universidad nacional de chimborazo facultad de ciencias de la

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN, HUMANAS Y
TECNOLOGÍAS.
TÍTULO DE LA TESIS:
“ANÁLISIS DE LA UTILIZACIÓN DE INTERRUPTORES DIFERENCIALES Y
SUS BENEFICIOS
EN LA PROTECCIÓN DE USUARIOS Y EQUIPOS
ELÉCTRICOS EN EL INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR STANFORD
DE LA CIUDAD DE RIOBAMBA, PROVINCIA DE CHIMBORAZO DURANTE
EL PERIODO ACADEMICO 2014-2015”
Trabajo presentado como requisito para obtener el título de Licenciado en la
especialidad de: Electricidad-Electrónica
AUTOR:
Neyser Favian Bayas Chiguano.
COAUTOR:
Msc. Nardo Pesántez
Riobamba-Ecuador
Junio 2015
ii
iii
iv
DEDICATORIA
En cada una de las letras de esta investigación se encuentra impregnado
todo el esfuerzo, sacrificio, constancia y apoyo incondicional de Dios y de
mi familia a quienes dedico de forma integral este trabajo.
v
AGRADECIMIENTO
A Dios; que me ha llenado de bendiciones al darme a mi familia, y me ha regalado la
oportunidad de servirle con mi trabajo; a mis padres, Abraham y Elisa, puesto que
me apoyaron siempre, dándome ejemplos dignos de superación, entrega y vocación,
gracias a ellos, hoy puedo ver alcanzadas mis metas, ya que siempre estuvieron
impulsándome en los momentos más difíciles y porque el orgullo que sienten ahora,
fue lo que me hizo ir hasta el final.
De manera especial a mi esposa e hijo que con su preocupación, compañía y apoyo
constante se convirtieron en la principal motivación para alcanzar esta meta y de
forma especial a mi tutor, Msc. Nardo Pesántez quien me guio en la realización de
este trabajo.
vi
ÍNDICE GENERAL
CERTIFICACIÓN DE TUTORÍA ..................................................................................... ii
MIEMBROS DEL TRIBUNAL ........................................ Error! Bookmark not defined.
DERECHOS DE AUTORÍA ............................................. Error! Bookmark not defined.
DEDICATORIA .................................................................................................................. v
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................vi
LISTA DE TABLAS ...........................................................................................................x
LISTA DE FIGURAS .........................................................................................................xi
RESUMEN ...................................................................................................................... xiii
SUMMARY ......................................................................................................................xiv
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1
CAPÍTULO I
1. MARCO REFERENCIAL ............................................................................................. 4
1.1 Planteamiento del problema: ........................................................................................ 4
1.2 Formulación del problema: ........................................................................................... 5
1.3 Objetivos ....................................................................................................................... 5
1.3.1 General ..................................................................................................................... 5
1.3.2 Específicos ................................................................................................................ 5
1.4 Justificación e importancia de la investigación ............................................................ 5
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO.......................................................................................................7
2.1. Antecedentes de investigaciones anteriores con respecto al problema que se
investiga. ....................................................................................................................... 7
2.2. Fundamentaciones. .......................................................................................................7
2.2.1. Fundamentación Legal ............................................................................................... 7
2.2.2. Fundamentación Teórica ............................................................................................ 7
vii
2.2.2.1.
Interruptor diferencial ........................................................................................................ 7
2.2.2.2.
Funcionamiento ................................................................................................................... 8
2.2.2.3.
Clasificación ....................................................................................................................... 10
2.2.2.4.
Tipología de los interruptores diferenciales .............................................................. 10
2.2.2.5.
Clase de los interruptores diferenciales ...................................................................... 12
2.2.2.6.
Sensibilidad de los interruptores diferenciales ......................................................... 13
2.2.2.7.
Tiempo de respuesta ........................................................................................................ 15
2.2.2.8.
Selectividad ........................................................................................................................ 16
2.2.2.9.
Comprobación de funcionamiento del interruptor diferencial ............................. 17
2.2.2.10.
Modo de instalación ......................................................................................................... 18
2.2.2.11.
Principios para la protección contra contactos directos e indirectos .............. 19
2.2.2.12.
Consideraciones generales para la protección diferencial .................................... 20
2.2.2.13.
Protección de usuarios y equipos eléctricos .............................................................. 21
2.2.2.14.
Protección de usuarios ..................................................................................................... 22
2.2.2.15.
Reconocimiento de peligros .......................................................................................... 23
2.2.2.16.
Causas más frecuentes de accidentes eléctricos ....................................................... 25
2.2.2.17.
Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano ..................................... 28
2.3. Definiciones de términos básicos ............................................................................... 34
2.4. Sistema de hipótesis ....................................................................................................35
2.5. Variables ..................................................................................................................... 35
2.5.1. Dependiente .............................................................................................................. 35
2.5.2. Independiente ...........................................................................................................35
2.6. Operacionalización de las variables ............................................................................ 36
CAPÍTULO III
3. Marco metodológico .....................................................................................................38
3.1. Método científico ........................................................................................................38
3.2. Tipo de investigacion ..................................................................................................38
3.3. Diseño de la investigación .......................................................................................... 38
3.4. Tipo de estudio............................................................................................................ 39
viii
3.5. Población y Muestra ...................................................................................................39
3.5.1. Población .................................................................................................................. 39
3.5.2. Muestra ..................................................................................................................... 39
3.6. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ....................................................... 39
3.6.1. Técnicas .................................................................................................................... 40
3.6.2. Instrumentos ............................................................................................................. 40
3.7. Técnicas de procedimiento para el análisis.................................................................40
CAPÍTULO IV
4.
Análisis e interpretación de resultados. ......................................................................41
4.1. Encuesta dirigidas a los estudiantes ............................................................................ 41
4.2. Encuesta dirigidas a docentes ..................................................................................... 50
4.3. Comprobación de hipótesis ......................................................................................... 59
CAPÍTULO V
5.
Conclusiones y Recomendaciones .............................................................................. 60
5.1. Conclusiones ............................................................................................................... 60
5.2. Recomendaciones .......................................................................................................61
Referencias Bibliográficas .................................................................................................62
Referencias ...................................................................................................................... 62
Bibliografía ........................................................................................................................ 64
Anexo “A”. Encuesta dirigida a estudiantes…….…………………..............................xvi
Anexo “B”. Encuesta dirigida a docentes……………………………...........................xviii
Fotografías ................................................................................................................... xviiix
ix
LISTA DE TABLAS
1. Efectos sobre la piel derivados del paso de una densidad de corriente ................. 30
2. Operacionalización de las variables ....................................................................... 36
3. Población estudiada ............................................................................................... 39
3. Recolección de datos ............................................................................................. 39
4. Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 41
5. Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 42
6. Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 43
7. Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 44
8. Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 45
9. Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los estudiantes .............................................. 46
10.Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................. 47
11. Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 48
12. Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 49
13. Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 50
14. Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 51
15. Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 52
16. Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 53
17. Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 54
18. Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 55
19. Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 56
20. Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 57
21. Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 58
x
LISTA DE FIGURAS
1. Esquema de un Interruptor Diferencial .................................................................... 8
2. Estado de funcionamiento normal en la instalación ................................................ 9
3. Condición de falla a tierra en la instalación ............................................................. 9
4. Clases de los interruptores diferenciales según la forma de onda de la corriente . 13
5. Límites superiores de la resistencia ....................................................................... 14
6. Valores normalizados del tiempo de funcionamiento y de no respuesta para una
corriente residual........................................................................................................ 16
7. Protecciones en serie .............................................................................................. 17
8. Comprobación de funcionamiento ......................................................................... 18
9. Forma de Instalación ............................................................................................. 19
10. Efecto sobre la piel derivados del paso de una densidad de corriente ................. 29
11. Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 41
12. Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 42
13. Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 43
14. Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 44
15. Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 45
16. Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 46
17. Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 47
18. Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 48
19. Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los estudiantes ............................................ 49
20. Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 50
21. Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 51
22. Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 52
23. Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 53
24. Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 54
25. Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 55
26. Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 56
27. Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 57
28. Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los docentes ................................................ 58
xi
LISTA DE ABREVIATURAS
DDR: Dispositivo Diferencial Residual
IRAM: Instituto Argentino de Normalización y Certificación
REBT: Reglamento Eléctrico para Baja Tensión
BT: Baja Tensión
mA: Miliamperios
AC: Corriente Alterna
U: Tensión
A: Amperio
I: Intensidad
R: Resistencia
UNE: Acrónimo de Una Norma Española
IEC: International Electro Technical Commission
SPT: Sistema de Puesta a Tierra
RCP: Respiración Cardiopulmonar
EPP: Equipo de Protección Personal
xii
RESUMEN
Los interruptores diferenciales constituyen una de las innovaciones en cuanto a
seguridad eléctrica; estos se definen como dispositivos electromecánicos que se
colocan en las instalaciones eléctricas de corriente alterna; con el fin de proteger a las
personas de las derivaciones causadas por la falta de aislamiento entre conductores
activos y tierra o masa de los aparatos. Es así que el presente estudio se enfoca en el
análisis de la utilización de estos dispositivos y sus beneficios, tomando en cuenta
estos aspectos y debido a que en la actualidad se ve la constante necesidad de
implementar nuevas normas de seguridad, era necesario una investigación que
profundice la información que la población del Instituto Tecnológico Superior
Stanford posee sobre este dispositivo y los múltiples beneficios de su aplicación.
Para esta investigación se tomó como población a los 280 estudiantes y 23 docentes
del Instituto Tecnológico Superior Stanford, aplicando el método Inductivo
Deductivo, utilizando encuestas para la recolección de datos. Partiendo del análisis
de la problemática desde el conocimiento de pequeños incidentes como usuarios que
han recibido algún tipo de descarga eléctrica así como daños en equipos, debido a la
falta de seguridades en las instalaciones; ya que no se cuenta con protecciones para
derivaciones de corriente o fugas a tierra. También de este análisis se pudo concretar
que en su mayoría 59% de los encuestados cree que las instalaciones eléctricas
cumplen con las normas de seguridad necesarias, mencionando como los breakers
como la opción más común entre los encuestados, además se resaltó que solo el 39%
conoce el estado actual de las mismas. El 74 % de los encuestados revelan algún tipo
de conocimiento sobre medidas de protección eléctrica; repitiéndose entre las más
comunes los breakers, fusibles y tomas a tierra mencionando también que el 66% ha
sufrido algún tipo de descarga eléctrica y que el 30% conoce sobre algún daño de los
equipos eléctricos
causados por fallas en las instalaciones eléctricas. Primó el
desconocimiento sobre los interruptores diferenciales por lo que se socializó este
punto, previo a las encuestas, para la mejor comprensión de las mismas.
Concluyendo con los beneficios que estos dispositivos generan; los mismos que se
enumeran a continuación: detecta fugas de corriente, protección personal, mejora el
xiii
rendimiento de los equipos eléctricos, previene incendios y disminuye el consumo
de energía. Además se sugirió profundizar en el estudio sobre esta temática con la
finalidad de que su uso y aplicación se vuelvan más constantes dentro de las labores
de quienes se dedican al trabajo directo con instalaciones eléctricas.
xiv
xv
INTRODUCCIÓN
La tecnología ha aumentado considerablemente la seguridad de los equipos y
usuarios de las instalaciones eléctricas; ha reducido los riesgos debidos al manejo y
utilización. En la actualidad, en los sistemas eléctricos los niveles de seguridad que
se deben reunir están normalizados. Resulta obvio que no puede asegurarse un riesgo
nulo en la interacción de los usuarios, equipos y las conexiones eléctricas; sin
embargo, una adecuada instalación de las mismas, que incluyan dispositivos de
seguridad y protección minimiza los riesgos eléctricos y aumenta la seguridad en el
entorno.
De todas formas, el aumento de la complejidad de los dispositivos y su manejo
provoca un número considerable de necesidades que se deben suplir en el momento
mismo de la instalación. La mayoría de estos daños se pueden atribuir a una falta de
información sobre los nuevos dispositivos que se utilizan para contrarrestar los
riesgos. Por lo tanto, suponiendo que las seguridades de las instalaciones pueden
fallar, deben desarrollarse sistemas de seguridad lo más fiables posible; en esta
definición, colocaremos a los interruptores diferenciales.
En este tema se pretende dar una visión del problema de la seguridad eléctrica,
estudiando de qué forma contribuye la inclusión de los nuevos dispositivos de
seguridad. De hecho, en nuestro país se ha evidenciado la necesidad de innovar en
los sistemas de seguridad eléctrica, destacando el reciente caso en que una entidad de
salud pública fue declarada en emergencia debido a las falencias en cuanto a
seguridad eléctrica. Las condiciones bajo las que se presentan dichos problemas son
difíciles de percibir por lo que hay que extremar las precauciones.
Para describir los riesgos eléctricos, se estudian los efectos de la corriente eléctrica
en los usuarios y equipos además de posibles sistemas de seguridad.
1
Este trabajo buscó realizar un análisis de la utilización de interruptores diferenciales
y sus beneficios en la protección de usuarios y equipos eléctricos.
Con esta investigación se resaltó la importancia de los nuevos dispositivos de
seguridad eléctrica y sus múltiples beneficios así también se pusieron en evidencia la
falta de información sobre los mismos.
Dentro de la presente investigación el objetivo principal fue analizar la utilización de
interruptores diferenciales y sus beneficios en las instalaciones eléctricas.
La población fue 303 personas; de los cuales 280 fueron estudiantes y 23 docentes
del Instituto Tecnológico Superior Stanford.
Para la obtención de resultados aplicamos encuestas dirigidas a los estudiantes y
docentes
para evidenciar la información que se posee sobre interruptores
diferenciales y sus beneficios.
La siguiente investigación se divide en cuatro capítulos:
El capítulo I se refiere al Marco Referencial, que contiene planteamiento y
formulación del problema, objetivos general y específicos,
justificación e
importancia del problema.
En el capítulo II se presenta el Marco Teórico, en el que se encuentra: antecedentes
de investigaciones anteriores con respecto al problema que se investiga,
fundamentaciones, el sustento teórico contextual que fundamenta el problema
investigado; se encuentra posteriormente la definición de términos básicos y por
último el sistema de hipótesis.
2
El capítulo III contiene el Marco Metodológico, diseño y tipo de la investigación,
población y muestra, técnicas e instrumentos de recolección de datos, técnicas de
procedimiento para el análisis, además del análisis e interpretación de resultados.
El capítulo IV contiene las Conclusiones y Recomendaciones, referencias
bibliográficas y los anexos.
3
CAPÍTULO I
1. MARCO REFERENCIAL
1.1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Al realizar instalaciones eléctricas es necesario hablar de
seguridad, ya sea al
momento de realizar trabajos de instalaciones residenciales, industrial, o a su vez
trabajos de mantenimiento, en la gran mayoría de casos se pasa por alto esta
actividad, lo que ha suscitado un sin número de accidentes; dando como resultado
daños en las personas y sobre los bienes, debido al riesgo asociado de incendios y
explosiones.
Tomando en cuenta
protección de
los peligros que pueden suscitarse debido a la deficiente
los sistemas eléctricos y a los daños ocasionados, se ha empleado
para este trabajo los interruptores electromagnéticos, ya sea contra calentamiento en
el conductor, sobrecarga, cortocircuitos.,etc.; sin embargo hay que considerar que
estos dispositivos de protección no son adecuados y técnicamente dimensionados con
mínimo o ningún mantenimiento en un tablero es necesario la mayor protección , he
aquí la importancia de la utilización de interruptores diferenciales los cuales están
precisamente a favor de la seguridad , contra contactos accidentales, ya sean directos
o indirectos, calentamientos en el conductor, cortocircuitos, caídas de tensión y
corrientes de defecto o fugas a tierra.
Al relacionar lo mencionado con el lugar en el que se realizó la investigación se
conoció datos que son relevantes para este estudio como: las instalaciones eléctricas
del Instituto Tecnológico Superior “Stanford” cuenta únicamente con breakers como
dispositivos de seguridad, se cuentan incidentes eléctricos como daños en equipos y
descargas eléctricas de menor intensidad a usuarios, y el desconocimiento de lo que
son los interruptores diferenciales y sus beneficios; por lo que se tuvo que socializar
la temática previo la aplicación de las encuestas.
4
1.2
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:
¿Qué beneficios tiene la utilización de interruptores diferenciales en la protección
de usuarios y equipos eléctricos en el Instituto Tecnológico Superior Stanford de la
ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo?
1.3
OBJETIVOS
1.3.1
GENERAL
Analizar la utilización de interruptores diferenciales, y sus beneficios en las
instalaciones eléctricas del Instituto Tecnológico Superior Stanford de la
ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo durante el periodo académico
2014-215.
1.3.2 ESPECÍFICOS
1.4

Diagnosticar el estado de las instalaciones eléctricas.

Identificar las necesidades de protección de usuarios y equipos eléctricos.

Establecer los beneficios de la utilización de los interruptores diferenciales.

Establecer recomendaciones y alternativas de uso.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
En la ciudad de Riobamba y en todo el país, se han registrado una gran cantidad de
incendios desde hace mucho tiempo atrás, teniendo grandes pérdidas materiales y la
más importante pérdidas humanas irrecuperables; generadas por diferentes causas,
siendo las más relevantes las de origen eléctrico, principalmente los cortocircuitos,
teniendo como principales causas el envejecimiento de las instalaciones eléctricas, la
inseguridad de las instalaciones eléctricas y el empleo de personal no calificado.
Para evitar los posibles riesgos que puede ocasionar el uso de la electricidad, es
necesario considerar la implementación de uno o más dispositivos de protección
eléctrica al momento de diseñar una instalación. Sin embargo, la utilidad de estos
5
equipos claramente va más allá de las necesidades de los grandes proyectos, por lo
que los proveedores continuamente están desarrollando estas tecnologías.
En la incorporación de nuevas tecnologías en mercados como el inmobiliario, es
evidente que hace 10 años atrás, era difícil de encontrar en las viviendas nuevas
interruptores diferenciales, pero debido al mismo avance en las tecnologías y en la
caída en sus precios, hoy en día se ha vuelto un elemento muy común dentro de los
tableros, protegiendo las instalaciones y las personas.
Por medio de esta investigación
se busca incentivar la necesidad de utilizar
interruptores que ayuden en la instalación de sistemas eléctricos que sustenten la
protección de cada equipo, así como asegurar la seguridad de cada persona que se
encuentre en contacto con los equipos.
Por todo lo mencionado anteriormente; y por las diversas innovaciones tecnológicas
y de infraestructura que se vienen incorporando en el Instituto Tecnológico Superior
Stanford de la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo
es evidente la
necesidad de instalar y probar normas de seguridad preventivas para procurar el
bienestar de las personas e instalaciones eléctricas, por tanto mejorar la vida útil de
las instalaciones; y de esta manera concienciar sobre la importancia de utilizar
interruptores diferenciales en las instalaciones eléctricas.
6
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIONES ANTERIORES CON
RESPECTO AL PROBLEMA QUE SE INVESTIGA.
En el Instituto Tecnológico Superior Stanford de la ciudad de Riobamba,
provincia de Chimborazo no se ha registrado información sobre
investigaciones previas respecto al tema, por eso la misma es original;
además revisado los archivos de la Escuela de Educación Técnica y de la
Universidad Nacional de Chimborazo no se han encontrado datos respecto al
tema.
2.2. FUNDAMENTACIONES.
2.2.1. FUNDAMENTACIÓN LEGAL
De acuerdo a las Instrucciones Complementarias del Reglamento Electrotécnico
para Baja Tensión, se han seguido, cuando ha sido posible y conveniente, las
definiciones que figuran para estos términos en la Norma UNE 21302. En el
cual manifiesta, el Instructivo MI BT 021 el empleo de Interruptores Diferenciales
en Instalaciones eléctricas de Interiores o receptoras, para la protección contra
contactos directos o indirectos. (CELEC, 2013)
2.2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.2.2.1.
Interruptor diferencial
Un interruptor diferencial, también llamado dispositivo diferencial residual (DDR),
es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de
7
corriente alterna, con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas
por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.
Esta derivación a tierra se puede lograr a través del conductor de protección
conectado entre la más y tierra o lamentablemente a través de las personas si aquella
conexión a tierra falla. (IRAM, 2014)
2.2.2.2.
Funcionamiento
La detección de la corriente de falla diferencial se efectúa mediante un transformador
de corriente toroidal, compuesto por un núcleo de material ferromagnético y un
bobinado primario constituido por la(s) fase(s) y el neutro del circuito a proteger. En
esencia, el interruptor diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie con los
conductores de alimentación de corriente y que producen campos magnéticos
opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado
puede accionar unos contactos. En la figura 1 se presenta el esquema de un
interruptor diferencial.
Figura 1: Esquema de un Interruptor Diferencial
Fuente: www.tuveras.com
El interruptor diferencial censa la corriente que circula por la fase y el neutro, que en
condiciones normales debiese ser igual. Si ocurre una falla de aislación en algún
artefacto eléctrico, es decir, el conductor de fase queda en contacto con alguna parte
metálica (conductora), y se origina una descarga a tierra, entonces la corriente que
8
circulará por el neutro será menor a la que circula por la fase. Ante este desequilibrio
el interruptor diferencial opera, desconectando el circuito.
En la Figura 2, la intensidad (𝐼1 ) que circula entre el punto a y la carga debe ser igual
a la (𝐼2 ) que circula entre la carga y el punto b (𝐼1 = 𝐼2 ) y por tanto los campos
magnéticos creados por ambas bobinas son iguales y opuestos, por lo que la
resultante de ambos es nula. Éste es el estado normal del circuito.
Figura 2: Estado de funcionamiento normal en la instalación
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_diferencial
Ahora en la Figura 3, vemos que la carga presenta una derivación a tierra por la que
circula una corriente de fuga (𝐼𝑓 ), por lo que ahora 𝐼2 = 𝐼1 − 𝐼𝑓 y por tanto menor
que. 𝐼1
Figura 3: Condición de falla a tierra en la instalación
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_diferencial
Es aquí donde el dispositivo desconecta el circuito para prevenir electrocuciones,. La
diferencia entre las dos corrientes es la que produce un campo magnético resultante,
que no es nulo y que por tanto producirá una atracción sobre el núcleo N,
9
desplazándolo de su posición de equilibrio, provocando la apertura de los contactos
C1 y C2 e interrumpiendo el paso de corriente hacia la carga, en tanto no se rearme
manualmente el dispositivo una vez se haya corregido la avería o el peligro de
electrocución. Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuación,
el REBT exige que en las instalaciones residenciales se instalen normalmente
interruptores diferenciales que actúen con una corriente de fuga máxima de 30 mA y
un tiempo de respuesta de 50 ms, lo cual garantiza una protección adecuada para las
personas y equipos. Las características que definen un interruptor diferencial son el
amperaje, número de polos, y sensibilidad, por ejemplo: Interruptor diferencial 16AIV-30mA. El amperaje, calibre o intensidad nominal es la corriente máxima que
puede circular por el interruptor sin sobrecalentarse. El número de polos coincide con
el número de conductores que tiene la línea a proteger. La sensibilidad es la corriente
de fuga mínima necesaria para hacer saltar el interruptor. (Trashorras Montecelos,
2009)
2.2.2.3.
CLASIFICACIÓN
Podemos clasificar a los interruptores diferenciales atendiendo a alguna de las
características siguientes:
a) Tipología del aparato
b) Forma de onda a la que el aparato es sensible (clase AC, A, B)
c) Sensibilidad de disparo
d) Tiempo de disparo.
2.2.2.4.
TIPOLOGÍA DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES
En relación a la tipología del aparato, los interruptores diferenciales se pueden
encontrar:

Diferencial “puro” (sin corte magneto térmico incorporado)

Interruptor magneto térmico-diferencial (combinado)

Relé diferencial.
10
Los interruptores diferenciales combinados, disponen, en un único aparato, la
función de protección diferencial y magneto térmica, del interruptor automático. Los
interruptores diferenciales combinados intervienen tanto por corrientes de fuga como
por sobrecargas o cortocircuitos y están auto protegidos contra corrientes de
cortocircuito del valor indicado en el aparato.
Los interruptores diferenciales puros son sensibles solamente a corrientes de fuga. Se
deben de utilizar en serie (aguas abajo) con un interruptor automático o un fusible
que los proteja de una posible sobre corriente, cuando se den valores, en la
instalación, que puedan dañarlo. Así mismo estos aparatos deben poseer una
protección previa, mediante interruptores automáticos que limiten la energía
específica pasante, y actúen como interruptor de corte general de cualquier otro
interruptor instalado aguas abajo. Los interruptores diferenciales combinados,
disponen, en un único aparato, la función de protección diferencial y magneto
térmica, del interruptor automático. Los interruptores diferenciales combinados
intervienen tanto por corrientes de fuga como por sobrecargas o cortocircuitos y
están auto protegidos contra corrientes de cortocircuito del valor indicado en el
aparato.
Los Dispositivos Diferenciales Adaptables (bloques diferenciales) son dispositivos
diferenciales aptos para ser ensamblados a interruptores automáticos compatibles.
Según la norma de fabricación no es posible ensamblar un interruptor automático
con una corriente asignada dada con un bloque diferencial de corriente máxima
asignada inferior. Por ello, el dispositivo diferencial adaptable mantiene tanto las
características eléctricas del interruptor magnetotérmico como las del propio bloque
diferencial.
En circuitos con intensidades nominales relativamente elevadas, (>100 A) la
protección diferencial puede ser realizada mediante relés diferenciales. El relé
diferencial se conecta a un transformador toroidal especial, que lleva a cabo la
función de suma vectorial de las intensidades de línea. La intervención del relé
11
diferencial provoca el disparo del interruptor automático de protección, realizándose
de esta forma la apertura del circuito.
El relé diferencial es sensible a corrientes de defecto alternas y continuas pulsantes.
Se puede ajustar tanto la sensibilidad como el tiempo de intervención. (Alabarta,
Materiales, 2006)
2.2.2.5.
CLASE DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Dependiendo de la forma de onda de las corrientes de fuga a tierra a la cual son
sensibles, existen dos categorías básicas de diferenciales, definidas como CLASES:

Clase AC, esta es la clase estándar, los interruptores diferenciales de esta
clase son aptos para todos los sistemas donde se prevén corrientes de defecto
a tierra senoidales. Asegura la desconexión ante una corriente diferencial
alterna senoidal aplicada bruscamente o de valor creciente.

Clase A, esta clase permite detectar corrientes de fuga alternas o pulsantes
con o sin componente continua aplicadas bruscamente o de valor creciente.
Los interruptores diferenciales de esta clase son especialmente aptos para
proteger equipos con componentes electrónicos alimentados directamente por
la red eléctrica sin conexión de transformadores, como por ejemplo los
utilizados para corregir o regular la corriente mediante variación de una
magnitud física (velocidad, temperatura, intensidad luminosa, etc.). Estos
aparatos pueden generar una corriente continua pulsante con componente
continua que el interruptor diferencial de tipo A puede detectar.
La mayoría de los fabricantes también ofrecen interruptores diferenciales clase B,
aptos para los mismos tipos de corrientes que la clase A, esto es corriente alterna y/o
continua pulsante y además para corriente continua alisada, como por ejemplo las
procedentes de rectificadores de simple alternancia con una carga capacitiva,
rectificadores trifásicos de alternancia simple o doble, instalaciones donde se utilicen
12
variadores o inversores para la alimentación de motores, etc. (Alabarta, Materiales,
2006)
Figura 4: Clases de los interruptores diferenciales según la forma de onda de la corriente
Fuente: Alabarta,soporte de materiales
2.2.2.6.
SENSIBILIDAD DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Atendiendo al valor de la corriente diferencial de defecto I∆n (sensibilidad),
clasificamos a los interruptores diferenciales como de:

Baja sensibilidad I∆n > 30 mA

Alta sensibilidad, I∆n ≤ 30 mA
Las normas UNE EN 61008, UNE EN 61009 y UNE EN 60947-2, establecen los
valores de sensibilidades normalizadas: 6 mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA,
500 mA, 1 A, 3 A, 10 A, 30 A, donde los señalados en negrilla son los preferidos o al
menos los más utilizados.
Los interruptores diferenciales de baja sensibilidad (I∆n > 30 mA) se utilizan en la
protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción de
receptores. Viene coordinado con la resistencia de la instalación de tierra, según la
fórmula
RA x I∆n o UL
Donde:
13
RA Es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores de
protección de masas.
I∆n Es la corriente diferencial-residual asignada.
UL es la tensión de contacto límite convencional (50 V, 24V u otras, según los
casos).
Figura 5: Límites superiores de la resistencia
Fuente: Alabarta,soporte de materiales
Los interruptores diferenciales de baja sensibilidad no se utilizan en la protección
contra los contactos directos.
Los interruptores diferenciales de alta sensibilidad (I∆n ≤ 30 mA) además de en la
protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción de
receptores se emplean para la protección contra contactos directos. Como ejemplo de
algunos lugares donde se deben colocar los dispositivos diferenciales de alta
sensibilidad son:

Circuitos con tomas de corriente ≤ 32 A, en cualquier ambiente.

Cualquiera que sea la intensidad de la toma en circuitos con tomas de
corriente en locales de baño, duchas y piscinas de uso privado o público en
las zonas donde sea posible instalar una toma de corriente y no se disponga
de transformador de aislamiento o de baja tensión de seguridad. En locales
mojados.

Circuitos con tomas de corriente en instalaciones provisionales.
14

Circuitos de alimentación de canteras, de caravanas, de barcos de recreo,
instalaciones para feriantes y ferias, instalaciones ornamentales, instalaciones
de señalización.

En instalaciones antiguas donde puede que las masas no estén conectadas a
tierra

En la protección complementaria contra contactos directos.
En las normas UNE EN 61008, UNE EN 61009 se indica que el valor mínimo
admitido de la corriente diferencial de no funcionamiento (I∆n) es 0,5 I∆n. Es decir
no debe disparar por debajo de este valor, y se admite como margen correcto de
disparo de un diferencial a los valores comprendidos entre I∆n y 0,5 veces I∆n, y por
supuesto para corrientes superiores a I∆n, siempre ha de disparar.
2.2.2.7.
TIEMPO DE RESPUESTA
Según el tiempo de disparo, los interruptores diferenciales pueden clasificarse como:

Instantáneos, tipo G

Selectivos, tipo S.
Los interruptores diferenciales selectivos (Interruptores diferenciales puros,
combinados o bloques DDA) cuentan con un retardo a la desconexión y se instalan
aguas arriba de otros interruptores diferenciales instantáneos para asegurar la
selectividad y limitar así el corte deservicio eléctrico solamente a la parte de la
instalación afectada por el defecto a tierra.
En el campo doméstico y análogo las normas UNE EN61008 (interruptores
diferenciales) y UNE EN61009 (interruptores automáticos diferenciales), definen
valores normalizados de los tiempos de funcionamiento máximo y del tiempo de no
respuesta con respecto al tipo de interruptor diferencial y a la sensibilidad I∆n.
En el cuadro siguiente se recogen estos valores. (Alabarta, 2006)
15
Figura 6: Valores normalizados del tiempo de funcionamiento y de no respuesta para una
corriente residual
Fuente: Alabarta,soporte de materiales
2.2.2.8.
SELECTIVIDAD
Con objeto de que un fallo o defecto no deje fuera de servicio la totalidad de la
instalación, debe de actuar la protección diferencial más próxima al punto de defecto
y que no lo haga cualquier otro dispositivo situado en otro punto de la instalación,
para ello es necesario coordinar las protecciones diferenciales, de modo que resulte
un conjunto selectivo que disparé el elemento más próximo al punto de defecto y no
otro. (Alabarta, Materiales, 2006)
Un caso particular es aquella en que las protecciones están dispuestas en serie figura
7, en este caso para un defecto ocurrido aguas debajo del interruptor diferencial B,
debería de actuar este en primer lugar, para ello deben de cumplirse dos condiciones,
una relativa a la corriente de disparo y otra al tiempo de actuación. Así:
 Según normativa de fabricación, un diferencial debe de actuar para una
corriente de defecto I∆n entre I∆n e I∆n /2, lo que en la práctica requiere que
la sensibilidad (corriente de defecto asignada) del interruptor diferencial A
situado aguas arriba, ha de ser mayor que el doble de la sensibilidad del
diferencial B situado aguas abajo del anterior.
16
I∆n (aguas arriba) > 2 x I∆n (aguas abajo)
 Por otro lado puesto que por mínimo que sea el diferencial B, necesita un
tiempo para actuar, por lo que se requiere una temporización o retardo
voluntario en el dispositivo aguas arriba, será por tanto de tipo selectivo y la
segunda condición que se debe cumplir para el no disparo de A para un
defecto aguas debajo de B es que el tiempo total de funcionamiento tf del
interruptor diferencial situado aguas abajo, sea menor que el tiempo límite de
no respuesta tr del interruptor diferencial situado aguas arriba, para cualquier
valor de corriente. Esto es:
tr (A) > tf (B) Donde:
tr = tiempo de no respuesta o retardo del disparo
tf = tiempo de funcionamiento, desde la detección del defecto a la interrupción total
de la corriente de defecto. (Alabarta, 2006)
Figura 7: Protecciones en serie Interruptor diferencial y electromagnético
Fuente: Alabarta,soporte de materiales
2.2.2.9.
COMPROBACIÓN DE FUNCIONAMIENTO DEL
INTERRUPTOR DIFERENCIAL
Por la importante función de protección que realizan los interruptores diferenciales,
es importante comprobar periódicamente (una vez al mes) el correcto
funcionamiento de los mismos. Este control se realiza mediante una sencilla
operación: basta con presionar el PULSADOR DE TEST (botón marcado con una
T), que simula un defecto en la instalación (figura 8). Tras ello, el diferencial debe
17
actuar desconectando la instalación (saltará la pestaña y se interrumpirá la corriente
en los circuitos protegidos por el diferencial. Si el interruptor diferencial actuara sin
que se haya pulsado el botón de test, se puede volver a conectar manualmente;
actuaciones frecuentes de esta protección en concreto es un indicador de que existe
una avería o derivación en la instalación; en este caso es necesario averiguar la causa
y subsanar la misma (restablecer el correcto aislamiento en la zona derivada de la
instalación, separación de la misma del receptor que produjo el disparo, comprobar si
el diferencial funciona correctamente o está mal instalado, etc.)
Figura 8: Comprobación de funcionamiento
Fuente: Educarex,profe,ficheros electricos
La verificación del umbral de disparo del diferencial se debe realizar teniendo
presentes las corrientes de fuga “naturales” o no del circuito aguas abajo. Una buena
medida se realizará siempre con todos los circuitos de aguas abajo desconectados.
(Schneider Electric, 2011)
2.2.2.10.
MODO DE INSTALACIÓN
La instalación del interruptor diferencial no es sustitutivo por lo cual siempre debe
estar instalado alado de un termo magnético, trabajando en pareja y uno no remplaza
al otro ya que el diferencial protege a las personas de cualquier descarga de corriente
cumpliendo con la norma NTP-IEC61008-1 se instala en el tablero eléctrico después
del contador (Medidor) .acompañado de breakers del circuito que se desea proteger,
18
generalmente circuitos de enchufes, o bien, se puede instalar después del breakers
general de la instalación si es que se desea instalar. (Normas IEC, 2011)
Figura 9: Forma de Instalación
Fuente: Alabarta,soporte de materiales
2.2.2.11.
PRINCIPIOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA
CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
Descarga eléctrica
Una descarga eléctrica es el efecto fisiopatológico de una corriente eléctrica que
atraviesa el cuerpo humano. Su paso afecta básicamente a las funciones musculares,
circulatorias y respiratorias y en ocasiones puede tener como resultado quemaduras
graves. El grado de peligro para la víctima está en función de la magnitud de la
corriente, las partes del cuerpo por las que pasa la corriente y la duración del flujo de
la misma. (Schneider, 2008)
Contactos eléctricos
Se denomina contacto eléctrico al contacto de una persona con cualquier parte en
tensión de una instalación o de un sistema eléctrico. La tensión de contacto (Vc) es la
19
tensión que hay en el punto de contacto antes de que toque el individuo y que en
consecuencia, éste deberá soportar cuando se produzca el contacto. (Vllarubia, 2011)
Contactos Directos
Existe contacto directo cuando una persona entra en contacto directamente con un
aparato, equipo o instalación normalmente en tensión.
Contactos Indirectos
Existe un contacto indirecto cuando una persona toca una masa metálica por la que
accidentalmente circula corriente (falla de aislamiento del aparato o de la máquina
eléctrica). Por lo tanto, es importante detectar y eliminar rápidamente la falla antes de
que alguien entre en contacto con la masa metálica.
2.2.2.12.
CONSIDERACIONES GENERALES PARA LA PROTECCIÓN
DIFERENCIAL
Protección contra contactos directos Consiste en tomar todas las medidas
destinadas a proteger a las personas contra los peligros que puedan resultar de un
contacto con partes normalmente bajo tensión. Se usa el interruptor diferencial como
protección que actúa con 30 mA (Schneider, 2008)
Este método no evita accidentes provocados por contactos simultáneos (ambas
manos) con partes vivas de distinta tensión, pero tiene la ventaja adicional en cuanto
a protecciones contra incendios, de supervisar permanentemente la aislación de las
partes bajo tensión.
El interruptor diferencial no actúa cuando se produce un doble contacto directo fasefase o fase-neutro.
En particular, se exige la protección con interruptores diferenciales de alta
sensibilidad para:
• Las instalaciones en viviendas y análogas.
• Los circuitos terminales que alimentan tomacorrientes.
20
• Las instalaciones provistas de obra. La protección por medio de interruptores
diferenciales de alta sensibilidad puede ser realizada en forma individual o por
grupos de circuitos.
Protección contra contactos indirectos
El corte automático de la alimentación de un circuito frente a un defecto de
aislamiento entre una fase y masa o entre la fase y el conductor de protección, está
destinado a evitar que una tensión de contacto peligrosa se mantenga durante un
tiempo que pueda provocar un riesgo de efecto fisiológico peligroso para las
personas. La actuación coordinada del dispositivo de protección con el SPT (Sistema
de puesta a Tierra) permite que en caso de una falla de aislación de la instalación, se
produzca automáticamente la separación de la parte fallada del circuito, de tal forma
que las partes metálicas accesibles no adquieran una tensión de contacto mayor a la
tensión límite convencional de contacto en forma permanente.
En el caso del baño, una persona que toca con ambas manos a un dispositivo en falla
con pies desnudos y piso mojado puede recibir una corriente de 200 a 300 mA "De
todo ello se deduce que el tiempo de corte no deberían ser superiores a 30 mseg en el
interruptor diferencial que se utilice", si queremos evitar sensaciones dolorosas.
De igual manera, un diferencial censa permanentemente el nivel de aislación de una
línea, y en el caso de corrientes de fuga superiores a 30 mA interrumpe la
alimentación lo cual es ideal para prevenir incendios, por causas eléctricas. (Norma,
2006)”.
2.2.2.13.
PROTECCIÓN DE USUARIOS Y EQUIPOS ELÉCTRICOS
Generalidades
La utilización de la corriente eléctrica supone siempre unos riesgos para las personas,
las instalaciones eléctricas y los propios receptores eléctricos. Los dispositivos
diferenciales residuales o diferenciales se encargan de proteger contra estos riesgos.
21
Protecciones Eléctricas
Son dispositivos encargados de des energizar un sistema, circuito o artefacto, cuando
en ellos se alteran las condiciones normales de funcionamiento. Como su nombre lo
indica, estos aparatos protegen las instalaciones para evitar daños mayores que
redunden en pérdidas económicas. Algunos de ellos están diseñados para detectar
fallas que podrían provocar daños a las personas. Cuando ocurre esta eventualidad,
desconectan el circuito. (Roberjot, 2010)
La protección de un sistema eléctrico se encarga fundamentalmente de:
 Evitar daños a las personas y animales domésticos.
 Evitar o minimizar daños a equipos y propiedades.
 Minimizar las interrupciones de suministro de energía
en el lugar de trabajo.
 Limitar los efectos de una perturbación sobre las partes
no directamente afectadas del sistema.
 Minimizar los efectos de perturbaciones internas de la
instalación sobre el sistema de la distribuidora de
energía eléctrica.
2.2.2.14.
PROTECCIÓN DE USUARIOS
Use el modelo de seguridad de tres etapas: reconocimiento, evaluación y control de
peligros. Para estar a salvo, debe pensar en su trabajo y anticipar casos de peligro.
Para evitar lesiones o la muerte, debe entender y reconocer los peligros. Necesita
evaluar la situación en la que se encuentra y sus riesgos. Para controlar los peligros,
necesita crear un ambiente de trabajo seguro, usar prácticas laborales seguras y
reportar los peligros a un supervisor o instructor. (Alabarta, 2006)
Si no reconoce, evalúa y controla los peligros, se puede lesionar o morir debido a la
electricidad en sí misma, un incendio eléctrico o una caída. Si usa el modelo de
seguridad para reconocer, evaluar y controlar los peligros, estará mucho más seguro.
22
2.2.2.15.
RECONOCIMIENTO DE PELIGROS
La primera parte del modelo de seguridad consiste en reconocer los peligros que le
rodean. Solo entonces puede evitar o controlar los peligros. Lo mejor es discutir y
planear las tareas de reconocimiento de peligros con sus compañeros de trabajo. A
veces nos exponemos a riesgos nosotros mismos, pero cuando tenemos a otras
personas bajo nuestra responsabilidad, somos más cuidadosos. A veces, otras
personas ven los peligros que nosotros pasamos por alto. Por supuesto, es posible que
una persona descuidada o temeraria nos convenza de que no hay nada de qué
preocuparse. No corra el riesgo. La planificación cuidadosa de los procedimientos de
seguridad reduce el riesgo de lesiones. Las decisiones de bloquear e identificar con
etiquetas los circuitos y equipos se deben tomar durante esta etapa del modelo de
seguridad. Este es el momento de crear los planes de acción.
EVALUACIÓN DEL PELIGRO
En la evaluación de riesgos, lo mejor es empezar por identificar todos los peligros
posibles y luego evaluar el riesgo de lesiones que representa cada uno. No suponga
que el riesgo es bajo hasta que haya evaluado el peligro. Ignorar los peligros es
arriesgado. Los lugares de trabajo son especialmente peligrosos porque están
cambiando siempre. Muchas personas trabajan en diferentes tareas. Los lugares de
trabajo se ven frecuentemente expuestos al mal tiempo. Un lugar que no ofrece
problemas para trabajar en un día soleado, puede ser muy peligroso cuando llueve.
Se deben evaluar constantemente los riesgos de su ambiente laboral. El siguiente
paso es controlar cualquier peligro presente. Control del peligro Una vez que los
peligros eléctricos se reconocen y evalúan, deben ser controlados. Los peligros
eléctricos se controlan principalmente de dos maneras: (1) creación de un ambiente
de trabajo seguro y (2) uso de prácticas laborales seguras. El control de los peligros
eléctricos (así como otros peligros) reduce el riesgo de lesiones o de muerte.
23
Use el EPP correcto
El equipo de protección individual (EPP). Este equipo debe cumplir con los
requerimientos de OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) y ser
adecuado para las partes del cuerpo que necesitan protección y para el trabajo a
realizar. Hay muchos tipos de EPP: guantes de goma, zapatos y botas con aislante,
protección para el rostro, gafas de seguridad, cascos, etc. Aún si no existieran las
regulaciones que requieren el uso de EPP, habrían suficientes razones para usar este
equipo. El EPP ayuda a mantenerlo seguro. Es la última línea de defensa entre usted
y el peligro.
 Use gafas de seguridad: Use gafas de seguridad con viseras laterales o
protección (“goggles”) para evitar lesiones en los ojos. Deberían tener
rotulado Z87 para indicar que están certificados según la norma Z87 del
Instituto de Normas Nacionales de los Estados Unidos (American National
Standards Institute) para la protección de ojos y rostro.
 Use la vestimenta adecuada: Vístase con ropa que no es floja ni tampoco
demasiado ajustada. La ropa floja puede quedar atascada en bordes y
superficies rugosas. La ropa ajustada es incómoda y crea distracciones.
 No se deje el cabello suelto: Sujétese el cabello de manera que no interfiera
con su trabajo o su seguridad.
 Use protección adecuada para los pies: Use zapatos o botas que han sido
aprobados para los trabajos eléctricos. (El calzado deportivo no lo protegerá
de peligros eléctricos.) Si hay peligros no eléctricos presentes (clavos en el
piso, objetos pesados, etc.) use calzado que también esté aprobado para
proteger contra estos peligros.
 Use casco: Use un casco para proteger su cabeza de golpes y objetos que
caen. Los cascos se deben usar con la visera hacia adelante para que lo
protejan de manera adecuada.
 Use protección para los oídos: Use protección para los oídos en áreas
ruidosas para prevenir la pérdida auditiva.
24
 Siga las instrucciones: Siga las instrucciones del fabricante para limpiar y
mantener el EPP.
 Haga un esfuerzo: Busque y use todo el equipo que le protegerá de descargas
eléctricas y otras lesiones. (Schneider Electric, 2011)
PROTECCIÓN DE EQUIPOS
Para no poner en riesgo su vida ni su patrimonio, es necesario que un profesional
de la electricidad (técnico o ingeniero) revise periódicamente su instalación
eléctrica y verifique los siguientes puntos, principalmente:

Diseño de la instalación conforme a la norma de instalaciones eléctricas.

Uso de dispositivos de protección termo magnética y diferencial.

Originalidad del dispositivo de protección y que sea el adecuado para esa
instalación.

Buen dimensionamiento del calibre de los conductores.

Instalación de la puesta a tierra para el 100% del sistema.

Señalización adecuada en el tablero eléctrico (Símbolo de riesgo eléctrico,
colocación del directorio de circuitos, entre otros).
Recuerde que los dispositivos de protección eléctrica son un aspecto fundamental
y crítico de las instalaciones eléctricas. Asegúrese de tener los dispositivos
adecuados y de calidad garantizada.
2.2.2.16.
CAUSAS MÁS FRECUENTES DE ACCIDENTES
ELÉCTRICOS
Identificar que puede provocar un accidente eléctrico es la mejor manera de
disminuir el riesgo de sufrirlo. Tal vez como usuarios se desconoce cómo está
diseñada la instalación eléctrica y por lo tanto será difícil identificar cual fue la
causa del problema. Aquí se enumera algunas de las causas más frecuentes de
accidentes eléctricos, es importante que se solicite el servicio de un electricista
25
calificado que ayude a determinar si tu instalación eléctrica represente un riesgo
para sus usuarios y tu vivienda. (Procrobre, 2012)
1) Falta de puesta a tierra de la instalación y el equipo eléctrico que
alimenta, si la instalación carece del sistema a tierra, el peligro de sufrir
una descarga eléctrica aumenta considerablemente.
2) Falta del Interruptor de circuito por falla a tierra, es un interruptor que
está integrado en el tomacorriente, normalmente se utiliza en zonas
húmedas, como baño y área de lavado, pero puede utilizarse en todos los
tomacorrientes. Su ausencia combinado con una falla de aislamiento del
equipo eléctrico es la causa más común de la descarga eléctrica a las
personas.
3) Falta de mantenimiento, el estado físico de la instalación eléctrica debe
cuidarse, es necesario sustituir elementos dañados y realizar una revisión
periódica por lo menos cada cinco años.
4) Sobrecarga de los circuitos eléctricos, siempre debemos tener presente
que los circuitos fueron calculados para un determinado número de equipos
y no debemos modificar esta condición.
5) Materiales de mala calidad, al realizar la compra de los aparatos
materiales de uso eléctrico debemos tener presente la calidad de los
mismos, exigir que estén normalizados nos dará garantía de seguridad y
buen funcionamiento.
26
ACCIDENTES ELECTRICOS MÁS COMUNES
CHOQUE ELECTRICO.- O accidente eléctrico es una lesión producida por el
efecto de la corriente eléctrica en el ser humano o en un animal. Son varios los
factores que determinan la envergadura del daño. Pueden presentarse lesiones
nerviosas, alteraciones químicas, daños térmicos y otras consecuencias de accidentes
secundarios (como por ejemplo fracturas óseas).
ELECTROCUCION.- En español se reservan los términos electrocutar y
electrocución para los casos de accidente eléctrico con resultado de muerte.
DAÑOS ORGANICOS ESPECIFICOS
Las consecuencias de un accidente por electrización son dependientes de la
sensibilidad específica de cada tejido particular.
La corriente eléctrica sigue preferentemente la trayectoria de la menor resistencia. De
acuerdo con ello, desempeñan un rol decisivo las diferentes resistencias que ofrecen
los tejidos del cuerpo humano. Los tejidos nerviosos presentan la resistencia menor.
En secuencia ascendente, le siguen las arterias, músculos, piel, tendones, tejido
adiposo y los huesos. En consecuencia, para el caso de la corriente continua y las
corrientes de baja frecuencia, la probabilidad de daño del tejido nervioso es la mayor,
seguida de arterias, músculos, etc.
Los síntomas son:

Quemaduras en los lugares de entrada y salida de la corriente.

Parálisis de la musculatura de las extremidades y del corazón por el flujo de
corriente.

Formación de gas en la sangre por electrólisis.

Fracturas de huesos debido a repentinas y bruscas contracciones musculares.

Lesiones por accidentes secundarios (por ejemplo por una caída ocasionada por
el golpe de corriente).
27
CORTOCIRCUITOS
Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la
corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o tierra
en sistemas monofásicos de corriente alterna, entre dos fases o igual al caso anterior
para sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en el caso de corriente continua. Es
decir: Es un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferente y
produce arco eléctrico, esfuerzos electrodinámicos y esfuerzos térmicos.
El cortocircuito se produce normalmente por los fallos en el aislante de los
conductores, cuando estos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua o
por contacto accidental entre conductores aéreos por fuertes vientos o rotura de los
apoyos.
Debido a que un cortocircuito puede causar importantes daños en las instalaciones
eléctricas e incluso incendios en edificios, estas instalaciones están normalmente
dotadas de fusibles o interruptores magneto térmicos a fin de proteger a las personas
y los objetos. (INDEX, 2009)
2.2.2.17.
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA SOBRE EL
CUERPO HUMANO
Cuando una persona entra en contacto con la corriente eléctrica no todo el organismo
se ve afectado por igual. Existen partes del cuerpo humano que se ven más afectadas
que otras. Dentro de éstas tenemos:

La piel

El sistema nervioso

El corazón

El sistema muscular
28
LA PIEL
La principal lesión que ocurre en ésta son las quemaduras que pueden ser internas o
externas debidas a dos motivos:
a) Paso de la intensidad de la corriente a través del cuerpo por Efecto Joule.
b) Por la proximidad a un arco eléctrico.
Entre los efectos producidos por las quemaduras, podemos encontrar zonas de
necrosis (tejidos muertos) así como la afección de diversos órganos al interior del
mismo organismo, músculos, nervios e incluso los huesos.
Paso de la intensidad de la corriente a través del cuerpo por Efecto Joule.
La resistencia ofrecida por el ser humano es la componente que transforma la energía
eléctrica en energía calorífica. El Efecto Joule establece que la cantidad de energía
calorífica (Qc) producida por una corriente eléctrica en el ser humano depende
directamente del cuadrado de la intensidad de corriente que lo afecta (I), del tiempo
de exposición que ésta circula por el organismo (t) y de la resistencia que ofrece el
cuerpo al paso de la corriente (R).
Matemáticamente esto se expresa de la siguiente manera:
𝑄𝑐 = 𝐼 2 𝑅𝑡[𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒𝑠]
Respecto a las quemaduras que la intensidad eléctrica provoca en la piel, en función
de la densidad de corriente y del tiempo de exposición, las curvas de la figura 1.1
definen cuatro zonas, cuyas características se definen en la tabla 1.1.
Figura 10: Efecto sobre la piel derivados del paso de una densidad de corriente
Fuente: www.siafa.com.ar/notas/nota176/efectos.ht
29
Zona Quemaduras: Efectos fisiológicos.
0
No hay alteración apreciable de la piel, salvo casos de
largas explosiones.
1
Hinchazón y enrojecimiento alrededor del punto de
contacto con el electrodo.
2
Notable cambio de coloración e hinchazón con
quemaduras incipientes.
3
Quemadura grave de la piel, con carbonización de la
misma.
Tabla 1: Efectos sobre la piel derivados del paso de una densidad de corriente
Fuente: Seguridad eléctrica: efecto de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano
Por la proximidad del arco eléctrico.
El relámpago de arco eléctrico es la liberación de distintos tipos de energía
concentrada como resultado de una falla eléctrica, que se pueden derivar
generalmente cuando se pone en contacto elementos que se encuentran a diferente
tensión
mediante las herramientas que se están utilizando o algún otro objeto
conductor.
El arco eléctrico se presenta como una explosión (relámpago) que irradia
intensamente luz ultravioleta, infrarroja, produciendo ruido a altos decibeles,
desprendiendo partículas de metal fundido y generando una onda con gran presión,
que impacta sobre el cuerpo humano, pudiendo alcanzar hasta una temperatura de
35000 ºF (más de 19000 ºC).
En estos eventos no existe el contacto directo. Los relámpagos y ráfagas de arcos
eléctricos pueden causar graves lesiones en el organismo exposición a salpicaduras
de metales fundidos, se pueden producir quemaduras de 3er grado, destrucción de la
vestimenta y/o incendios secundarios (Ej. transformadores de aceite), pudiéndose
30
además producir traumatismos físicos debido a la fuerza de explosión, daños en la
audición y en la visión.
EL SISTEMA NERVIOSO
Los impulsos nerviosos son de hecho impulsos eléctricos. Cuando una corriente
eléctrica externa interfiere con el sistema nervioso aparecen una serie de alteraciones,
como vómitos, vértigos, alteraciones de la visión, pérdidas de oído, parálisis, pérdida
de conciencia o parada cardiorrespiratoria. También pueden afectarse otros órganos,
como el riñón (insuficiencia renal) o los ojos (cataratas, ceguera).
EL CORAZÓN
La principal lesión que ocurre es la fibrilación ventricular. Cuyo
efecto en el
organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El
corazón, al funcionar descoordinadamente, no puede bombear sangre a los diferentes
tejidos del cuerpo humano.
Este hecho es particularmente grave para los tejidos del cerebro donde es
imprescindible una oxigenación continua de los mismos por la sangre. Si el corazón
fibrila, el cerebro no puede ejecutar acciones directoras sobre órganos vitales del
cuerpo, produciéndose unas lesiones que pueden llegar a ser irreversibles,
dependiendo del tiempo que esté el corazón fibrilado.
La fibrilación ventricular se produce normalmente con intensidades superiores a 100
mA y tiempos de exposición mayores a 0.15 seg, que representan el 20% de la
duración de un ciclo cardíaco medio, que es de 0.75 seg.
EL SISTEMA MUSCULAR
El músculo obligado a contraerse y relajarse repetidas veces llega finalmente a un
estado de contracción permanente que recibe el nombre de tetanización.
31
El cuerpo humano requiere permanentemente de electricidad para que nuestros
sentidos informen al cerebro y éste a su vez envíe las señales de ejecución a las
terminales nerviosas de los músculos. Internamente se generan impulsos de tensión
del orden de 0.1 V. Si externamente aplicamos alguna tensión, ciertos movimientos
corporales se ven seriamente afectados.
Dependiendo de las condiciones en que se presente la tetanización, una persona
podría mantener el control parcial de sus movimientos, logrando así eliminar el
contacto eléctrico que esté afectando a determinada parte del cuerpo. En otros casos,
la contracción muscular es tan fuerte que la persona afectada puede quedar
inmovilizada o salir despedida pudiendo así producirse algún tipo de corte, golpe o
quemadura. Esto suele ocurrir con intensidades de corriente en el orden de 10-25
mA.
La tetanización se presenta con mayor intensidad en las masas musculares más
voluminosas, como los pectorales o dorsales, responsables en gran medida de los
movimientos respiratorios, de modo que al originarse la tetanización de éstos se
produce la parálisis respiratoria y si ésta es prolongada se produce la asfixia,
normalmente ésta se presenta en el orden de los 25-30 mA. (ESPOL, 2010)
PRIMEROS AUXILIOS EN CASO DE ACCIDENTE ELÉCTRICO
¿Qué debo hacer si un compañero de trabajo sufre quemaduras o descargas
eléctricas? Apáguela corriente eléctrica si la víctima aún está en contacto con el
circuito activado. Al mismo tiempo dígale a otra persona que pida ayuda. Si no
puede llegar rápidamente hasta el tablero de interruptores, separe a la víctima del
circuito con algo que no conduzca electricidad, como la madera seca. Si la víctima
aún está en contacto con un circuito eléctrico, ¡no la vaya a tocar! De lo contrario,
¡usted también será una víctima
No deje sola a la víctima a menos que no haya ninguna otra opción. Debe quedarse
junto a la víctima hasta que alguien se comunique con los servicios médicos de
32
emergencia (SME). Quien haga la llamada debe volver a donde usted está para
confirmarle que pudo comunicarse. Si la víctima no respira, no tiene latidos
cardiacos o está gravemente lesionada, la respuesta rápida de un equipo de técnicos
en emergencia médica o paramédica representa su mejor posibilidad de
supervivencia.
Cuando se haya asegurado de que la corriente eléctrica ya no fluye a través de la
víctima, háblele para ver si está consciente (despierta). Si la víctima está consciente,
dígale que no se mueva. Es posible que las víctimas de una descarga eléctrica estén
gravemente heridas pero no se den cuenta. Examine rápidamente a la víctima para
identificar signos de hemorragia intensa. Si hay mucho sangrado, haga presión sobre
la herida con algo de tela (como un pañuelo o trozo de tela). Si la herida está en el
brazo o la pierna y continúa la hemorragia, eleve con cuidado el área lesionada
mientras continúa aplicando presión sobre la herida. Mantenga a la víctima abrigada
y háblele hasta que llegue la asistencia médica.
Si la víctima está inconsciente, verifique si hay signos de que esté respirando. Pero al
hacerlo, mueva a la víctima lo menos posible. Si la víctima no respira, alguien con
capacitación en reanimación cardiopulmonar (RCP) debe comenzar a darle
respiración artificial y luego ver si la víctima tiene pulso. ¡Es esencial actuar rápido!
Para que sea eficaz, la RCP se debe realizar en los 4 minutos siguientes a la descarga.
Si no está capacitado en RCP o primeros auxilios, ahora es el momento de
capacitarse—antes de verse en una situación como esta. Pregúntele a su instructor o
supervisor sobre cómo puede recibir la certificación en RCP. Para que en un caso de
emergencia pueda encontrarlos rápidamente, también necesita saber dónde están (1)
las llaves para interrumpir la electricidad (interruptores de desconexión), (2) los
suministros de primeros auxilios y (3) un teléfono. (ESPOL, 2010)
33
2.3.
DEFINICIONES DE TÉRMINOS BÁSICOS
Corriente residual.- Es la suma de las tres corrientes de fase.
Campo magnético.- Es una descripción matemática de la influencia magnética de
las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. (Wikipedia, 2011)
Derivaciones.- Pérdida de la intensidad de la corriente eléctrica producida
especialmente por la humedad. (Freedictionary, 2010, s.f.)
Intensidad.-Cantidad de electricidad que pasa por un conductor en una unidad de
tiempo. (Freedictionary, 2011)
Interruptor.- Aparato destinado a interrumpir el paso de una corriente eléctrica por
un circuito. (Oceano, 2012)
Lesiones.-Una lesión es una alteración de las características morfológicas o
estructurales de un organismo en cualquiera de sus niveles de organización
(molecular, celular, tisular, anatómico, corporal o social) producido causas físicos,
químicos o biológicos. (Oceano, 2012)
Relé.- El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un
interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y
un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o
cerrar otros circuitos eléctricos independientes. (Oceano, 2012)
Seguridad.- Ausencia de peligro o daño. (Oceano, 2012)
34
2.4.
SISTEMA DE HIPÓTESIS
La utilización de interruptores diferencial beneficia en la protección de usuarios y
equipos eléctricos.
2.5.
VARIABLES
2.5.1. DEPENDIENTE
Protección de usuarios y equipos eléctricos
2.5.2. INDEPENDIENTE
Utilización de Interruptores diferenciales.
35
2.6.
OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES
Tabla 2: Operacionalización de las variables
VARIABLES
CONCEPTO
La
INDEPENDIENTE
CATEGORIAS
utilización
INDICADORES
TECNICAS
INSTRUMENTOS
de
interruptores
diferenciales
se
centrado
ha
UTILIZACIÓN DE
instalaciones
INTERRUPTORES
residenciales
DIFERENCIALES
industriales
e
para
la
protección a usuarios de
posibles
Catálogos
en
derivaciones
Protección
Eléctrica
Número
interruptores
de
Encuesta
Sensibilidad de los
Interruptores
Selectividad
Guía de observación
causadas por faltas de
aislamiento
entre
los conductores activos
y tierra o masa de los
aparatos.
36
VARIABLES
CONCEPTO
CATEGORIAS INDICADORES
La protección es el
cuidado preventivo
ante
DEPENDIENTE
un
Protección
TÉCNICAS
INSTRUMENTOS
Encuesta
Cuestionario
de Reconocimiento de
riesgos.
usuarios.
Número de Accidentes
eventual riesgo o
problema eléctrico
PROTECCIÓN
que pueda causar
Guía
afecciones
observación
a
los
DE USUARIOS Y usuarios y equipos.
EQUIPOS
ELÉCTRICOS
Protección
equipos
de Diseño adecuado de la
de
Observación.
instalación.
Contrastación.
eléctricos.
Catálogos.
Número de averías
Manuales.
37
CAPÍTULO III
3. MARCO METODOLÓGICO
3.1.
MÉTODO CIENTÍFICO
Se utilizó un Método Científico; en forma especial el Método Inductivo-Deductivo;
ya que se pretende conocer la realidad de la población investigada para en lo
posterior aplicar en la Teoría.
3.2.
TIPO DE INVESTIGACION
De acuerdo al Tipo de Investigación es;
Explicativa; ya que expone todos los preceptos sobre la utilización de interruptores
diferenciales y sus beneficios en la protección de usuarios y equipos eléctricos
Descriptiva; puesto que la investigación detalla las características de las variables,
fundamentada en el marco teórico para entender mejor el problema investigado;
además se planificara las actividades a realizar en el estudio.
3.3.
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
De acuerdo al Diseño es;
No experimental; ya que se realiza sin manipular deliberadamente variables. Se basa
fundamentalmente en la observación de fenómenos tal y como se dan en su contexto
natural para analizarlos con posterioridad.
De campo; porque se desarrolla en el lugar de los acontecimientos, tomando contacto
con la realidad para recabar la información necesaria de acuerdo con los objetivos de
la investigación
38
3.4.
TIPO DE ESTUDIO
Según el tipo de Estudio es Transversal; puesto que el estudio se realizó en un tiempo
único.
3.5.
POBLACIÓN Y MUESTRA
3.5.1. POBLACIÓN
De acuerdo a los objetivos de la Investigación, la unidad de análisis está conformada
por estudiantes y docentes del Instituto Tecnológico Superior Stanford de la ciudad
de Riobamba, provincia de Chimborazo.
Tabla 3: Población estudiada
Estratos
Estudiantes
Docentes
Universo
280
23
Porcentaje
92.40%
7.59%
Total
303
99.99%
Fuente: Neyser Favian Bayas Chiguano
3.5.2. MUESTRA
Se trabajó con toda la población.
3.6.
TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Tabla 4: Recolección de datos
VARIABLE
Protección de
usuarios
equipos eléctricos
Utilización de
Diferenciales
TÉCNICA
INSTRUMENTO
Encuesta
Cuestionario
y
Interruptores
39
3.6.1. TÉCNICAS
Para la obtención de los datos sobre la utilización de interruptores diferenciales y la
protección de usuarios y equipos eléctricos se utilizarán encuestas y guías de
observación; dichas técnicas cuentan con instrumentos previamente elaborados.
3.6.2. INSTRUMENTOS
Los cuestionarios se elaborarán de forma estructurada ya que se planifican con
mayor detalle en los aspectos específicos; de esta manera se busca que los datos se
registren de forma precisa y veraz. Su aplicación será directa, es decir en la
institución escogida para el estudio.
3.7.
TÉCNICAS DE PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS
Para la transformación de los datos obtenidos se seguirá el siguiente proceso:
1.
Revisión crítica de la información recogida; es decir limpieza de todos los datos
defectuosos, incompletos o no pertinentes.
2.
Tabulación y elaboración de cuadros según las variables de la hipótesis.
3.
Estudio estadístico para la elaboración de resultados
4.
Representación gráfica de resultados
5.
Análisis de resultados estadísticos
6.
Interpretación de los resultados con el marco teórico
7.
Establecimiento de conclusiones y recomendaciones.
40
CAPÍTULO IV
4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.
4.1. ENCUESTA DIRIGIDAS A LOS ESTUDIANTES
1. ¿Conoce Ud. el estado de las instalaciones eléctricas del instituto
Stanford?
Tabla 5: Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
109
148
23
280
PORCENTAJE
39%
53%
8%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 11: Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
39%
SI
NO
NO ASISTEN
53%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis:
El 39% de los encuestados consideran conocer el estado de las instalaciones
eléctricas, en tanto que un 53% asume no tener la certeza clara sobre el estado de las
instalaciones eléctricas de la institución.
Interpretación:
Los porcentajes obtenidos indican que la mayoría de estudiantes no conocen el
estado de las instalaciones eléctricas del instituto Stanford; siendo ellos quienes
hacen
uso
diario
de
la
infraestructura
de
la
institución.
41
2. ¿Considera Ud. que las instalaciones eléctricas del instituto Stanford
cumplen con normas necesarias para su seguridad?
Tabla 6: Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
164
59%
NO
93
33%
NO ASISTEN
23
8%
TOTAL
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 12: Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
33%
59%
SI
NO
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
Gran parte de los encuestados que equivale al 59%, expresan que dichas
instalaciones eléctricas cumplen con las normas de seguridad necesarias, el 33%,
aduce que no lo hace.
Interpretación
En función a los valores obtenidos se comprende que las instalaciones eléctricas del
instituto Stanford, cumplen parcialmente con normas necesarias para su seguridad
42
3. ¿En su rol de usuario, ha sufrido descargas eléctricas?
Tabla 7: Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
184
66%
NO
73
26%
NO ASISTEN
23
8%
TOTAL
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 13: Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
SI
26%
NO
66%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
De acuerdo a las respuestas de los encuestados el 66% manifiesta haber sufrido una
descarga eléctrica en algún momento de sus vidas, mientras que el 26% responde que
no le ha sucedido.
Interpretación
Una vez obtenido los resultados de las encuestas se ha podido evidenciar que gran
parte de los estudiantes de instituto Stanford han sido víctimas de descargas
eléctricas producidas ya sea directa o indirectamente.
43
4. ¿Ha conocido sobre daños en equipos eléctricos en la institución por
fallas en las instalaciones eléctricas. ?
Tabla 8: Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los estudiantes
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
FRECUENCIA
PORCENTAJE
84
30%
173
62%
23
8%
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 14: Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
30%
SI
NO
62%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
Una gran parte de los encuestados, el 62%, asume no haber sido participe sobre
daños en equipos eléctricos de la institución, el 30%, señalan que si han existido
daños de equipos eléctricos.
Interpretación
Según los datos obtenidos de las encuestas se ha podido deducir que en la institución
no se han generado daños en equipos eléctricos que sean muy frecuentes sin embargo
se ha podido conocer que si se han generado averías en equipos eléctricos en la
institución en un porcentaje mínimo causados por fallas en las instalaciones
eléctricas.
44
5. ¿Conoce sobre medidas de protección, en las instalaciones eléctricas;
Encaminadas a salvaguardar usuarios y equipos?
Tabla 9: Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
207
50
23
280
PORCENTAJE
74%
18%
8%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 15: Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
SI
18%
NO
NO ASISTEN
74%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 74% manifiesta conocer sobre medidas de protección de las instalaciones
eléctricas, encaminada a salvaguardar usuarios y equipos, el 18%, hace referencia en
que no tiene conocimiento sobre estos dispositivos.
Interpretación
Una vez obtenido los datos de las encuestas aplicada a estudiantes, podemos decir
que la gran parte de encuestados conoce medidas de protección eléctrica, porque han
sido participes de su aplicación y beneficios.
45
6. En relación al ítem anterior; si su respuesta fue positiva; especifique dos
Tabla 10: Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
BREAKERS
FUSIBLES
TOMA A TIERRA
NO RESPONDE
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
114
68
34
41
23
280
PORCENTAJE
41%
24%
12%
15%
8%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 16: Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
15%
BREAKERS
41%
FUSIBLES
TOMAS A TIERRA
NO RESPONDE
12%
NO ASISTEN
24%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 41% señala tener conocimiento sobre los breakers, el 24% aducen conocer los
fusibles, el 12% señala a las tomas a tierra, mientras que un 15% omite su opinión.
Interpretación
De acuerdo a los datos obtenido en las encuestas aplicadas a estudiantes, se ha
podido conocer que muchos de los estudiantes conoce dispositivos de protección
eléctrica, en algunos casos se evidencio que se lo llama por diferentes nombre a los
interruptores, dándoles nombres como tacos, breaker o pastillas y disyuntor,
refiriéndose a un mismo dispositivo de seguridad.
46
7. ¿Conoce Ud. Que es un interruptor diferencial?
Tabla 11: Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
16
6%
NO
241
86%
NO ASISTEN
23
8%
TOTAL
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 17: Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8% 6%
SI
NO
NO ASISTEN
86%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 6% de los encuestados asevera conocer lo que es un interruptor diferencial,
mientras que el 86% manifiesta que no tiene noción sobre este dispositivo de
protección eléctrica.
Interpretación
Una vez obtenido los resultados de los encuestados se ha podido evidenciar que la
mayoría de estudiantes no tiene conocimiento sobre los interruptores de
diferenciales, por ser dispositivos que no son comercializados en el mercado local y
por esta razón no son muy utilizados
47
8. ¿Cree Ud. Que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
destinados a la protección exclusiva de usuarios, en el instituto Stanford?
Tabla 12: Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
218
78%
NO
39
14%
NO ASISTEN
23
8%
TOTAL
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 18: Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
si
14%
NO
78%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 78%, aduce que es necesario la aplicación de los interruptores diferenciales y el
14%, de los encuestados menciona que no es necesario su aplicación.
Interpretación
De acuerdo a los porcentajes obtenidos podemos constatar que gran parte de
estudiantes encuestados considera necesaria su aplicación, aun sin ser conocidos
estos dispositivos asumen que es importante centrarse en la protección exclusiva de
usuarios.
48
9. ¿Cree Ud. Que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
como medida de seguridad en instalaciones eléctricas de la institución?
Tabla 13: Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los estudiantes
CATEGORÍAS ESTUDIANTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
235
84%
NO
22
8%
NO ASISTEN
23
8%
TOTAL
280
100%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 19: Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los estudiantes
8%
8%
SI
NO
NO ASISTEN
84%
Fuente: Encuesta dirigida a estudiantes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 84% de los encuestados piensa que se debería aplicar los interruptores
diferenciales para proteger a los usuarios y el 8% considera innecesaria su aplicación.
Interpretación
Conociendo los resultados de los porcentajes obtenidos se considera que si es
necesario la aplicación de interruptores diferenciales que brinde protección a los
usuario que van a estar mejor protegidos con esta medida adicional de seguridad.
49
4.2. ENCUESTA DIRIGIDAS A DOCENTES
1. ¿Conoce Ud. el estado de las instalaciones eléctricas del instituto
Stanford?
Tabla 14: Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
18
4
1
23
PORCENTAJE
78%
18%
4%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 20: Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
18%
SI
NO
NO ASISTEN
78%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis:
El 78% de los encuestados consideran conocer el estado de las instalaciones
eléctricas, en tanto que un 18% asume no conocerlas.
Interpretación:
Los porcentajes obtenidos indican que la mayoría de estudiantes no conocen el
estado de las instalaciones eléctricas del instituto Stanford; siendo ellos quienes
hacen uso diario de la infraestructura de la institución.
50
2. ¿Considera Ud. que las instalaciones eléctricas del instituto Stanford
cumplen con normas necesarias para su seguridad?
Tabla 15: Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
14
61%
NO
8
35%
NO ASISTEN
1
4%
TOTAL
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 21: Pregunta 2 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
35%
61%
SI
NO
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
En gran parte los encuestados que vendrían hacer el 61%, expresan que dichas
instalaciones cumplen con las normas de seguridad necesarias, el 35%, aduce que no
lo hace.
Interpretación
En función a los valores obtenidos se comprende que las instalaciones eléctricas del
instituto Stanford, cumplen parcialmente con normas necesarias para su seguridad
51
3. ¿En su rol de usuario, ha sufrido descargas eléctricas?
Tabla 16: Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
16
70%
NO
6
26%
NO ASISTEN
1
4%
TOTAL
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 22: Pregunta 3 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
26%
SI
NO
70%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
De acuerdo a las respuestas de los encuestados el 70% manifiesta haber sufrido una
descarga eléctrica en algún momento de sus vidas, mientras que el 26% responde que
no le ha sucedido.
Interpretación
Una vez obtenido los resultados de las encuestas se ha podido evidenciar que gran
parte de los estudiantes de instituto Stanford han sido víctimas de descargas
eléctricas producidas ya sea directa o indirectamente.
52
4. ¿Ha conocido sobre daños en equipos eléctricos de la institución por
fallas en las instalaciones eléctricas. ?
Tabla 17: Pregunta 4 de la encuesta dirigida a los docentes
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
CATEGORÍAS DOCENTES
FRECUENCIA
PORCENTAJE
13
57%
9
39%
1
4%
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 23: Pregunta 1 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
SI
39%
57%
NO
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
Una gran parte de los encuestados, el 57%, asume no haber sido participe sobre
daños en equipos eléctricos de la institución, el 39%, señalan que si han existido
daños de equipos eléctricos.
Interpretación
Según los datos obtenidos de las encuestas se ha podido deducir que en la institución
no se han generado daños en equipos eléctricos que sean muy frecuentes sin embargo
se ha podido conocer que si se han generado averías en equipos eléctricos en la
institución en un porcentaje mínimo causados por fallas en las instalaciones
eléctricas.
53
5. ¿Conoce sobre medidas de protección, en las instalaciones eléctricas;
encaminadas a salvaguardar usuarios y equipos?
Tabla 18: Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
SI
NO
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
20
2
1
23
PORCENTAJE
87%
9%
4%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 24: Pregunta 5 de la encuesta dirigida a los docentes
9%
4%
SI
NO
NO ASISTEN
87%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 87% manifiesta conocer sobre medidas de protección de las instalaciones
eléctricas, encaminada a salvaguardar usuarios y equipos, el 9%, hace referencia en
que no tiene conocimiento sobre estos dispositivos.
Interpretación
Una vez obtenido los datos de las encuestas aplicada a estudiantes, podemos decir
que la gran parte de encuestados conoce medidas de protección eléctrica, porque han
sido participes de su aplicación y beneficios.
54
6. En relación al ítem anterior; si su respuesta fue positiva; especifique dos
Tabla 19: Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
BREAKERS
FUSIBLES
TOMA DE TIERRA
NO ASISTEN
TOTAL
FRECUENCIA
13
7
2
1
23
PORCENTAJE
57%
30%
9%
4%
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 25: Pregunta 6 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
9%
BREAKERS
FUSIBLES
30%
TOMA DE TIERRA
57%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 57% señala tener conocimiento sobre los breakers, el 30% aducen conocer los
fusibles, el 9% señala a los tomas a tierra, mientras que un 4% omite su opinión.
Interpretación
De acuerdo a los datos obtenido en las encuestas aplicadas a estudiantes, se ha
podido conocer que muchos de los estudiantes conoce dispositivos de protección
eléctrica, en algunos casos se evidencio que se lo llama por diferentes nombre a los
interruptores, dándoles nombres como tacos, breaker o pastillas y disyuntor,
refiriéndose a un mismo dispositivo de seguridad.
55
7. ¿Conoce Ud. que es un interruptor diferencial?
Tabla 20: Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
4
18%
NO
18
78%
NO ASISTEN
1
4%
TOTAL
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 26: Pregunta 7 de la encuesta dirigida a los docentes
4%
18%
SI
NO
NO ASISTEN
78%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 18% de los encuestados asevera conocer lo que es un interruptor diferencial,
mientras que el 78% manifiesta que no tiene noción sobre este dispositivo de
protección eléctrica.
Interpretación
Una vez obtenido los resultados de los encuestados se ha podido evidenciar que la
mayoría de estudiantes no tiene conocimiento sobre los interruptores de
diferenciales, por ser dispositivos que no son comercializados en el mercado local y
por esta razón no son muy utilizados
56
8. ¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
destinados a la protección exclusiva de usuarios en el instituto Stanford?
Tabla 21: Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
20
78%
NO
2
14%
NO ASISTEN
1
8%
TOTAL
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 27: Pregunta 8 de la encuesta dirigida a los docentes
8%
si
14%
NO
78%
NO ASISTEN
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 78%, aduce que es necesario la aplicación de los interruptores diferenciales y el
14%, de los encuestados menciona que no es necesario su aplicación.
Interpretación
De acuerdo a los porcentajes obtenidos podemos constatar que gran parte de
estudiantes encuestados considera necesaria su aplicación, aun sin ser conocidos
estos dispositivos asumen que es importante centrarse en la protección exclusiva de
usuarios.
57
9. ¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
como medida de seguridad en instalaciones eléctricas de la institución?
Tabla 22: Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los docentes
CATEGORÍAS DOCENTES
ASPECTOS
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
21
91%
NO
1
5%
NO ASISTEN
1
4%
TOTAL
23
100%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Figura 28: Pregunta 9 de la encuesta dirigida a los docentes
5%
4%
SI
NO
NO ASISTEN
91%
Fuente: Encuesta dirigida a docentes
Elaborado por: Neyser Bayas
Análisis
El 91% de los encuestados piensa que se debería aplicar los interruptores
diferenciales para proteger a los usuarios y el 5% considera innecesaria su aplicación.
Interpretación
Conociendo los resultados de los porcentajes obtenidos se considera que si es
necesario la aplicación de interruptores diferenciales que brinde protección a los
usuario que van a estar mejor protegidos con esta medida adicional de seguridad.
58
4.3.
COMPROBACIÓN DE HIPÓTESIS
Luego de haber realizado el correcto análisis e interpretación de datos, obtenidos de
la aplicación de las encuestas, dirigida estudiantes y al personal docente del instituto
Stanford, se evidencia la necesidad de mantener seguras las instalaciones eléctricas, y
así brindar protección a los usuarios y equipos, resaltando la importancia de la
seguridad de las personas quienes han sufrido descargas eléctricas, provocando
lesiones leves sobre ellos; mientras con la aplicación de los interruptores
diferenciales este inconveniente será corregido.
Los interruptores diferenciales protegerán a los usuarios en el instante que entren en
contacto con la energía eléctrica ya sea directa o indirectamente cortándose la
energía al mínimo desnivel de fases producidas en ellos, por esta razón ya mayor
parte de encuestados asumió la gran importancia de su aplicación así como los
grandes beneficios del dispositivo
A través del análisis de las encuestas, queda comprobada la hipótesis planteada en el
capítulo dos; la misma que dice: “La aplicación de Interruptores Diferenciales
beneficia en la protección de usuarios y equipo eléctrico, en contra de contactos
accidentales; directos indirectos, calentamientos en el conductor, cortocircuitos
caídas de tensión y corrientes de defecto o fuga a tierra, en el instituto tecnológico
Stanford de la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo.
59
CAPÍTULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES

Según los porcentajes, las instalaciones eléctricas del instituto Stanford cumplen
parcialmente con las normas necesarias de seguridad; se evidencia un 59% de
estudiantes que afirman el correcto estado de las instalaciones eléctricas; frente a
un 33% que aduce que dichas instalaciones no cumplen con las necesidades
básicas de protección y normativa eléctrica de seguridad.

Se evidencia la necesidad de implementar nuevos dispositivos de seguridad para
usuarios y equipos eléctricos; de acuerdo a los encuestados el 66% manifiesta
haber sufrido descargas eléctricas y a su vez un 30% señala diversos daños
ocasionados sobre equipos eléctricos en la institución.

La utilización de interruptores diferenciales generará beneficios tales como;
detectar fugas de corriente, protección personal, mejorar el rendimiento de los
equipos eléctricos, prevenir incendios y disminuir el consumo de energía.
60
5.2. RECOMENDACIONES

Autoridades, docentes y estudiantes, deben resaltar la importancia que tiene la
prevención de accidentes eléctricos, destacando de manera especial la utilización
de interruptores diferenciales y los beneficios de este dispositivo a largo,
mediano o corto plazo, fortaleciendo su aplicación, no solo dentro del instituto
Stanford, sino en la comunidad.

Realizar periódicamente el mantenimiento de las instalaciones eléctricas de una
forma sistemática, con intervalos de control para poder detectar oportunamente
cualquier avería y de esta manera subsanar desperfectos en las mismas.

Ampliar la presente investigación sobre interruptores diferenciales para integrar
su utilización como un paso fundamental a la seguridad en todo trabajo con
instalaciones eléctricas.
61
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
6. Referencias
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diseño de instalaciones eléctricas - edición 2008, Capítulo F, Protección
contra descargas eléctricas, Schneider Electric. Obtenido de Guía de diseño
62
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descargas eléctricas, Schneider Electric.
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Barcelona: Barcelona,copryng.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
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del riesgo eléctrico: http://www.mtas.es/Insht/index.htm "Guía técnica para la
evaluación y prevención del riesgo eléctrico
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diseño de instalaciones eléctricas - edición 2008, Capítulo F, Protección
64
contra descargas eléctricas, Schneider Electric. Obtenido de Guía de diseño
de instalaciones eléctricas - edición 2008, Capítulo F, Protección contra
descargas eléctricas, Schneider Electric.
Trashorras Montecelos, J. (2009). Maniobra y Protección de las Iinstalaciones
Electricas. Mexico: CREACIONES COPYRIGHT.
Vllarubia, M. (2011). Efectos de la corrienteelectrica sobre el cuerpo humano.
Barcelona: Barcelona,copryng.
Wikipedia. (2011). Campo Magnetico. Obtenido de
http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
65
66
ANEXO “A”. ENCUESTA DIRIGIDA A ESTUDIANTES
Lea cuidadosa y detenidamente cada pregunta antes de responderla, marque con una
(x) la opción de su preferencia, si tiene alguna inquietud no dude en consultarla
1)
¿Conoce Ud. el estado de las instalaciones eléctricas del instituto Stanford?
Si ( )
No ( )
2)
¿Considera Ud. que las instalaciones eléctricas del instituto Stanford cumplen
con normas necesarias para su seguridad?
3)
4)
Si
( )
No
( )
¿En su rol de usuario, ha sufrido descargas eléctricas?
Si
( )
No
( )
¿Ha conocido sobre daños en equipos eléctricos en la institución por fallas en
las instalaciones eléctricas?
5)
Si
( )
No
( )
¿Conoce sobre medidas de protección, en las instalaciones eléctricas;
encaminadas a salvaguardar usuarios y equipos?
Si
( )
No
( )
xvi
6)
En relación al ítem anterior, si su respuesta fue positiva; especifique dos
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
7)
8)
¿Conoce Ud. que es un interruptor diferencial?
Si
( )
No
( )
¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
destinados a la protección exclusiva de usuarios, en el instituto Stanford?
9)
Si
( )
No
( )
¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales, como
medida de seguridad en instalaciones eléctricas de la institución?
Si
( )
No
( )
GRACIAS POR SU COLABORACIÓN
xvii
ANEXO “B”. ENCUESTA DIRIGIDA A DOCENTES
Lea cuidadosa y detenidamente cada pregunta antes de responderla, marque con una
(x) la opción de su preferencia, si tiene alguna inquietud no dude en consultarla.
1)
¿Conoce Ud. el estado de las instalaciones eléctricas del instituto Stanford?
Si ( )
No ( )
2)
¿Considera Ud. que las instalaciones eléctricas del instituto Stanford cumplen
con normas necesarias para su seguridad?
3)
4)
Si
( )
No
( )
¿En su rol de usuario, ha sufrido descargas eléctricas?
Si
( )
No
( )
¿Ha conocido sobre daños en equipos eléctricos en la institución por fallas en
las instalaciones eléctricas?
5)
Si
( )
No
( )
¿Conoce sobre medidas de protección, en las instalaciones eléctricas;
encaminadas a salvaguardar usuarios y equipos?
Si
( )
No
( )
xviii
6)
En relación al ítem anterior, si su respuesta fue positiva; especifique dos
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
7)
8)
¿Conoce Ud. que es un interruptor diferencial?
Si
( )
No
( )
¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales,
destinados a la protección exclusiva de usuarios, en el instituto Stanford?
9)
Si
( )
No
( )
¿Cree Ud. que es necesario la aplicación de interruptores diferenciales, como
medida de seguridad en instalaciones eléctricas de la institución?
Si
( )
No
( )
GRACIAS POR SU COLABORACIÓN
xix
FOTOGRAFÍAS
xx
xxi