciones desarrolladas en el presente artículo, dará como resultado una correcta iluminación de las mismas, lo que permitirá potenciar los efectos producidos por el movimiento del agua, apreciar los componentes y características constructivas de los vasos y de los elementos escultóricos y/o arquitectónicos que la integran, además de resaltarla frente a la iluminación viaria o ambiental presente en su entorno.

Por otro lado, si la ejecución de la instalación eléctrica y de iluminación se realiza cumpliendo con las exigencias normativas y de seguridad indicadas en lo largo del artículo, se garantiza cumplir con las prescripciones a las que obligan los distintos reglamentos y normas de aplicación.


Bibliografía

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