Seguridad e instalaciones eléctricas

Por Javier Torres y Jordi Brull
Crédito de Síntesis 2003
IES-SEP COMTE DE RIUS
Tutor: Sr Marmol
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
INTRODUCCIÓN
El trabajo con instalaciones eléctricas conlleva innumerables riesgos.
En este dossier hemos desarrollado en una medida básica los diferentes aspectos en
materia de seguridad, la reglamentación especifica aplicable (basado en el nuevo
reglamento de baja tensión-Real decreto 842/2002 de 2 de agosto de 2002).
Así como las medidas de seguridad generales, y específicas en centros de
transformación, instalaciones de baja tensión como viviendas, locales públicos,
alumbrado público.
La información detallada puede servir de referencia para los instaladores de baja
tensión.
En materia de seguridad eléctrica distinguimos dos grandes grupos que son:
-Protección de instalaciones, equipos y receptores eléctricos.
-Medidas de seguridad contra contactos eléctricos.
El desarrollo de de estas dos partes han sido modificadas en su distribución,
englobando igualmente los criterios requeridos y detallados en el índice que se incluye
a continuación.
Agradecemos a todas las fuentes la información que divulgan sobre este tema en
internet y a la ayuda impartida por los responsables de supervisión del crédito de
síntesis.
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
ÍNDICE
A) PROTECCIÓN DE INSTALACIONES, EQUIPOS Y RECEPTORES ELÉCTRICOS
1.-Terminología
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2.-Defectos y anomalías que se producen en los sistemas eléctricos.
2.1.-Sobreintensidades: cortocircuitos y sobrecargas
2.2.-Sobretensiones
2.3.-Subtensiones
2.4.-Puestas a tierra
2.5.-Fallos de aislamiento
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3.-Normativa vigente
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4.-Protección de las líneas eléctricas de distribución
4.1.-De media tensión
4.2.-De baja tensión
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5.-Protección de los centros de transformación
5.1.-Aparatos de corte
5.2.-Protección de los transformadores
5.2.1.-Generalidades
5.2.2.-Protección de transformadores de Alta tensión
5.3.-Tierras de protección y servicio
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6.-Protección de las instalaciones receptoras eléctricas de baja tensión
6.1.-Viviendas
6.2.-Locales comerciales, pequeñas industrias, etc.
6.3.-Alumbrado público
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7.-Protección de receptores y máquinas eléctricas de baja tensión
7.1.-Receptores (electrodomésticos, etc.)
7.2.-Transformadores
7.3.-Motores
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B) MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS
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1.-Efectos de la corriente eléctrica
1.1.-Riesgo eléctrico
1.2.-Daños que puede ocasionar en el organismo
1.2.1.-Directos
1.2.2.-Indirectos
1.3.-Factores que influyen en las lesiones sobre el organismo
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2.-Normativa vigente en materia de seguridad
2.1.-Reglamento electrotécnico de baja tensión
2.2.-Reglamento de seguridad e higiene en el trabajo
2.3.-Ley de prevención de riesgos laborales
2.4.-Reglamento de prevención de riesgos eléctricos
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3.-Normas de seguridad en la maniobra y reparación de líneas y equipos
eléctricos
3.1.-Las cinco reglas de oro
4.- Medidas de protección contra contactos directos e indirectos.
4.1.- Normas reguladoras.
4.2.- Métodos de prevención contra contactos eléctricos directos.
4.2.1.- Dispositivos diferenciales.
4.2.1.1.- Funcionamiento.
4.2.1.2.- Interruptores diferenciales.
4.2.1.3.- Disyuntores diferenciales.
4.2.1.4.- Aplicación general de los dispositivos
diferenciales.
4.2.1.5.- Aplicaciones particulares de los interruptores
diferenciales de alta sensibilidad.
4.2.1.6.- Aplicaciones particulares de los relevadores
diferenciales.
4.2.2.- Alejamiento de partes activas.
4.2.2.1.-Interposición de obstáculos.
4.2.2.2.- Recubrimientos aislantes.
4.2.2.3.-Aislamiento del centro de estrella del
transformador de alimentación.
4.3.- Medidas de protección contra contactos indirectos
4.3.1.- Separación de circuitos.
4.3.2.- Empleo de tensiones inocuas.
4.3.3.- Inaccesibilidad simultanea entre partes activas y masa.
4.3.4.- Aislamiento de protección.
4.3.5.- Conexiones equipotenciales de las masas accesibles.
4.3.6.- Puesta a tierra de las masas.
4.3.6.1.-Puesta a tierra de las masas y dispositivos de
corte por tensión de defecto (esquema TT)
4.3.6.2.-Puesta a tierra asociada a dispositivos de corte
por intensidad de defecto (esquema TN)
4.3.6.3.-Medidas de las tomas de tierra.
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5.-Medidas de seguridad informativa
5.1.-Señales informativas
5.2.-Señales de peligro
5.3.-Señales de obligación
5.4.-Señales de prohibición
5.5.-Pictogramas que expresan peligrosidad
5.6.-Importancia de la información
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6.-Principales materiales y equipos de protección individual (E.P.I.) para
trabajos específicamente eléctricos
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7.-Los responsables de la seguridad
7.1.-Nivel de responsabilidad
7.2.-El descargo
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PARTE A.
PROTECCIÓN DE INSTALACIONES,
EQUIPOS Y RECEPTORES ELÉCTRICOS
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1.-TERMINOLOGÍA
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1.- TERMINOLOGIA
1.-aislamiento de un cable: Conjunto de materiales aislantes que forman parte de
un cable y cuya función específica es soportar la tensión.
2.-Aislamiento principal: Aislamiento de las partes activas, cuyo deterioro podría
provocar riesgo de choque eléctrico.
3.-Aislamiento funcional: Aislamiento necesario para asegurar el funcionamiento
normal de un aparato y la protección fundamental contra los contactos directos.
4.-Aislamiento reforzado: Aislamiento cuyas características mecánicas y eléctricas
hace que pueda considerarse equivalente a un doble aislamiento.
5.-Aislamiento de protección o suplementario: Aislamiento independiente del
funcional, previsto para asegurar la protección contra los contactos indirectos en caso
de defecto del aislamiento funcional.
6.-Aislante: Sustancia o cuerpo cuya conductividad es nula o, en la práctica, muy
débil.
7.-Alta sensibilidad: Se consideran los interruptores diferenciales como de alta
sensibilidad cuando el valor de ésta es igual o inferior a 30 miliamperios.
8.-Aparamenta: Equipo, aparato o material previsto para ser conectado a un circuito
eléctrico con el fin de asegurar una o varias de las siguientes funciones: protección,
control, seccionamiento, conexión.
9.-Cebado: Régimen variable durante el cual se establece el arco o la chispa (UNE
21.302 h1).
10.-Conductor aislado: Conjunto que incluye el conductor, su aislamiento y sus
eventuales pantallas.
11.-Conductor equipotencial: Conductor de protección que asegura una conexión
equipotencial.
12.-Conductor neutro: Conductor conectado al punto de una red y capaz de
contribuir al transporte de energía eléctrica.
13.-Conductores activos: Se consideran como conductores activos en toda
instalación los destinados normalmente a la transmisión de energía eléctrica. Esta
consideración se aplica a los conductores de fase y al conductor neutro en corriente
alterna y a los conductores polares y al compensador en corriente continua.
14.-Conexión equipotencial: Conexión eléctrica que pone al mismo potencial, o a
potenciales prácticamente iguales, a las partes conductoras accesibles y elementos
conductores.
15.-Contactos directos: Contactos de personas con partes activas de los materiales
y equipos.
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16.-Contactos indirectos:
accidentalmente bajo tensión.
Contactos
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de
personas
con
masas
puestas
17.-Corriente de contacto: Corriente que pasa a través del cuerpo humano, cuando
esta sometido a una tensión.
18.-Corriente convencional de funcionamiento de un dispositivo de
protección: Valor especificado que provoca el funcionamiento del dispositivo de
protección antes de transcurrir un intervalo de tiempo determinado de una duración
especificada llamado tiempo convencional.
19.-Corriente de cortocircuito franco: Sobreintensidad producida por un fallo de
impedancia despreciable, entre dos conductores activos que presentan una diferencia
de potencial en condiciones normales de servicio.
20.-Corriente de choque: Corriente de contacto que podría provocar efectos
fisiopatológicos.
21.-Corriente de defecto o de falta: Corriente que circula debido a un efecto de
aislamiento.
22.-Corriente de defecto a tierra: Corriente que en caso de un solo punto de
defecto a tierra, se deriva por el citado punto desde el circuito averiado a tierra o
partes conectadas a tierra.
23.-Corriente de fuga de una instalación: Corriente que, en ausencia de fallos, se
transmite a la tierra o a elementos conductores del circuito.
24.-Corriente de puesta a tierra: Corriente total que se deriva a tierra a través de
la puesta a tierra.
Nota: la corriente de puesta a tierra es la parte de la corriente de defecto que
provoca la elevación de potencial de una instalación de puesta a tierra.
25.-Corriente de sobrecarga de un circuito: Sobreintensidad que se produce en
un circuito, en ausencia de un fallo eléctrico.
26.-Corriente diferencial residual: Suma algebraica de los valores instantáneos de
las corrientes que circulan a través de todos los conductores activos de un circuito, en
un punto de una instalación eléctrica.
27.-Corriente diferencial residual de funcionamiento: Valor de la corriente
diferencial residual que provoca el funcionamiento de un dispositivo de protección.
28.-Cortacircuito fusible: Aparato cuyo cometido es el de interrumpir el circuito en
que está intercalado, por fusión de uno de sus elementos, cuando la intensidad que
recorre el elemento sobrepasa, durante un tiempo determinado, un cierto valor.
29.-Corte omnipolar: Corte de todos los conductores activos. Puede ser:
- Simultáneo, cuando la conexión y desconexión se efectúa al mismo tiempo en el
conductor
neutro
o
compensador
y
en
las
fases
o
polares.
- No simultáneo, cuando la conexión del neutro o compensador se establece antes que
las de las fases o polares y se desconectan éstas antes que el neutro o compensador.
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30.-Choque eléctrico: Efecto fisiológico debido al paso de la corriente eléctrica por el
cuerpo humano.
31.-Dedo de prueba o sonda portátil de ensayo: Es un dispositivo de forma
similar a un dedo, incluso en sus articulaciones, internacionalmente normalizado, y que
se destina a verificar si las partes activas de cualquier aparato o material son
accesibles o no al utilizador del mismo. Existen varios tipos de dedos de prueba,
destinados a diferentes aparatos, según su clase, tensión, etc.
32.-Defecto franco: Conexión accidental, de Impedancia despreciable, entre dos
puntos a distintos potenciales.
33.-Defecto a tierra: Defecto de aislamiento entre un conductor y tierra (UNE
21.302 h10).
34.-Doble aislamiento: Aislamiento que comprende a la vez un aislamiento
funcional y un aislamiento de protección o suplementario.
35.-Elementos conductores: Todos aquellos que pueden encontrarse en un edificio,
aparato, etc., y que son susceptibles de propagar un potencial, tales como: estructuras
metálicas o de hormigón armado utilizadas en la construcción de edificios (p. e.,
armaduras, paneles, carpintería metálica, etc.), canalizaciones metálicas de agua, gas,
calefacción, etc., y los aparatos no eléctricos conectados a ellas, si la unión constituye
una conexión eléctrica (p. e., radiadores, cocinas, fregaderos metálicos, etc.). Suelos y
paredes conductores.
36.-Elemento conductor ajeno a la instalación eléctrica: Elemento que no
forma parte de la instalación eléctrica y que es susceptible de introducir un potencial,
generalmente el de tierra.
37.-Impedancia: Cociente de la tensión en los bornes de un circuito por la corriente
que fluye por ellos. Esta definición solo es aplicable a corrientes sinuosidades. (UNE
21.302 h1).
38.-Impedancia del circuito de defecto: Impedancia total ofrecida al paso de una
corriente de defecto.
39.-Instalación de puesta a tierra: Conjunto de conexiones y dispositivos
necesarios para poner a tierra, individual o colectivamente, un aparato o una
instalación.
40.-Intensidad de defecto: Valor que alcanza una corriente de defecto
41.-Interruptor automático: Interruptor capaz de establecer, mantener e
interrumpir las intensidades de corriente de servicio, o de establecer e interrumpir
automáticamente, en condiciones predeterminadas, intensidades de corriente
anormalmente elevadas, tales como las corrientes de cortocircuito.
42.-Interruptor de control de potencia y magnetotérmico: Aparato de conexión
que integra todos los dispositivos necesarios para asegurar de forma coordinada:
• Mando
• Protección contra sobrecargas
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Protección contra cortocircuitos
43.-Interruptor diferencial: Aparato electromecánico o asociación de aparatos
destinados a provocar la apertura de los contactos cuando la corriente diferencial
alcanza un valor dado.
44.-Masa: Conjunto de partes metálicas de un aparato que, en condiciones normales,
están aisladas de las partes activas (UNE 21.302 h1). Las masas comprenden
normalmente:
- Las partes metálicas accesibles de los materiales y de los equipos eléctricos,
separadas de las partes activas solamente por un aislamiento funcional, las cuales son
susceptibles de ser puestas bajo tensión a consecuencia de un fallo de las
disposiciones tomadas para asegurar su aislamiento. Este fallo puede resultar de un
defecto del aislamiento funcional, o de las disposiciones de fijación y protección.
Por tanto, son masas las partes metálicas accesibles de los materiales eléctricos,
excepto los de la Clase II, las armaduras metálicas de los cables y las conducciones
metálicas
de
agua,
gas,
etc.
- Los elementos metálicos en conexión eléctrica o en contacto con las superficies
exteriores de materiales eléctricos, que estén separadas de las partes activas por
aislamientos tradicionales, lleven o no estas superficies exteriores algún elemento
metálico.
Por tanto, son masas: las piezas metálicas que forman parte de las canalizaciones
eléctricas, los soportes de aparatos eléctricos con aislamiento funcional, y las piezas
colocadas en contacto con la envoltura exterior de estos aparatos.
Por extensión, también puede ser necesario considerar como masas, todo objeto
metálico situado en la proximidad de partes activas no aisladas, y que presenta un
riesgo apreciable de encontrarse unido eléctricamente con estas partes activas, a
consecuencia de un fallo de los medios de fijación (p. e., aflojamiento de una
conexión, rotura de un conductor, etc.).
45.-Material de clase 0: Material en el cual la protección contra el choque eléctrico,
se basa en el aislamiento principal; lo que implica que no existe ninguna disposición
prevista para la conexión de las partes activas accesibles, si las hay, a un conductor de
protección que forme parte del cableado fijo de la instalación. La protección en caso de
defecto en el aislamiento principal depende del entorno.
46.-Material de clase I: Material en el cual la protección contra el choque eléctrico
no se basa únicamente en el aislamiento principal, sino que comporta una medida de
seguridad complementaria en forma de medios de conexión de las partes conductoras
accesibles a un conductor de protección puesto a tierra, que forma parte del cableado
fijo de la instalación, de forma tal que las partes conductoras accesibles no puedan
presentar tensiones peligrosas.
47.-Material de clase II: Material en el cual la protección contra el choque eléctrico
no se basa únicamente en el aislamiento principal, sino que comporta medidas de
seguridad complementarias, tales como el doble aislamiento o aislamiento reforzado.
Estas medidas no suponen la utilización de puesta a tierra para la protección y no
dependen de las condiciones de la instalación.
Este material debe estar alimentado por cables con doble aislamiento o con aislamiento
reforzado.
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48.-Material de clase III: Material en el cual la protección contra el choque eléctrico
no se basa en la alimentación a muy baja tensión y en el cual no se producen
tensiones superiores a 50 V en c.a. ó a 75V en c.c.
49.-Nivel de aislamiento: Para un aparato determinado, característica definida por
una o más tensiones especificadas de su aislamiento.
50.-Partes activas: Conductores y piezas conductoras bajo tensión en servicio
normal. Incluyen el conductor neutro o compensador y las partes a ellos conectadas.
Excepcionalmente, las masas no se considerarán como partes activas cuando estén
unidas al neutro con finalidad de protección contra contactos indirectos.
51.-Perforación: Fallo dieléctrico de un aislamiento por defecto de un campo
eléctrico elevado o por la degradación físico-química del material aislante.
52.-Persona adiestrada: Persona suficientemente informada o controlada por
personas cualificadas que puede evitar los peligros que pueda presentar la electricidad.
53.-Persona cualificada: Persona que teniendo conocimientos técnicos
experiencia suficiente puede evitar los peligros que pueda presentar la electricidad.
o
54.-Poder de cierre: El poder de cierre de un dispositivo, se expresa por la
intensidad de corriente que este aparato es capaz de establecer, bajo una tensión
dada, en las condiciones prescritas de empleo y de funcionamiento.
55.-Poder de corte: El poder de corte de un aparato, se expresa por la intensidad de
corriente que este dispositivo es capaz de cortar, bajo una tensión de restablecimiento
determinada, y en las condiciones prescritas de funcionamiento.
56.-Punto neutro: Es el punto de un sistema polifásico que, en las condiciones de
funcionamiento previstas, presenta la misma diferencia de potencial, con relación a
cada uno de los polos o fases del sistema.
57.-Resistencia de puesta a tierra: Relación entre la tensión que alcanza con
respecto a un punto a potencial cero una instalación de puesta a tierra y la corriente
que la recorre.
58.-Resistencia total de tierra:
Es la resistencia de tierra medida en un punto, considerando la acción conjunta de la
totalidad de las puestas a tierra.
59.-Sobreintensidad: Toda corriente superior a un valor asignado. En los
conductores, el valor asignado es la corriente admisible.
60.-Suelo o pared no conductor: Suelo o pared no susceptibles de propagar
potenciales.
Se considerará así el suelo (o la pared) que presentan una resistencia igual o superior
a 50.000 Ω si la tensión nominal de la instalación es ≤ 500 V y una resistencia igual o
superior a 100.000 Ω si es superior a 500 V.
La medida de aislamiento de un suelo se efectúa recubriendo el suelo con una tela
húmeda cuadrada de, aproximadamente 270 mm de lado, sobre la que se dispone una
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placa metálica no oxidada, cuadrada de 250 mm de lado y cargada con una masa M
de, aproximadamente, 75 kg (peso medio de una persona).
Se mide la tensión con la ayuda de un voltímetro de gran resistencia interna (Ri
no inferior a 3.000 Ω , sucesivamente:
• Entre un conductor de fase y la placa metálica, (U2)
• Entre este mismo conductor de fase y una toma de tierra,
eléctricamente distinta T, de resistencia despreciable con relación a Ri,
se mide la tensión U1.
61.-Tensión de contacto: Tensión que aparece entre partes accesibles
simultáneamente, al ocurrir un fallo de aislamiento.
NOTAS:
1. Por convenio este término solo se utiliza en relación con la protección
contar contactos indirectos.
2. En ciertos casos el valor de la tensión de contacto puede resultar
influido notablemente por la impedancia que presenta la persona en
contacto con esas partes.
62.-Tensión de defecto: Tensión que aparece a causa de un defecto de aislamiento,
entre dos masas, entre una masa y un elemento conductor, o entre una masa y una
toma de tierra de referencia, es decir, un punto en el que el potencial no se modifica al
quedar la masa en tensión.
63.-Tierra: Masa conductora de la tierra en la que el potencial eléctrico en cada punto
se toma, convencionalmente, igual a cero.
64.-Toma de tierra: Electrodo, o conjunto de electrodos, en contacto con el suelo y
que asegura la conexión eléctrica con el mismo.
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2.-DEFECTOS Y ANOMALÍAS QUE SE
PRODUCEN EN LOS SISTEMAS
ELÉCTRICOS
2.1.-Sobreintensidades: cortocircuitos y sobrecargas
2.2.-Sobretensiones
2.3.-Subtensiones
2.4.-Puestas a tierra
2.5.-Fallos de aislamiento
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2.-DEFECTOS Y ANOMALIAS QUE SE PRODUCEN EN LOS SISTEMAS
ELÉCTICOS
2.1.-SOBREINTENSIDADES: CORTOCIRCUITOS Y SOBRECARGAS
Todo circuito estará protegido contra los efectos de las sobreintensidades que puedan
presentarse en el mismo, para lo cual la interrupción de este circuito se realizará en un
tiempo conveniente o estará dimensionado para las sobreintensidades previsibles.
Las sobreintensidades pueden estar motivadas por:
- Sobrecargas debidas a los aparatos de utilización o defectos de aislamiento de gran
impedancia.
- Cortocircuitos.
Excepto los conductores de protección, todos los conductores que forman parte de un
circuito, incluyendo el conductor neutro o compensador, estarán protegidos contra los
efectos de las sobreintensidades.
a) Protección contra sobrecargas. El límite de intensidad de corriente admisible en un
conductor ha de quedar en todo caso garantizada por el dispositivo de protección
utilizado.
Para la protección del conductor neutro o compensador se tendrá en cuenta:
- Cuando el conductor neutro o compensador del circuito tenga una sección inferior a
los conductores de fase o polares, y pueda preverse en él sobrecargas que no hagan
actuar los dispositivos de protección destinados exclusivamente a aquéllos, se colocará
un dispositivo de protección general que disponga de un elemento que controle la
corriente en el conductor neutro o compensador, de forma que haga actuar el mismo
cuando la sobrecarga en este conductor pueda considerarse excesiva.
El dispositivo de protección general puede estar constituido por un interruptor
automático de corte omnipolar o por un interruptor automático que corte únicamente
los conductores de fase o polares bajo la acción del elemento que controle la corriente
en el conductor neutro.
- En los demás casos, se admite que la protección del conductor neutro o compensador
esta convenientemente asegurada por los dispositivos que controlan la corriente en los
conductores de fase o polares.
Como dispositivos de protección contra sobrecargas serán utilizados los fusibles
calibrados de características de funcionamiento adecuadas o los interruptores
automáticos con curva térmica de corte.
b) Protección contra cortocircuitos. En el origen de todo circuito se establecerá un
dispositivo de protección contra cortocircuitos cuya capacidad de corte estará de
acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en el punto de su
instalación. Se admite, no obstante, que cuando se trate de circuitos derivados de uno
principal, cada uno de estos circuitos derivados disponga de protección contra
sobrecargas, mientras que un solo dispositivo general pueda asegurar la protección
contra cortocircuitos para todos los circuitos derivados.
Se admiten como dispositivos de protección contra cortocircuitos los fusibles de
características de funcionamiento adecuadas y los interruptores automáticos con
sistema de corte electromagnético.
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2.2.-SOBRETENSIONES
Filtros y estabilizadores
Son los sistemas de seguridad de baja tensión para sobretensiones.
Aseguran en todo momento una tensión constante y filtrada contra interferencias.
El uso más corriente de los filtros y estabilizadores es en la informática y en los
aparatos electrónicos que se pueden ver gravemente afectados por subidas de tensión.
(Estos dispositivos no protegen contra cortes de tensión)
Sobretensiones de origen atmosférico
Cuando sean de temer sobretensiones de origen atmosférico, las instalaciones deberán
estar protegidas mediante descargadores a tierra situados lo más cerca posible del
origen de aquéllas.
En las redes con conductor neutro puesto a tierra, los descargadores deberán
conectarse entre cada uno de los conductores de fase o polares y una toma de tierra
unida al conductor neutro.
En las redes con neutro no puesto directamente a tierra, los descargadores se
conectarán entre cada uno de los conductores, incluyendo el neutro o compensador, y
tierra.
En general, las instalaciones en las que sean de temer sobretensiones de origen
atmosférico, se establecerán de forma que quede suficiente separación entre las
canalizaciones eléctricas, tanto en el interior como en el exterior de los edificios, en
relación con las partes o elementos metálicos unidos a tierra.
La línea de puesta a tierra de los descargadores debe estar aislada. La resistencia de
tierra tendrá un valor de 10 ohmios, como máximo.
2.3.-SUBTENSIONES
Para proteger las instalaciones eléctricas de las subtensiones y cortes de tensión
tenemos los siguientes elementos de protección:
Relés de mínima tensión
Todos los receptores de las instalaciones eléctricas
funcionan a una tensión nominal específica con una
pequeña tolerancia.
En algunos casos si la tensión desciende de esta
tolerancia se podría estropear el receptor, por eso se
disponen “relés de mínima tensión”.
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La función de estos relés es de desconectar el suministro en caso de que la caída de
tensión sea superior a la admitida por el receptor.
SAIs(Servicio de Alimentación Ininterrumpido)
Estos dispositivos se aplican en circuitos de bajo consumo, mantienen un flujo de
corriente correcto y estable de corriente, protegiendo así los equipos de subidas, cortes
y bajadas de tensión.
Tienen capacidad para seguir alimentando las máquinas incluso en caso de que no
reciban electricidad (evidentemente no las alimentan de forma indefinida, sino durante
un cierto tiempo).
Grupos generadores
En instalaciones de alto consumo, cuando detecta falta de tensión se genera
electricidad a partir de generadores.
(Generalmente tarda unos segundos ya que deben de arrancar los generadores)
2.4.-PUESTAS A TIERRA
La continuidad de las puestas pueden verse afectadas por la corrosión, por
desconexión, rotura del conductor.
Debemos revisar habitualmente las puestas de tierra, y seguir el recorrido de este para
comprobar su estado.
Un sistema sencillo de revisión de la continuidad es mediante el pulsador de prueba del
interruptor diferencial.
2.5.-FALLOS DE AISLAMIENTO
El fallo de aislamiento más común, son las derivaciones a masa, que deben de
protegerse con puestas a tierra generales e dispositivos diferenciales.
Los fallos de aislamiento entre partes activas de la instalación, pueden producir
cortocircuitos. La protección eficaz son los magnetotérmicos.
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3.-NORMATIVA VIGENTE
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3.-NORMATIVA VIGENTE
Para la protección de las líneas, instalaciones, equipos y receptores de baja tensión, se
tendrá en cuenta lo indicado en las instrucciones técnicas complementarias (ITC-BT)
del nuevo reglamento electrotécnico para baja tensión, que a continuación se indican:
Las líneas aéreas de distribución de alta y media tensión, llevan como mínimo las
protecciones indicadas en los artículos 39 y 40 del reglamento de líneas eléctricas
aéreas de alta tensión (R.A.T)
Artículo 39-INTERRUPTORES:
Artículo 40-PROTECCIONES:
La protección eléctrica de los centros de transformación, se efectuará de acuerdo con
la instrucción MIE-RAT 09, del reglamento sobre centrales eléctricas, subestaciones y
centros de transformación.
De la mencionada instrucción, se tendrá en cuenta lo indicado en los apartados:
1 PROTECCIÓN CONTRA SOBREINTENSIDADES
Todas las instalaciones a que se refiere este Reglamento deberán estar debidamente
protegidas contra los efectos peligrosos, térmicos y dinámicos, que puedan originar las
corrientes de cortocircuito y las de sobrecarga cuando éstas puedan producir averías y
daños en las citadas instalaciones.
Para las protecciones contra las sobreintensidades se utilizarán interruptores
automáticos o cortacircuitos fusibles, con características de funcionamiento que
correspondan a las exigencias de la instalación que protegen
Las sobreintensidades deberán eliminarse por un dispositivo de protección utilizando
sin que produzca proyecciones peligrosas de materiales ni explosiones que puedan
ocasionar daños a personas o cosas.
Entre los diferentes dispositivos de protección contra las sobreintensidades
pertenecientes a la misma instalación, o en relación con otras exteriores a ésta, se
establecerá una adecuada coordinación de actuación para que la parte desconectada
en caso de cortocircuito o sobrecarga sea la menor posible.
2 PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
Las instalaciones eléctricas deberán protegerse contra las sobretensiones peligrosas
tanto de origen interno como de origen atmosférico cuando la importancia de la
instalación, el valor de las sobretensiones y su frecuencia de ocurrencia, así lo
aconsejen.
Para ello se utilizarán, como regla general, pararrayos de autoválvulas de resistencia
variable. Los bornes de tierra de estas autoválvulas se unirán a la toma de tierra de
acuerdo con lo establecido en la RAT 13.
La protección anteriormente citada podrá también encomendarse a explosores, según
las condiciones de explotación de la red, excepto en los casos siguientes:
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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a En los sistemas con neutro a tierra con intensidades de defecto Id en A, tales que
con la resistencia a tierra Rm en Ω de las masas, se cumpla que Id·Rm ≥ 5.000V
b En lugares de altitud superior a 1.000m o en instalaciones conectadas a una línea de
alta tensión que discurra por cotas superiores a 1.000m a distancias de la instalación
menores a 3km.
c En zonas expuestas a frecuentes descargas atmosféricas clasificadas en el plano n.º
1 con índice de frecuencia de tormentas “muy elevado” o “elevado”.
3 PROTECCIÓN CONTRA SOBRECALENTAMIENTO
En caso necesario las instalaciones deberán estar debidamente protegidas contra los
sobrecalentamientos, de acuerdo con lo que se indica en el apartado 4
Instrucción MIE-RAT 09
Reglamento sobre centrales eléctricas. Subestaciones y centros de transformación.
4 PROTECIONES ESPECIFICAS DE MAQUINAS E INSTALACIONES
4.1 Generadores rotativos
Los generadores y sus motores de arrastre estarán dotados de dispositivos que los
protejan tanto contra los defectos mecánicos como contra las defectos eléctricos.
Se deberán instalar las necesarias protecciones y alarmas contra los defectos de
lubricación y refrigeración.
Asimismo será necesario disponer en los grupos turbina-generador de un dispositivo
que detecte la sobrevelocidad o embalamineto y produzca la parada segura del grupo.
En las protecciones contra defectos eléctricos será necesario, para generadores de
cualquier potencia, instalar protección de sobreintensidad contra cortocircuitos o
sobrecarga, protección contra sobretensiones de origen atmosférico o internas y
protección de falta a tierra en el estator.
Para generadores de potencia superior a los 5 MVA se aconseja disponer, entre otras,
protección diferencial, protección de máxima y mínima frecuencia, inversión de
potencia, falta a tierra en el rotor y defecto de excitación, aunque siempre estarán
dotados de dispositivos de control de la temperatura de los bobinados y del circuito
magnético, tales que quedan provocar en caso necesario la desconexión de la máquina
de la red.
En los generadores de potencia superior a los 5 MVA es muy aconsejable instalar un
sistema de protección contra incendios accionado por el relé de protección diferencial o
por termostatos adecuadamente situados. En los grandes generadores que utilicen
como fluido de refrigeración el hidrógeno, será obligatorio la instalación de este
sistema de protección contra incendios.
Se deberá prestar atención, en el proyecto y montaje, a los problemas de vibraciones.
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Los generadores asíncronos conectados a redes públicas, equipados con baterías de
condensadores, estarán protegidos contra las sobretensiones de autoexcitación en
caso de falta de tensión en la red pública.
4.2 TRANSFORMADORES Y AUTOTRANSFORMADORES DE POTENCIA
4.2.1 Transformadores para distribución
Los transformadores para distribución deberán protegerse contra sobreintensidades de
acuerdo con los criterios siguientes:
a Los transformadores en los que no se prevean sobrecargas eventuales o se disponga
de un sistema de seguimiento de la evolución de las cargas, no necesitarán protección
contra estas sobreintensidades. En los demás casos, se protegerán contra sobrecargas
bien por medio de interruptores accionados por reles de sobreintensidad, bien por
medio de dispositivos térmicos que detecten la temperatura del devanado o la del
medio refrigerante.
b Todos los transformadores para distribución estarán protegidos contra los
cortocircuitos de origen externo, en el lado de alta tensión o en el de baja tensión.
Contra los cortocircuitos internos francos habrá siempre una protección adecuada en el
circuito de alimentación de alta tensión.
4.2.2 Transformadores y autotransformadores de potencia de relación de
transformación de AT/AT
Estos transformadores estarán equipados con protección contra sobreintensidades de
cualquier tipo, situadas en el lado que más convenga salvo que el Organismo
competente de la Administración por razones justificadas, autorice su supresión.
Para cualquier potencia, los transformadores y autotransformadores, estarán provistos
de dispositivos térmicos que detecten la temperatura de los devanados o del medio
refrigerante y de dispositivos liberadores de presión que evacuen los gases del interior
de la cuba en caso de arco interno. Para potencia superior a 2,5 MVA el transformador
o autotransformador, estará dotado de un relé que detecte el desprendimiento de
gases en el líquido refrigerante.
Para potencia superior a 10 MVA los transformadores deberán estar provistos de relé
de protección diferencial o de cuba que provoque la apertura de los interruptores de
todos los devanados simultáneamente. El aconsejable dotar al relé de un rearme
manual que impida el cierre de los interruptores después de la actuación de éste, sin
antes haberse comprobado la gravedad de la avería.
Ubicación y agrupación de los elementos de protección
Los transformadores se protegerán contra sobreintensidades de alguna de las
siguientes maneras:
a De forma individual con los elementos de protección situados junto al transformador
que protegen.
20
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
b De forma individual con los elementos de protección situados en la salida de la línea
en la subestación que alimenta al transformador en un punto adecuado de la
derivación, siempre que esta línea o derivación alimente un sólo transformador.
A los efectos de los párrafos anteriores a y b se considera que la conexión en paralelo
de varios transformadores trifásicos o la conexión de tres monofásicos para un banco
trifásico, constituye un solo transformador.
c De forma agrupada cuando se trate de centros de transformación de distribución
pública colocándose los elementos de protección en la salida de línea en la subestación
de alimentación o en un punto adecuado de la red.
En este caso, el número de transformadores en cada grupo no será superior a ocho, la
suma de las potencias nominales de todos los transformadores del grupo no será
superior a 800 kVA y la distancia máxima entre cualquier a de los transformadores y el
punto donde esté situado el elemento de protección será de 4km como máximo.
Cuando estos centros de transformación sean sobre poste, la potencia máxima unitaria
será de 250kVA.
En el caso de que se prevean sobrecargas deberá protegerse cada transformador
individualmente en B.T.
Salidas de líneas
Las salidas de líneas deberán estar protegidas contra cortocircuitos y cuando proceda,
contra sobrecargas. En reces de 1ª y 2ª categoría se efectuará esta protección por
medio de interruptores automáticos.
Las líneas aéreas de transporte o de distribución pública en las que se prevea la
posibilidad de numerosos defectos transitorios, se protegerán con sistemas que
eliminen rápidamente el defecto transitorio, equipados con dispositivos de reenganche
automático, que podrá omitirse cuando se justifique debidamente.
Para redes de distribución pública de 3ª categoría, las empresas eléctricas establecerán
una normalización de las potencias máximas de cortocircuito en barras de salida, para
las diversas tensiones.
Además de los reglamentos antes citados se tendrán en cuenta:
•
•
•
•
Las normas UNE i CENELEC.
Las normas particulares de as compañías eléctricas.
Las recomendaciones UNESA.
Las normas del ministerio de obras públicas y urbanismo (NTE) sobre las
condiciones de los espacios a instalar las aparatos y dispositivos eléctricos.
ITC Nuevo
Reglamento
ITC-BT-06
MIEBT Reglamento
1973
MEIBT002, 003, 004
ITC-BT-07
MEIBT005, 006, 007
ITC-BT-09
ITC-BT-18
MEIBT009
MEIBT039
ITC-BT-22
MEIBT020
ITC-BT-23
MEIBT020
Redes aéreas para distribución en baja tensión
Redes subterráneas para distribución en baja
tensión
Instalaciones de alumbrado exterior
Instalaciones de puesta a tierra
Instalaciones interiores o receptoras
Protección contra sobreintensidades
Instalaciones interiores o receptoras
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
ITC-BT-43
MEIBT031
ITC-BT-44
MEIBT032
ITC-BT-45
MEIBT033
ITC-BT-47
MEIBT034
ITC-BT-48
MEIBT035
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Protección contra sobretensiones
Instalación de receptores
Prescripciones generales
Instalación de receptores
Receptores para alumbrado
Instalación de receptores
Aparatos de caldeo
Instalación de receptores
Motores
Instalación de receptores
Transformadores y autotransformadores
Reactancias y rectificadores
Condensadores
Tabla A3.1
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
4.-PROTECCIÓN DE LAS LÍNEAS
ELÉCTRICAS DE DISTRIBUCIÓN
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
4.-PROTECCIÓN DE LAS LÍNEAS ELÉCTRICAS DE DISTRIBUCIÓN
4.1.-PROTECCIÓN DE LÍNEAS DE MEDIA TENSIÓN
Las líneas de distribución primarias
parten de las estaciones reductoras
primarias y van a los centros de
consumo (industrias, ciudades,
pueblos, urbanizaciones,
explotaciones agrícolas, etc.). La
tensión más empleada es de 25 KV.,
aunque hay líneas de 30, 45, 66, 110
y 132 KV.
Estas líneas son normalmente aéreas
aunque en algunos casos si son de
corta longitud pueden ser
subterráneas. También pueden ser
mixtas, es decir, parte de ellas aéreas
y el resto subterráneas.
Las protecciones que llevan son las
siguientes:
- Dos relés de máxima intensidad
(Fig A5.1)
- Un relé homopolar.(Fig A5.1) Este
actúa cuando hay un contacto a
tierra. La suma vectorial de las
intensidades no da cero.
Al detectar una anomalía cualquiera
de los tres relés, cierra el circuito de
la boina del disyuntor de la línea que
protege, quedando esta
desconectada.
El transformador que alimenta a las
líneas primarias tiene el secundario conectado a tierra.
A través del conductor de tierra, se instala un relé “de tierra”, que también detecta la
puesta a tierra de la línea. Como existen varias líneas de salida, primero funciona el
relé homopolar de cada línea y si éste no funcionase, lo haría el “de tierra” del neutro
del transformador, que está calibrado a un valor más elevado (El que tiene ENHER está
a 600A.).
Si el secundario del transformador está en triángulo, entonces se saca una un neutro
artificial para poder conectarlo a tierra (Fig A5.2).
Los relés de protección tienen varios disparos y reenganches automáticos, antes de
dejar las líneas desconectadas definitivamente por avería.
Otra protección que llevan este tipo de líneas, es el pararrayos de autoválvulas para
protegerlas contra las sobretensiones, tanto de origen exterior como interior. Se
instalan en el origen y final de las líneas, y además cuando una línea aérea se
convierte en subterránea o viceversa.
Finalmente, conviene recordar, que todas las líneas aéreas, sean de transporte,
distribución primaria o secundaria (B.T), los apoyos se tienen que conectar a tierra.
24
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Relés de mínima frecuencia. Estos relés se han instalado en las Estaciones Reductoras
Primarias a partir de los famoso “CEROS” que se produjeron hace unos años, dejando
gran parte de España sin energía eléctrica.
Se instala un relé a cada una de las líneas primarias que alimentan a sectores del
consumo eléctrico no básicos, y en el caso de que la frecuencia de la red descienda por
debajo de 49Hz. (Se produce cuando la demanda de energía eléctrica es superior a la
producción, generalmente por avería de una gran Central Eléctrica), desconecta las
líneas que llevan este relé, para disminuir el consumo de energía eléctrica y a la vez,
se recupere la frecuencia de la red a 50Hz.
4.2 PROTECCIÓN DE LÍNEAS DE BAJA TENSIÓN
En el origen de la línea se instalará un interruptor magnetotérmico o cortacircuitosfusibles, para la protección contra sobreintensidades (cortocircuitos y sobrecargas).
En el caso particular de las líneas aéreas cuyo montaje discurra en zonas de frecuentes
tormentas, se instalará un pararrayos de autoválvulas por cada conductor de fase y en
neutro, al final de la línea, para proteger la instalación interior del usuario de
sobretensiones. Las salidas de los pararrayos irán conectadas a tierra.
El conductor neutro no podrá ser interrumpido en las redes de distribución, excepto
que ésta interrupción sea realizada mediante interruptores o seccionadores
omnipolares (corte omnipolar simultáneo) e uniones amovibles (ITC-BT 06, Apartado
3.6 e ITC-BT 07, Apartado 2.3)
El conductor neutro de las redes de distribución de las compañías eléctricas, se
conectarán a tierra en el centro de transformación además, en los esquemas de
distribución tipo TT y TN, el conductor neutro y el de protección para el esquema TNS, deberán estar puestos a tierra en otros puntos y como mínimo una vez cada 500
metros de longitud de la línea (ITC-BT 06, Apartado 3.7)
25
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
5.-PROTECCIÓN DE LOS CENTROS DE
TRANSFORMACIÓN
5.1.-Aparatos de corte
5.2.-Protección de los transformadores
5.2.1.-Generalidades
5.2.2.-Protección de transformadores de Alta tensión
5.3.-Tierras de protección y servicio
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
5.-PROTECCIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN
5.1.-APARATOS DE CORTE
Es la aparamenta de conexión y desconexión destinadas a asegurar la continuidad o
discontinuidad de los circuitos eléctricos de alta tensión. Se pueden clasificar en:
- Seccionadores
- Interruptores
- Disyuntores o interruptores automáticos
- Interruptores-seccionadores
- Interruptores-seccionadores con fusibles A.P.R
- Seccionador de puesta a tierra
Características generales de los aparatos de corte
Poder de corte o Ruptura
Es la mayor intensidad de corriente que es capaz de cortar en las condiciones
prescritas de empleo y funcionamiento sin deteriorarse. Se expresa en KA.
Poder de conexión
Es la mayor cantidad que un aparato es capaz de cerrar en las condiciones prescritas
de empleo y funcionamiento sin deteriorarse. Se expresa en KA.
Intensidad nominal
Es la corriente que un aparato puede soportar indefinidamente en condiciones
nominales de empleo.
Tensión nominal
Es la tensión que el aparato puede soportar indefinidamente en condiciones nominales
de empleo.
Seccionadores
Son aparatos de corte utilizados para abrir o cerrar un circuito, cuando no está
recorrido por una corriente y previstos especialmente para aislar, de una red bajo
tensión, una instalación o parte de ella.
Tipos y características
- Una característica muy importante es que su ruptura sea visible.
- Las maniobras de conexión y desconexión deben hacerse en vacío.
- Pueden ser unipolares y tripolares, y según el emplazamiento de su
instalación, de interior e intemperie.
Seccionador de puesta a tierra
Es un seccionador-conmutador, que al abrir la línea, la conecta a tierra por razones de
seguridad.
Interruptores
Son aparatos de corte destinados a interrumpir y conectar circuitos en condiciones
normales de carga.
Interruptores-seccionadores
Son interruptores que en la posición de apertura, responden además, a las condiciones
impuestas a los seccionadores.
27
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Interruptor-seccionador con fusibles A.P.R.
Son interruptores que en la posición de apertura, responden a las condiciones
impuestas a los seccionadores y además están combinados con cortacircuitos-fusibles,
de tal modo, que al fundirse uno de ellos, actúa sobre el mecanismo de apertura del
interruptor, abriendo este el circuito trifásico.
Disyuntores o interruptores automáticos (punto 7.2.1.3)
Son aparatos de corte destinados a interrumpir o conectar circuitos en condiciones
normales de carga, así como en el casi se produzcan sobreintensidades.
-
Un disyuntor nos protege contra las siguientes anomalías:
- Sobreintensidades. Hay dos tipos:
- Cortocircuitos.
- Sobrecargas.
- Puestas a tierra (en algunos casos producen sobreintensidades).
-
Las anomalías que se producen en una línea eléctrica son detectada por los relés
de protección que lleva el disyuntor, accionando su bobina de disparo.
-
Actualmente los disyuntores, llevan los siguientes relés de protección:
- Dos de máxima intensidad (detectan las sobreintensidades)
- Uno homopolar (detecta las puestas a tierra).
Funcionamiento de un disyuntor
En el momento que actúa la bobina de disparo, se separan los contactos de cada fase,
produciéndose entre los polos un arco eléctrico, excepto que en le instante del corte, la
onda de la corriente pase por cero.
El arco eléctrico se extingue cada vez que la corriente pasa por cero, pero se ceba de
nuevo debido a la tensión e restablecimiento, estropeando rápidamente a los polos de
los contactos, sino se extingue lo más pronto posible. Para evitar el reencendido del
arco eléctrico, se ha de:
- Renovar rápidamente el gas ionizado por otro más frío, en la cámara de ruptura de
cada fase.
- Refrigerar e camino recorrido por el arco. Los procedimientos utilizados son:
Prolongar el recorrido del arco separando rápidamente los contactos.
Desviar el arco lateralmente mediante un campo magnético.
Soplar el arco eléctrico mediante un gas o líquido.
Los disyuntores más empleados actualmente son:
- Pequeño volumen de aceite.
- Aire comprimido.
- Hexafloruro de azufre.
Pararrayos
Son elementos de protección contra sobretensiones, se emplean en las líneas eléctricas
y cabinas de centros de transformación.
- Las sobretensiones pueden ser:
- De origen externo: descargas atmosféricas.
- De origen interno: falsas maniobras.
- Sistemas de protección contra las sobretensiones:
28
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Pararrayos de autoválvulas y de antena (actualmente en desuso): de origen
externo e interno.
- Cables de tierra o hilos de guarda: origen externo.
Los pararrayos de autoválvulas se instalan:
- A la entrada de un centro de transformación.
- En el punto de conversión de una línea aérea en subterránea.
-
-
Cortacircuitos-fusibles
Tienen la misión de interrumpir el paso de la corriente en una línea, al producirse
sobreintensidades (cortocircuitos y sobrecargas).
- Tipos y características:
- Pueden instalarse sueltos (asociados), o cuando se funden, actuar sobre el
disparo (combinados) de un seccionador o interruptor, para abrir al mismo
tiempo todo el circuito trifásico.
- En alta tensión se utilizan hasta 25 Kw.
5.2-PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES.
5.2.1.-GENERALIDADES.
El transformador al ser una máquina eléctrica imprescindible, tanto en la transmisión,
distribución e utilización de la energía eléctrica, deberá de estar protegido contra las
anomalías (cortocircuitos, sobrecargas, sobretensiones, etc.), que puedan producirse
en una instalación eléctrica.
Los tipos de protección que debe de llevar un transformador depende de su sistema de
refrigeración, de la potencia y de la importancia que tenga dentro del sistema eléctrico
en que está instalado.
5.2.2.-PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES DE ALTA TENSIÓN.
En el apartado 5.2.1- se han fijado los criterios generales de la protección de
transformadores, solamente añadir que cuantos más tipos de protección tenga un
transformador, más fiable será se funcionamiento, pero también más caro su
instalación y mantenimiento.
También conviene distinguir entre los tipos de protección que protegen al
transformado9r de las anomalías externas, de les que se producen en el interior de él.
En la Instrucción Complementaria MIE-RAT 09 del Reglamento sobre Centrales,
Subestaciones y Centros de Transformación, se indican las protecciones que deben de
llevar los transformadores contra sobreintensidades, sobretensiones,
sobrecalentamiento y les propias especificas, y que serán en general las que se
indicaran el los apartados siguientes.
Protección de transformadores de alta tensión de distribución (barrios de
ciudades, urbanizaciones, aldeas, pequeñas industrias, edificios de viviendas
y públicos, etc.).
Los transformadores más utilizados son secos y los cerrados con aceite, llamados
comúnmente herméticos. También hay instalados abiertos de aceite con depósito de
expansión. La potencia de estos transformadores es muy variable, pero no suele pasar
de 1000 KVA.
Las protecciones que llevan son básicamente contra las sobreintensidades, y se
instalan en la parte de alta tensión. Se instalan uno de los dispositivos de protección
indicados a continuación:
29
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
• Cortacircuitos-fusibles.
• Cortacircuitos-fusibles que accionan un interruptor.
• Interruptor automático o disyuntor.
Los transformadores herméticos (10 a 1000 KVA) no llevan depósito para el aceite,
pero si una cámara de expansión del aire y una válvula de alivio para situaciones de
sobrepresión interna. También llevan:
• Nivel de aceite.
• Termostato de esfera, con 2 contactos con/sin aguja de máxima.
Además en la E.T. se instalarán pararrayos para derivar a tierra la sobretensión que se
puedan producir, y proteger de esta manera el aislamiento de los conductores del
transformador.
Protección de transformadores de alta tensión en estaciones reductoras
seductoras secundarias e industrias de elevada potencia.
Los transformadores que suelen empleares son de mediana potencia (1000 a 10000
KVA), y todos ellos son abiertos de aceite con depósito de expansión. Además de
proteger el transformador contra las anomalías externas, también se protege contra la
que se pueden originar en su interior. Las protecciones que llevan son:
• Relé Buchhofz con 2 contactos (*).
• Termómetro de esfera, con 2 contactos con/sin aguja de máxima (*).
• Nivel de líquido, tipo mirilla.
• Termostato con 2 contactos (*).
• Desecador de silicagel.
• Desecador de antena (cuernos) en los aisladores.
Todas las protecciones señaladas con asterisco (*) actúan sobre un circuito de alarma,
y si persiste la anomalía activa la bobina de disparo del disyuntor. Además la bobina de
disparo del disyuntor, puede ser accionada por los relés de protección contra
sobreintensidades (cortocircuitos, sobrecargas y puestas a tierra) que puedan
producirse en el exterior del transformador.
Además se instalan pararrayos de autoválvulas para derivar a tierra las sobretensiones
que se puedan producir, y evitar que afecten al transformador.
Protección de transformadores de alta tensión en estaciones reductoras
primarias
Los transformadores que se emplean son abiertos de aceite con depósito de expansión
de elevada potencia (10 a 1000 MVA), empleándose básicamente los sistemas de
protección indicados en le apartado 6.2.2.2. y otras más debido a la importancia del
transformador. En general los sistemas de protección que suelen llevar son:
• Relé Buchhofz con 2 contactos (*).
• Protección diferencial (*).
• Termómetro de esfera, con 2 contactos con aguja de máxima (*).
• Termostatos con 2 contactos (*).
• Descargadores de antena (cuernos) en los aisladores (*).
• Protección de contactos a tierra de la cuba (*).
• Desecador de silicagel.
• Protección de chimenea.
Todas las protecciones señaladas con asterisco (*) actúan sobre un circuito de alarma,
si persiste la anomalía activa la bobina de disparo del disyuntor. Además la Bobina de
disparo del disyuntor, puede ser accionada por los relés de protección contra
sobreintensidades (cortocircuitos, sobrecargas y puestas a tierra) que puedan
producirse en el exterior del transformador.
30
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Además se instalan pararrayos de autoválvulas para derivar a tierra las sobretensiones
que se puedan producir, y evitar que afecten al transformador.
Relé Buchhofz
El relé Buchhofz es una protección típica para los transformadores en aceite con
depósito de expansión, no pudiéndose instalar en los transformadores de aceite
herméticos, porqué no tienen el depósito de expansión, y por lo tanto carecen del tubo
de conexión sobre el que se monta el relé.
El funcionamiento del relé es por efecto del gas que se desarrolla en el seno del aceite
del transformador, por cualquier causa que provoque un sobrecalentamiento
localizado.
Este relé es un aparato compacto, de poco volumen y de fácil montaje, que se monta
en serie con la canalización que une el transformador con el depósito de expansión del
aceite.
En su interior, lleva dos flotadores, uno de alarma, y otro de desconexión, y un
receptáculo de captación de los gases contenidos en el aceite. Una pequeña mirilla
situada en el receptáculo permite examinar el gas y juzgar la naturaleza del defecto
por el color y la cantidad de gas. El funcionamiento del relé es el siguiente:
Normalmente el receptáculo está lleno de aceite. Si, a consecuencia de un defecto
poco importante, se producen pequeñas burbujas de gas, éstas se elevan en la cuba
del transformador, y se dirigen hacia el depósito de aceite. Estas burbujas son
captadas por el aparato y almacenadas en el receptáculo, donde el nivel de aceite baja
progresivamente a medida que las burbujas llenan el espacio superior del receptáculo.
Como consecuencia, el flotador superior (de alarma) se inclina y, cuando la cantidad
de gas es suficiente cierra sus contactos, actuando el circuito de alarma.
Si el defecto se acentúa o se produce un defecto agudo (cortocircuito entre fases o
espiras), el desprendimiento de gas se hace violento y se producen grandes burbujas,
de tal forma que a consecuencia del choque el aceite refluye bruscamente a través de
la tubería, hacia el depósito de aceite. Este flujo de aceite choca contra el flotador
inferior (de disparo) y lo acciona, la que provoca el cierre de los contactos del circuito
que alimenta a la bobina de disparo del disyuntor, poniendo el transformador fuera de
servicio.
Protege al transformador de los siguientes defectos producidos en su interior:
• Cortocircuitos entre fases.
• Cortocircuitos entre bobinas o espiras.
• De aislamiento.
• Defectos a masa.
El precio reducido y la gran eficacia de esta protección hacen su instalación
particularmente recomendable, incluso para pequeños transformadores, mientras que
es indispensable para los de mediana y gran potencia.
Termómetro de esfera
Nos permite conocer en cada instante, l a temperatura del aceite del transformador, y
sirve para protegerlo contra las sobrecargas y el buen funcionamiento de él.
El termómetro consta de una esfera y un elemento detector de la temperatura, que va
introducido en una cápsula dentro de la masa de aceite. La aguja 1 nos indica la
temperatura del aceite. Cuando esta alcanza la 2, se cierran los contactos de un relé
auxiliar para conectar el dispositivo de alarma, y avisa de la anomalía térmica dentro
de la masa de aceite de la cuba del transformador.
En el caso de llevar aguja de máxima (3), cuando ésta es alcanzada por 1, se acciona
la bobina de disparo del disyuntor, quedando el transformador fuera de servicio.
31
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Pararrayos de antena (cuernos)
Los pararrayos de antena se emplean para derivar a tierra las sobretensiones que
pueden llegar a los aisladores de entrada al transformador, y evitar su perforación.
Además se esta sobretensión penetra dentro del transformador nos puede incendiar el
aceite y perforar el aislamiento de las bobinas.
Un circuito auxiliar cuenta el número de descargas, y si son muy frecuentes, puede
activar el circuito de desconexión del disyuntor, dejando fuera de servicio al
transformador.
Protección de chimenea
Es una protección empleada en transformadores de elevada potencia y consiste en
instalar en la tapa de la cuba del transformador, una chimenea con una membrana que
la obtura. En el caso de luna expansión violenta del aceite debido a una anomalía, en
vez de reventar la cuba, el aceite rompe la parte más débil que es la membrana de la
chimenea, saliendo el aceite al exterior, y evitando de este modo, la destrucción de la
cuba del transformador.
Puesta a tierra de la cuba
El principio de esta protección se basa en controlar la corriente que circula, en caso de
falta interna a masa, entre la cuba y la conexión de la misma a tierra.
Debe tenerse en cuenta que la actuación no significa necesariamente que exista una
avería en el transformador. Cualquier contacto entre la cuba y un elemento en tensión,
provocará la actuación de esta protección. El caso más frecuente son las faltas
provocadas per animales.
Desecador de silicagel
El desecador de silicagel está constituido per un recipiente que no tiene en su interior
gravilla de gel de sílice, un producto muy ávido de humedad es de color azul, y a
medida que va absorbiendo agua se vuelve de color de rosa, debiéndose de cambiarse
cuando toda la gravilla es de éste color.
El desecador tiene per misión impedir que la humedad del aire, penetre dentro del
transformador, para evitar el envejecimiento y la disminución de resistencia dieléctrica
del aceite y aislantes.
Termostato
El termostato controla la temperatura del aceite, y se emplea generalmente para el
accionamiento de los ventiladores en el caso de que la refrigeración del transformador
sea forzada.
5.3.-TIERRAS DE PROTECCIÓN Y SEVICIO.
Puesta a tierra de protección
Se pondrán a tierra las partes metálicas de una instalación que no estén en tensión
normalmente pero que puedan estarlo a consecuencia de averías, accidentes,
descargas atmosféricas o sebretensiones.
Salvo excepciones, se pondrán a tierra las siguientes elementos:
• Los chasis y bastidores de aparatos de maniobra.
• Los envolventes de los conjuntos de armarios metálicos.
• Las vallas y cercas metálicas.
• Las columnas, soportes, pórticos, etc.
• Las estructuras y armaduras metálicas de las edificios que contengan
instalaciones de alta tensión.
32
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
•
•
•
•
por Javier Torres y Jordi Brull
Los blindajes metálicos de los cables.
Las tuberías y conductos metálicos.
Las carcasas de transformadores, generadores, motores y otras máquinas.
Hilos de guarda o cables de tierra de las líneas aéreas.
Puesta a tierra de servicio
Se conectarán a tierra los elementos de la instalación necesarios y entre ellos:
• Los neutros de los transformadores, que lo precisan en instalaciones o redes
con neutro a tierra de forma directa o a través de resistencias o bobinas.
• El neutro de los alternadores y otros aparatos o equipos que lo precisen.
• Les circuitos de baja tensión de los transformadores de medida.
• Los limitadores, descargadores, autoválvulas, pararrayos, para eliminación
de sobretensiones o descargas atmosféricas.
• Los elementos de derivación a tierra de los seccionadores de puesta a
tierra.
Las puestas a tierra de protección y se servicio de una instalación deberán
interconectarse, constituyendo una instalación de tierra general.
Excepcionalmente, deben excluirse aquellas puesta a tierra a causa de las cuales
puedan presentarse en algún punto tensiones peligrosas para las personas, bienes o
instalaciones eléctricas.
En este sentido se preverán tierras separadas, entre otros, en los casos siguientes:
• Los casos en que fuera conveniente separar de la instalación de tierra
general os puntos neutros de los devanados de los transformadores.
• Los limitadores de tensión de las líneas de corriente débil (telefónicas,
telegráficas, etc.) que se extiendan fuera de la instalación.
En la s instalaciones en las que coexistan instalaciones de tierra separadas o
independientes, se tomarán medidas para evitar el contacto simultáneo inadvertido con
elementos conectados a instalaciones de tierra deferentes, así coma la transferencia de
tensiones peligrosas de una a otra instalación.
33
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
6.-PROTECCIÓN DE LAS INSTALACIONES
RECEPTORAS ELÉCTRICAS DE BAJA
TENSIÓN
6.1.-Viviendas
6.2.-Locales comerciales, pequeñas industrias, etc.
6.3.-Alumbrado público
34
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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6.- PROTECCIÓN DE LAS INSTALACIONES RECEPTORAS ELÉCTRICAS DE BAJA
TENSIÓN
6.1.-VIVIENDAS
El reglamento electrotécnico de Baja tensión del 2 de Agosto de 2002 específica:
Protección general mínima
Interruptor general de corte omnipolar, manual, con dispositivos de protección contra
sobrecargas y cortocircuitos N min = 25 A. Es independiente del ICP y no puede ser
I
sustituido por éste.
Uno o varios interruptores diferenciales, de
I
N min
= 30mA. e I N min ≥ I I int erruptor general
Protección contra sobretensiones, si fuese necesario, conforme ITC BT 23
(sobretensiones)
Derivaciones
Protección
Interruptor automático de corte omnipolar, manual, con dispositivos de protección
contra sobrecargas y cortocircuitos.
Dependiendo de los grados de electrificación los circuitos mínimos son los siguientes:
Electrificación básica
C1
C2
C3
C4
C5
Iluminación
Tomas de corriente uso general y frigorífico
Cocina y horno
Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico
Tomas de corriente de los cuartos de baño y tomas auxiliares de cocina
Electrificación elevada
C1 Iluminación
C2 Tomas de corriente uso general y frigorífico
C3 Cocina y horno
C4 Lavadora, lavavajillas y termo eléctrico
C5 Tomas de corriente de los cuartos de baño y
tomas auxiliares de cocina
Electrificación mínima
C6 Adicional C1+30 puntos de luz
C7 Adicional C2
+ 20 tomas corriente
o superficie + 160 m2
C8 Calefacción eléctrica
C9 Aire acondicionado
C10 Secadora independiente
35
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C11 Sistema de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad
C12 Adicionales de cualquiera de C3, C4, o C5 (si tomas >6)
Tomas de tierra
Sistemas de Instalación. Opciones
•
•
Anillo Cerrado de todo el perímetro del edificio. Cable rígido desnudo de Cobre
de sección mínima según ITC BT 18.
Rehabilitación o reforma de edificios existentes: uno o varios electrodos en
patios o jardines del edificio. Conexiones por soldadura aluminotérmica o
autógena.
Elementos a conectar a tierra, se conectarán
Toda masa metálica importante
Masas metálicas de los aparatos receptores.
Deberán conectarse además:
Depósitos de fuel-oil.
Calefacción general.
Antenas de radio y televisión.
Instalaciones de agua.
Instalaciones de gas.
Puntos de puesta a tierra
Los puntos se situarán:
Patios de luces destinados a cocinas y cuartos de aseo.
Centralización de contadores, si la hubiere.
Base de las estructuras metálicas de los ascensores y montacargas, si hubiere.
Punto de ubicación de la caja general de protección.
Cualquier local donde se prevea la instalación de servicios generales o especiales.
Líneas principales de tierra
Conductores de cobre, de igual sección que la tabla A7.1 con un mínimo de 16mm2
S Fase
S O 16
16 < S O 35
S > 35
S mínima protección
S protección = S fase
16
S/2
Tabla A7.1
6.2.-LOCALES COMERCIALES, PEQUEÑAS INDUSTRIAS
El cuadro general de distribución deberá colocarse en el punto más próximo posible a
la entrada de la acometida o derivación individual y se colocará junto o sobre él, los
dispositivos de mando y protección:
Interruptor diferencial general automático de corte omnipolar, con dispositivo de
protección contra sobrecargas y cortocircuitos en todos sus polos.
Independiente del ICP. Poder de corte Icc 4,5 kA mínimo.
36
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Interruptor diferencial general de protección contra contactos indirectos de todos los
circuitos. Si se instala uno por circuito, se podría prescindir del general. Si varios en
serie, existirá selectividad entre ellos.
Dispositivos de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, de cada uno de los
circuitos de la vivienda o locales.
Dispositivos de protección contra sobretensiones protección contra descargas
atmosféricas (ITC BT 23), si fuese necesario.
6.3.-ALUMBRADO PÚBLICO
Protecciones
• Líneas de alimentación a los puntos de luz y cuadros de control protegidas,
individualmente contra:
- Sobreintensidades: sobrecargas y cortocircuitos.
- Corrientes de defecto a tierra.
- Sobretensiones cuando los equipos instalados lo precisen.
•
•
•
•
•
•
•
Intensidad de defecto umbral de desconexión de los interruptores diferenciales,
que podrán ser de reenganche automático, será O 300 mA.
Resistencia de p.a.t medida en la puesta en servicio de la instalación < 30Ω.
Se admitirá interruptores diferenciales de 500 mA o 1A, si resistencia
p.a.t O 5Ω y a 1Ω, respectivamente.
Si existe interruptor horario o fotoeléctrico, se dispondrá además de un
interruptor manual.
Envolvente del cuadro IP-55 e IK 10. Puerta de acceso altura entre 2m y 0,3 m.
Elementos de medida situados en módulo independiente.
Partes metálicas conectadas a tierra.
Puestas a tierra
•
•
Partes accesibles de los soportes de luminarias, conectados a tierra.
Máxima resistencia de difusión de tierra:
≤ 24voltios.
defecto
•
•
•
•
Línea de enlace del soporte con el electrodo o red de tierra:
Cobre unipolar de aislamiento 450/750 V.
Verde-amarillo.
•
•
Cobre.
En caso de disponer de una red de tierra común, los conductores que unen los
electrodos podrán ser:
- Desnudos: 35 mm2 , si forman parte de la propia red y por fuera de la
canalización de los cables de alimentación.
- Aislados:
• Unipolares, 450/750 V.
• Redes subterráneas
= 16mm 2 . por el interior de las canalizaciones
min
V
S
min
= 16mm 2 .
S
•
de los cables de alimentación.
Redes posadas: tierra = fase
S
S
37
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
•
•
por Javier Torres y Jordi Brull
Redes de tierra: un electrodo puesta a tierra cada 5 soportes mínimo.
Materiales que garanticen buen contacto permanente y protegidos contra la
corrosión.
38
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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7.-PROTECCIÓN DE RECEPTORES Y
MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN
7.1.-Receptores (electrodomésticos, etc.)
7.2.-Transformadores
7.3.-Motores
39
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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7.-PROTECCIÓN DE RECEPTORES Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN
7.1.-RECEPTORES
Clases
Características
principales de
los aparatos
Precauciones
de seguridad
Clase 0
Sin medios de
protección por
puesta a tierra
Clase 1
Previstos
medios de
conexión a
tierra
Entorno
desprovisto de
tierra
Conexión a la
toma de
protección
Clase 2
Aislamiento
suplementario
pero sin medios
de protección
por p.a.t.
No es necesaria
ninguna
protección
Clase 3
Previstos para
ser
alimentados
con MBTS
Conexión a
MBTS
En la utilización de receptores que desequilibren las fases, o fuertes oscilaciones de la
potencia absorbida: no se podrán instalar sin consentimiento expreso de la empresa
suministradora, aparatos receptores que produzcan desequilibrios importantes en las
distribuciones polifásicas.
Compensación del factor de potencia
a) En ningún momento la energía absorbida por la red puede ser capacitativa.
b) Formas de compensación:
- Por cada receptor o grupo de receptores que funcionen
simultáneamente.
- Para la totalidad de la instalación, de forma automática, asegurado
que la variación del factor de potencia no sea mayor de +/- 10% del
valor medio durante un prolongado período de tiempo.
7.2.-TRANSFOMADORES
Según la Instrucción Complementaria ITC-BT-48 del Reglamento Electrotécnico para la
Baja Tensión, los transformadores estarán protegidos por dispositivos de corte contra
la sobreintensidad (cortocircuitos y sobrecargas).
Estos dispositivos de corte que pueden ser cortacircuitos-fusibles, o un interruptor
automático magnetotérmico, se puede instalar antes del arrollamiento primario o
después del secundario. Cuando se instala en le secundario el transformador queda
protegido de las sobreintensidades que puedan producirse en el circuito que alimenta,
mientras que si se instala en el primario, además el transformador queda protegido de
las sobreintensidades que puedan producirse en su interior.
7.3.-MOTORES
Según la Instrucción Complementaria ITC-BT-47 del Reglamento Electrotécnico para la
Baja Tensión.
Deberán estar protegidos contra:
- Sobreintensidades de trabajo
40
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Deben esta protegidos contra cortacircuitos y sobrecargas en todas su fases, debiendo
esta última en motores trifásicos, proteger el riesgo de la falta de tensión en una de
sus fases.
Motores estrella-triángulo, se asegurará la protección tanto para estrella como para
triángulo.
- Sobreintensidades de arranque
Motores alimentados por una red de distribución pública, se necesita conformidad de la
empresa distribuidora, cuando se trate de motores de:
- Gran inercia.
- Arranque lento en carga.
- Arranque o aumentos de carga repetida o frecuente.
- Frenado.
- Con inversión de marcha.
Motores de potencia superior a 0,75kW, provisto de reóstatos de arranque o
dispositivos equivalentes, que no permitan superar la constante establecida en el
reglamento.
Ascensores, grúas y aparatos de elevación, tanto de c.a. como de c.c.:
-
I
régimen normal
⋅ 1,3
Protección contra la falta de tensión
Dispositivo automático de corte de la alimentación, que puede formar parte del de
protección contra sobrecargas o del de arranque.
Dicho dispositivo puede proteger a más de un motor, si:
- Los motores a proteger están instalados en un mismo local, y la suma de
P<10kW.
- Los motores están instalados en un mismo local y cada uno de ellos queda
automáticamente en el estado inicial de arranque después de una falta de
tensión.
41
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
PARTE B.
MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTRA
CONTACTOS ELÉCTRICOS
42
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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1.-EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
1.1.-Riesgo eléctrico
1.2.-Daños que puede ocasionar en el organismo
1.2.1.-Directos
1.2.2.-Indirectos
1.3.-Factores que influyen en las lesiones sobre el organismo
43
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
1. EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Los valores de la impedancia total del cuerpo dados en la Tabla B.1.1 son válidos para
seres vivos siendo el camino de corriente mano a mano o mano a pie para una área de
contacto de 50 cm2 a 100 cm2 y con piel seca. Con voltaje hasta 50V, los valores
medidos con piel mojada con agua normal son de 10 a 25 % mas bajos que con piel
seca, con soluciones conductivas del agua, la impedancia baja considerablemente la
mitad de los valores en seco. Con voltaje más altos hasta 150 V, la impedancia del
cuerpo depende solo ligeramente de la humedad y del área de contacto.
VOLTAJE DE
CONTACTO
25
50
75
100
125
220
Tabla Número. B.1.1
VALOR DE Zt QUE NO SUPERAN EL % DE
POBLACIÓN
5%
50%
95%
1750
3250
6100
1450
2625
4375
1250
2200
3500
1200
1875
3200
1125
1625
2875
1000
1350
2125
Impedancia Interna del Cuerpo Humano como una función del camino de la
corriente.
Tabla B.1.1 Los números indican el porcentaje de la impedancia del cuerpo humano
para el camino indicado en relación al camino mano a mano (100%). Los números
entre paréntesis se refieren al camino de la corriente entre las dos manos y la parte
correspondiente del cuerpo.
Valores Estadísticos de la Impedancia Total válidos para seres humanos
vivos y para caminos de corriente mano a mano o mano a pie, para voltajes de
contacto hasta 700V.
Mediciones realizadas sobre humanos vivos y muertos y análisis estadísticos de los
resultados.
Procedimiento:
1) Mediciones fueron hechas sobre 50 personas vivas con voltaje de contacto hasta 15
V. y 100 personas con 25 V. con corriente de paso mano a mano y con superficie de
contacto de aproximadamente 80 cm2 en condiciones secas.
Los valores de impedancia total del cuerpo para rangos de porcentaje de 5% - 50% y
95% de la población fueron determinados por dos métodos estadísticos los cuales
dieron casi igual. Las mediciones fueron hechas 0,1 segundo después de aplicado el
voltaje.
44
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Fig B.1.2
por Javier Torres y Jordi Brull
Fig B.1.3
Efectos de la corriente alterna en el rango de 15 Hz a 100 Hz.
Definiciones.
1) Umbral de Percepción: Es el valor mínimo de la corriente que causa alguna
sensación para la persona atravesada por ella.
2) Umbral de desprendimiento: Es el valor máximo de corriente a la cual alguna
persona agarrada a electrodos puede desprenderse de ellos.
3) Umbral de Fibrilación Ventricular: El valor mínimo de la corriente el cual causa
fibrilación ventricular.
4) Período Vulnerable: El período vulnerable abarca una parte comparativamente
reducida del ciclo cardíaco (10 al 20%), durante el cual las fibras del corazón están en
estado no homogéneo de excitabilidad y la fibrilación ventricular ocurre si ellas son
excitadas por una corriente eléctrica de suficiente valor.
Efectos de la corriente.
A) Umbral de Percepción: Este depende de varios parámetros tales como: área del
cuerpo en contacto, condiciones del contacto (seco - mojado - temperatura) y también
de las características fisiológicas de las personas, en general se toma 0,5 mA
independiente del tiempo.
45
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
B) Umbral de desprendimiento: Al igual que en A) dependen de los mismos
parámetros. Un valor de 10mA se considera normal
C) Umbral de fibrilación ventricular: Este valor depende de parámetros fisiológicos
(anatomía del cuerpo, estado del corazón, duración camino, clases de corrientes, etc.
Con corriente de 50 y 60 Hz hay una considerable disminución del umbral de fibrilación
y su aparición, si la corriente fluye más allá de un ciclo cardíaco (400 mseg.) Para
shocks eléctricos menores a 0,1 seg. la fibrilación puede ocurrir recién con corrientes
mayores a 500 mA. Y para 3 seg. a solo 40 mA. La fibrilación ventricular es la causa
principal de muerte por shock eléctrico, pero esta también se produce por asfixia o
paros cardiacos. Otros efectos: Contracciones musculares, dificultades en la
respiración, aumento en la presión y paros cardíacos transitorios pueden ocurrir sin
llegar a la fibrilación ventricular. La corriente eléctrica tiene efectos sobre el cuerpo
humano, posteriores al momento de su descarga. Así, se comprueban efectos luego de
6 meses en hombros y riñones por descargas recibidas a través de la mano.
Nota: Con corrientes de varios amper (3 a 5) hay energía como para originar
incendios.
Descripción de Zonas (Ver Fig. B1.5)
Zonas
Efectos Fisiológicos.
Zona I
Normalmente sin reacción.
Zona II
Usualmente sin efectos fisiológicos.
Zona III
Usualmente no se esperan daños orgánicos. Aparecen contracciones
musculares y dificultad en la respiración, disturbios reversibles de
impulsos en el corazón. Paros cardiacos transitorios sin fibrilación
ventricular se incrementan con la corriente y el tiempo.
Zona IV
En adición a los efectos de la Zona III, la probabilidad de fibrilación
ventricular se incrementa hasta un 5% sobre (curva C2), y hasta un 50%
(curva C3), y arriba de un 50% por encima de la curva c3. Los efectos de
paros cardiacos, respiratorios y quemaduras pueden ocurrir con el
incremento de la corriente y el tiempo .
Tabla. B1.4
46
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Fig. B1.5
Curva de Tiempo / Corriente de efectos de la corriente sobre las personas (15 a 100
Hz.).
X: Punto de accionamiento de los Interruptores Automáticos de Corriente Diferencial.
30mA - Y - Accionamiento según Normas.
1.1 RIESGOS ELÉCTRICOS
El riesgo de electrocución para las personas se puede definir como la “posibilidad
de circulación de una corriente eléctrica a través del cuerpo humano”. Así, se pueden
considerar los siguientes aspectos:
a)
b)
Para que exista posibilidad de circulación de corriente eléctrica es necesario:
o
Que exista un circuito eléctrico formado por elementos conductores
o
Que el circuito esté cerrado o pueda cerrarse
o
Que en el circuito exista una diferencia de potencial mayor que cero
Para que exista posibilidad de circulación de corriente por el cuerpo humano es
necesario:
o
o
o
Que el cuerpo humano sea conductor. El cuerpo humano, si no está
aislado, es conductor debido a los líquidos que contiene (sangre, linfa, etc.)
Que el cuerpo humano forme parte del circuito
Que exista entre los puntos de “entrada” y “salida” del cuerpo humano
una diferencia de potencial mayor que cero
Cuando estos requisitos se cumplan, se podrá afirmar que existe o puede existir riesgo
de electrocución.
47
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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1.2.-DAÑOS QUE PUEDE OCASIONAR EN EL ORGANISMO
Los accidentes eléctricos se clasifican en:
1.2.1.-DIRECTOS
Provocados por la corriente derivada de su trayectoria normal al circular por el cuerpo,
es decir, es el choque eléctrico y sus consecuencias inmediatas.
Puede producir las siguientes alteraciones funcionales:
•
•
Tetanización muscular.
•
Fibrilación ventricular- paro cardíaco.
•
Asfixia- paro respiratorio
Tetanización
Contracción muscular. Consiste en la anulación de la capacidad de reacción
muscular que impide la separación voluntaria del punto de contacto (los músculos
de las manos y los brazos se contraen sin poder relajarse). Normalmente este
efecto se produce cuando se superan los 10 mA.
•
Asfixia
Se produce cuando la corriente atraviesa el tórax. Ello impide la contracción de los
músculos de los pulmones y cese de la respiración.
•
Fibrilación ventricular
Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se
traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El corazón, al
funcionar incordinadamente, no puede bombear sangre a los diferentes tejidos del
cuerpo humano. Ello es particularmente grave en los tejidos del cerebro donde es
imprescindible una oxigenación continua de los mismos por la sangre. Si el corazón
fibrila el cerebro no puede mandar las acciones directoras sobre órganos vitales del
cuerpo, produciéndose unas lesiones que pueden llegar a ser irreversibles,
dependiendo del tiempo que esté el corazón fibrilando. Si se logra la recuperación
del individuo lesionado, no suelen quedar secuelas permanentes. Para lograr dicha
recuperación, hay que conseguir la reanimación cardiaca y respiratoria del afectado
en los primeros minutos posteriores al accidente. Se presenta con intensidades del
orden de 100 mA y es reversible si el tiempo es contacto es inferior a 0.1 segundo
o
•
La fibrilación se produce cuando el choque eléctrico tiene una
duración superior a 0.15 segundos, el 20% de la duración total
del ciclo cardíaco medio del hombre, que es de 0.75 segundos.
Quemaduras
Internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a través del cuerpo
por Efecto Joule o por la proximidad al arco eléctrico. Se producen zonas de
necrosis (tejidos muertos), y las quemaduras pueden llegar a alcanzar órganos
vecinos profundos, músculos, nervios e inclusos a los huesos. La considerable
energía disipada por efecto Joule, puede provocar la coagulación irreversible de las
células de los músculos estriados e incluso la carbonización de las mismas.
•
Paro cardíaco
Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se
traduce en un paro circulatorio por parada cardiaca.
48
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Asfixia: Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax. el choque
eléctrico tetaniza el diafragma torácico y como consecuencia de ello los pulmones
no tienen capacidad para aceptar aire ni para expulsarlo. Este efecto se produce a
partir de 25-30 mA.
•
Lesiones permanentes
Producidas por destrucción de la parte afectada del sistema nervioso (parálisis,
contracturas permanentes, etc.)
1.2.2.-INDIRECTOS
No son provocados por la propia corriente, sino que son debidos a:
Afectados por golpes contra objetos, caídas, etc., ocasionados tras el contacto con la
corriente, que si bien por él mismo a veces no pasa de ocasionar un susto o una
sensación desagradable, sin embargo sí puede producir una pérdida de equilibrio con
la consiguiente caída al mismo nivel o a distinto nivel y el peligro de lesiones, fracturas
o golpes con objetos móviles o inmóviles que pueden incluso llegar a producir la
muerte.
Quemaduras de la víctima debidas al arco eléctrico. La gravedad de loas mismas puede
abarcar la gama del primer al tercer grado y viene condicionada por los dos factores
siguientes:
a)
La superficie corporal afectada
b)
La profundidad de las lesiones
1.3.-FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS LESIONES SOBRE EL ORGANISMO
Los efectos del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano vendrán
determinados por los siguientes factores:
•
Valor de la intensidad que circula por el circuito de defecto
Los valores de intensidad no son constantes puesto que dependen de cada persona
y del tipo de corriente, por ello se definen como valores estadísticos de forma que
sean válidos para un determinado porcentaje de la población normal.
•
Resistencia eléctrica del cuerpo humano
Además de la resistencia de contacto de la piel (entre 100 y 500 Ω), debemos
tener en cuenta la resistencia que presentan los tejidos al paso de la corriente
eléctrica, con lo que el valor medio de referencia está alrededor de los 1000 Ω;
pero no hay que olvidar que la resistencia del cuerpo depende en gran medida del
grado de humedad de la piel.
•
Resistencia del circuito de defecto
Es variable, dependiendo de las circunstancias de cada uno de los casos de
defecto, pudiendo llegar a ser nula en caso de contacto directo.
•
Voltaje o tensión
La resistencia del cuerpo humano varía según la tensión aplicada y según se
encuentre en un local seco o mojado. Así el Reglamento Electrotécnico de Baja
Tensión fija unos valores de tensión de seguridad (tanto para corriente alterna
como para continua) de 24 V para locales mojados y de 50 V para locales secos a
la frecuencia de 50 Hz.
49
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
•
por Javier Torres y Jordi Brull
Tipo de corriente (alterna o continua)
La corriente continua actúa por calentamiento, aunque puede ocasionar un efecto
electrolítico en el organismo que puede generar riesgo de embolia o muerte por
electrólisis de la sangre; en cuanto a la corriente alterna, la superposición de la
frecuencia al ritmo nervioso y circulatorio produce una alteración que se traduce en
espasmos, sacudidas y ritmo desordenado del corazón (fibrilación ventricular).
•
Frecuencia
Las altas frecuencias son menos peligrosas que las bajas, llegando a ser
prácticamente inofensivas para valores superiores a 100000 Hz (produciendo sólo
efectos de calentamiento sin ninguna influencia nerviosa), mientras que para
10000 Hz la peligrosidad es similar a la corriente continua.
•
Tiempo de contacto
Este factor condiciona la gravedad de las consecuencias del paso de corriente
eléctrica a través del cuerpo humano junto con el valor de la intensidad y el
recorrido de la misma a través del individuo. Es tal la importancia del tiempo de
contacto que no se puede hablar del factor intensidad sin referenciar el tiempo de
contacto.
•
Curvas de seguridad
Zona 1: zona de seguridad. Independiente del tiempo de contacto.
Zona 2: habitualmente no se detecta ningún efecto fisiopatológico en esta zona.
Zonas 3 y 4: en ellas existe riesgo para el individuo, por tanto no son zonas de
seguridad. Pueden darse efectos fisiopatológicos con mayor o menor probabilidad
en función de las variables intensidad y tiempo.
•
Recorrido de la corriente a través del cuerpo
Los efectos de la electricidad son menos graves cuando la corriente no pasa a
través de los centros nerviosos y órganos vitales ni cerca de ellos (bulbo, cerebelo,
caja torácica y corazón). En la mayoría de los accidentes eléctricos la corriente
circula desde las manos a los pies. Debido a que en este camino se encuentran los
pulmones y el corazón, los resultados de dichos accidentes son normalmente
graves. Los dobles contactos mano derecha- pie izquierdo (o inversamente), manomano, mano- cabeza son particularmente peligrosos. Si el trayecto de la corriente
se sitúa entre dos puntos de un mismo miembro, las consecuencias del accidente
eléctrico serán menores.
Efectos físicos del choque eléctrico.
Efectos físicos inmediatos.
Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la corriente eléctrica para una
misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia, fibrilación
ventricular, quemaduras, lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico,
tales como caídas de altura, golpes, etc., cuya aparición tiene lugar dependiendo de los
valores t-Ic
50
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Intensidad (mA)
c.c.
c.a. (50Hz)
EFECTOS SOBRE EL
ORGANISMO
Hombre
Mujer
Hombre
Mujer
1
0.6
0.4
0.3
Ninguna sensación
5.2
3.5
1.1
0.7
Umbral de percepción
76
51
16
10.5
90
60
23
15
Choque doloroso y grave
(contracción muscular y
dificultad respiratoria)
200
170
50
35
Principio de fibrilación
ventricular
1300
1300
1000
1000
Fibrilación ventricular posible en
choques cortos: Corta duración
(hasta 0.03 segundos)
500
500
100
100
Fibrilación ventricular posible en
choques cortos: Duración 3
segundos
Umbral de intensidad límite
Tabla B1.6.- Efectos sobre el organismo de la intensidad.
Se fija el tiempo máximo de funcionamiento de los dispositivos de corte automático en
función de la tensión de contacto esperada:
Tiempo máximo
de corte (s)
Intensidad de
contacto (mA)
>5
25
1
43
0.5
56
0.2
77
0.1
120
0.05
210
0.03
300
Tabla B1.7
51
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Por encima de estos valores se presenta fibrilación ventricular y por debajo no se
presentan efectos peligrosos.
Efectos físicos no inmediatos.
Se manifiestan pasado un cierto tiempo después del accidente. Los más habituales
son:
•
Manifestaciones renales
Los riñones pueden quedar bloqueados como consecuencia de las quemaduras
debido a que se ven obligados a eliminar la gran cantidad de mioglobina y
hemoglobina que les invade después de abandonar los músculos afectados, así
como las sustancias tóxicas que resultan de la descomposición de los tejidos
destruidos por las quemaduras.
•
Trastornos cardiovasculares
La descarga eléctrica es susceptible de provocar pérdida del ritmo cardíaco y de
la conducción aurículo- ventricular e intraventricular, manifestaciones de
insuficiencias coronarias agudas que pueden llegar hasta el infarto de
miocardio, además de trastornos únicamente subjetivos como taquicardias,
sensaciones vertiginosas, cefaleas rebeldes, etc.
•
Trastornos nerviosos
La víctima de un choque eléctrico sufre frecuentemente trastornos nerviosos
relacionados con pequeñas hemorragias fruto de la desintegración de la
sustancia nerviosa ya sea central o medular. Normalmente el choque eléctrico
no hace más que poner de manifiesto un estado patológico anterior. Por otra
parte, es muy frecuente también la aparición de neurosis de tipo funcional más
o menos graves, pudiendo ser transitorias o permanentes.
•
Trastornos sensoriales, oculares y auditivos
Los trastornos oculares observados a continuación de la descarga eléctrica son
debidos a los efectos luminosos y caloríficos del arco eléctrico producido. En la
mayoría de los casos se traducen en manifestaciones inflamatorias del fondo y
segmento anterior del ojo. Los trastornos auditivos comprobados pueden llegar
hasta la sordera total y se deben generalmente a un traumatismo craneal, a
una quemadura grave de alguna parte del cráneo o a trastornos nerviosos.
52
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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2.-NORMATIVA VIGENE EN MATERIA DE
SEGURIDAD
2.1.-Reglamento electrotécnico de baja tensión
2.2.-Reglamento de seguridad e higiene en el trabajo
2.3.-Ley de prevención de riesgos laborales
2.4.-Reglamento de prevención de riesgos eléctricos
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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2.-NORMATIVA VIGENTE EN MATERIA DE SEGURIDAD
2.1.-REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN
Establece las disposiciones mínimas en materia de instalaciones eléctricas en todo el
ámbito de territorio español.
El nuevo reglamento de baja tensión se estableció para cumplir con la normativa de la
Comunidad Económica Europea.
2.2.-REGLAMENTO DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO
Son las normas establecidas por el Consejo nacional de Higiene y Seguridad en el
trabajo que garantiza y dispone los aspectos técnicos en estas materias.
2.3.-LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES
Determina el cuerpo básico de garantías y responsabilidades preciso para establecer un
adecuado nivel de protección de la salud de los trabajadores frente a los riesgos
derivados de las condiciones de trabajo, en el marco de una política estatal.
Según el artículo 6 serán las normas reglamentarias (reglamento de prevención de
riesgos eléctricos) las que irán fijando y concretando los aspectos más técnicos de las
medidas preventivas.
2.4.-REGLAMENTO DE PREVENCIÓN DE RIEGOS ELÉCTRICOS
Son las normas de desarrollo reglamentario las que deben fijar las medidas mínimas
que deben adoptarse para la adecuada protección de los trabajadores frente al riesgo
eléctrico.
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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3.-NORMAS DE SEGURIDAD EN LA
MANIOBRA Y REPARACIÓN DE LÍNEAS Y
EQUIPOS ELÉCTRICOS
3.1.-Las cinco reglas de oro
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SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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3.-NORMAS DE SEGURIDAD EN LA MANIOBRA Y REPARACIÓN DE LÍNEAS Y EQUIPOS
ELÉCTRICOS
Conceptos generales de seguridad en trabajos de CT
En todos los trabajos a desarrollar en cualquier centro de transformación, se requiere
el conocimiento y cumplimiento de una serie de normas de seguridad que se detallan
seguidamente, en beneficio de la protección de los trabajadores.
Los principios fundamentales de toda maniobra son:
• La seguridad personal.
• La seguridad de los equipos.
• La continuidad del servicio.
Se distinguen dos tipos de maniobras, las de explotación y las de trabajos.
• Maniobras de explotación: son aquellas en las que se realiza un cambio de estado
de una instalación o parte de ella, maniobrando sobre interruptores y
seccionadores con el fin de optimizar el funcionamiento de equipos.
• Maniobres de trabajos: son aquellas en las que se realiza un cambio de estado de
una instalación o parte de ella, maniobrando sobre interruptores o seccionadores,
con el fin de realizar trabajos de mantenimiento preventivo o correctivo.
Ejemplos de maniobras.
•
Abrir un circuito de alta tensión:
1º Abrir el interruptor.
2º abrir el seccionador.
•
Cerrar un circuito de alta tensión:
1º Cerrar el seccionador.
2º Cerrar el interruptor.
•
Dejar fuera de servicio un transformador que dispone de interruptor de AT y
seccionador de BT:
1º Abrir el interruptor de AT.
2º Abrir el seccionador de AT.
3º Abrir el seccionador de BT.
•
Dejar fuera de servicio un transformador que dispone de interruptor de AT y
seccionador de BT.
1º Abrir el interruptor de AT.
2º Abrir el seccionador de AT.
3º Abrir el seccionador de BT.
Los equipos y materiales de seguridad empleados en los trabajos o maniobras son los
que se relacionan a continuación:
•
•
•
•
•
Guantes aislantes de AT.
Guantes aislantes de BT.
Gafas de protección.
Casco de seguridad.
Pantalla de protección facial.
56
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
•
•
•
•
•
•
•
•
por Javier Torres y Jordi Brull
Banqueta aislante de AT.
Alfombra aislante de BT.
Pértigas de maniobra.
Equipos de puesta a tierra y en cortocircuito de AT.
Equipos de puesta a tierra y en cortocircuito de BT.
Discriminador de BT.
Pértiga de rescate.
Dispositivos de señalización.
Prescripciones generales
Las prescripciones generales a tener en cuenta antes de comenzar cualquier trabajo en
un CT son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Para realizar un trabajo, se tomarán las medidas oportunas de prevención, aunque
ello signifique una mayor duración del mismo.
El jefe de trabajo debe comprobar si se cumplen las prescripciones de seguridad y
de que las herramientas, materiales y equipos, tanto de trabajo como de
seguridad, están en las debidas condiciones.
El jefe de trabajo debe asegurarse de que todos los operarios comprenden
plenamente la tarea que se les ha asignado.
Todo operario debe dar cuenta a su superior de las situaciones inseguras que
observe en su trabajo.
Se prohíben expresamente los mal llamados actos de valentía, que entrañan
siempre un riesgo evidente.
Una instalación de alta tensión en la que, o en cuya proximidad, deban efectuarse
trabajos, no puede ser considerada sin tensión, si se ha puesto en descargo y se ha
verificado la ausencia de tensión.
Las maniobras de los aparatos de corte no están consideradas como un trabajo
sobre los conductores o sus partes contiguas.
Para estas maniobras es obligatorio el empleo de, al menos, dos de las siguientes
protecciones: Banqueta aislante, pértiga aislante, guantes aislantes o conexión
equipotencial.
Cuando el mando de un aparato está al alcance del público, debe quedar siempre
enclavado materialmente después de cada maniobra, bien sea en posición de
abierto o de cerrado.
Definiciones
Bloqueo o enclavamiento de un aparato
Bloquear o enclavar un aparato es el conjunto de operaciones destinadas a impedir la
maniobra de dicho aparto y mantenerlo en una posición determinada.
El bloqueo o enclavamiento de un aparato debe complementarse mediante una señal
de prohibición de maniobra.
Descargo de una instalación.
Una instalación está en descargo cuando se han realizado las operaciones siguientes:
• Apertura con corte visible o efectivo de todas las fuentes de tensión.
• Enclavamiento o bloqueo, si es posible, de los aparatos de corte en posición de
apertura.
57
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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Verificación de ausencia de tensión.
Es la operación necesaria para comprobar que una instalación, o parte de ella, no tiene
tensión. Esta operación se hará con un dispositivo adecuado al novel de tensión de la
instalación.
Poner a tierra.
Es la acción de unir, mediante un elemento conductor, a una toma de tierra un aparato
o una parte de la instalación eléctrica.
Poner a tierra y en cortocircuito
Es la acción de unir entre sí todas las fases de una instalación, mediante un elemento
conductor que previamente ha sido conectado a tierra.
Agente de zona de trabajo
Es la persona que establece la zona de trabajo de acuerdo con el jefe de trabajo y
quite los permisos de trabajos que correspondan.
Jefe de trabajo
Es la persona que, presente en un trabajo, lo dirige por designación o delegación de
sus superiores, siendo responsable del mismo.
Zona protegida
En una instalación de AT en descargo es la zona en la que los límites están definidos
por las puestas a tierra y en cortocircuito, colocadas en los puntos de corte de las
fuentes de tensión, sea en la proximidad de las mismos o no. Fig B6.4
Zona de trabajo
Zona definida y señalizada per el agente de zona de trabajo, que entregará al jefe de
trabajo. La zona de trabajo queda definida y limitada por las puestas a tierra y en
cortocircuito de trabajo. Fig B6.4
Fig. B6.4
3.1.-LAS CINCO REGLAS DE ORO
Las cinco reglas de oro constituyen los cinco preceptos a cumplir en todo trabajo de
instalaciones eléctricas en tensión
58
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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Si debes trabajar en instalaciones eléctricas:
1 Abrir todas las fuentes de tensión.
Es imprescindible la apertura con corte visible o efectivo de todas las fuentes de
tensión.
En aquellos aparatos en que el corte no puede ser visible, existirán dispositivos que
garantizarán que el corte sea efectivo.
El corte visible normalmente se establece con seccionadores y se debe comprobar
visualmente la apertura de cada una de las cuchillas.
2 Bloquear los aparatos de corte.
El enclavamiento o bloque de los aparatos de corte se hará en la posición de apertura
y se señalizará sobre el mando con la señal de prohibido maniobrar
La señalización es la protección mínima en los casos en que no sea materialmente
posible inmovilizar el aparato de corte.
3 Verificar la ausencia de tensión.
Debe hacerse en cada uno de los conductores, siendo obligatoria la comprobación,
antes y después de la operación, del correcto funcionamiento del detector.
Al efectuar esta verificación, la instalación se considerará en tensión, debiendo el
operario utilizar el dispositivo adecuado y aislándose con guantes y banqueta.
4 Poner a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión.
Se efectuará mediante los dispositivos especiales previstos para este efecto en todos y
cada uno de los conductores.
Si la puesta a tierra se hace mediante seccionadores de tierra fijos, hay que comprobar
que las cuchillas han quedado cerradas.
Las pinzas de tierra han de hacer un buen contacto y no hay que ponerlas sobre
superficies pintadas.
5 Delimitar y señalizar la zona de trabajo.
La zona de trabajo debe delimitarse materialmente en todos los planos necesarios para
la protección del personal, mediante dispositivos de señalización visibles, tales como
pancartas, banderines, barreras, cintas, etc., previstos a este efecto.
59
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Fig. B6.1
Zonas de trabajo
En los diferentes trabajos a realizar, se distinguen tres tipos de zonas de trabajo o
maniobra. Fig. B6.4
• Zona prohibida.
• Zona de proximidad.
• Zona libre de limitación.
60
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Zona prohibida:
Es el espacio comprendido entre el elemento en tensión y el límite para el personal
especializado.
Los trabajos a realizar en esta zona son trabajos en tensión, por lo que el personal que
los realice debe estar habilitado para ello.
Zona de proximidad:
Es el espacio comprendido entre el límite para el personal especializado y el límite para
el no especializado.
Los trabajos a efectuar en esta zona son trabajos en proximidad de elementos en
tensión, por lo que el personal que los realice debe estar especializado en trabajos en
instalaciones eléctricas en alta tensión.
Zona libre de limitaciones:
Los trabajos que se realizan en esta zona no tienen la consideración de trabajos en
proximidad, por la que podrá trabajar en ella personal no especializado.
Tablas de distancia (m)
Límite
Límite
Tensión
personal
personal
entre fases
no
especializa
(kV)
especializa
do
do
Hasta 10
3
0,80
Hasta 15
3
0,90
Hasta 20
3
0,95
Hasta 25
3
1,00
Hasta 30
3
1,10
Hasta 45
3
1,20
Hasta 66
3
1,40
Hasta 110
5
1,80
Hasta 132
5
2,00
Hasta 220
5
3,00
Hasta 380
5
4,00
Tabla B6.2
Fig. B6.3
61
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4.-MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA
CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
4.1.- Normas reguladoras.
4.2.- Métodos de prevención contra contactos eléctricos
directos.
4.2.1.- Dispositivos diferenciales.
4.2.1.1.- Funcionamiento.
4.2.1.2.- Interruptores diferenciales.
4.2.1.3.-Disyuntores diferenciales.
4.2.1.4.- Aplicación general de los dispositivos
diferenciales.
4.2.1.5.- Aplicaciones particulares de los
interruptores diferenciales de alta sensibilidad.
4.2.1.6.- Aplicaciones particulares de los
relevadores diferenciales.
4.2.2.- Alejamiento de partes activas.
4.2.2.1.-Interposición de obstáculos.
4.2.2.2.- Recubrimientos aislantes.
4.2.2.3.-Aislamiento del centro de estrella del
transformador de alimentación.
4.3.- Medidas de protección contra contactos indirectos
4.3.1.- Separación de circuitos.
4.3.2.- Empleo de tensiones inocuas.
4.3.3.- Inaccesibilidad simultanea entre partes activas y
masa.
4.3.4.- Aislamiento de protección.
4.3.5.- Conexiones equipotenciales de las masas
accesibles.
4.3.6.- Puesta a tierra de las masas.
4.3.6.1.-Puesta a tierra de las masas y dispositivos
de corte por tensión de defecto (esquema TT)
4.3.6.2.-Puesta a tierra asociada a dispositivos de
corte por intensidad de defecto (esquema TN)
4.3.6.3.-Medidas de las tomas de tierra.
62
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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4.-MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
4.1-NORMAS REGULADORAS
Las disposiciones de protección contra contactos directos e indirectos se establece en:
Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento
electrotécnico para baja tensión. BOE nº 234 de 18 septiembre de 2002.
La Instrucción ITC BT 24, Protección contra contactos directos e indirectos.
4.2.-METODOS DE PREVENCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS DIRECTOS
4.2.1.-DISPOSITIVOS DIFERENCIALES
4.2.1.1.-FUNCIONAMIENTO
Los dispositivos diferenciales son aparatos cuya misión es desconectar una red de
distribución eléctrica, cuando alguna de sus fases se pone a tierra, bien sea
directamente o a través de humedades generalmente. Los dispositivos diferenciales se
activan al detectar una corriente de defecto Id, que sea superior a su umbral de
sensibilidad Is.
La protección diferencial está basada en la 1ª Ley de Kirchoff, que como ya sabemos
dice: "En todo nudo de conductores, la suma de las intensidades que a él llegan, es
igual a la suma de las intensidades que de él salen". Esto hace que cuando se produce
la derivación a tierra de una fase, exista un desequilibrio entre la suma geométrica de
las intensidades de la red; este desequilibrio, que es precisamente la corriente de
defecto Id, es lo que detecta el dispositivo diferencial, provocando a continuación la
desconexión de la red defectuosa.
Mientras no exista ninguna derivación a tierra en la instalación, la suma geométrica de
las intensidades que circulan por los conductores, será igual a cero (Id = 0),
permaneciendo el interruptor cerrado. Por el contrario cuando exista una derivación a
tierra de una fase, aparece una corriente de defecto o fuga Id, que induce una
corriente en el secundario del transformador toroidal; cuando la corriente de defecto
Id sea igual o mayor que la sensibilidad del interruptor Is, el mecanismo de
desconexión abre el interruptor. Una vez reparada la avería, el dispositivo diferencial
debe de rearmarse.
En la figura B7.1, se explica el funcionamiento, con un ejemplo monofásico.
Así a la vista del dibujo, en el cual la primera figura representa la red en buen estado y
la segunda con la fase S a tierra, tenemos:
•
Red en buen estado:
Is + It = Id = 0 A
• Red con fase a tierra:
Is + It = Id = 0,7 A
63
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
por Javier Torres y Jordi Brull
Fig. B7.1
4.2.1.2.-INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Sensibilidad de los interruptores diferenciales
Los interruptores diferenciales se fabrican para muchos
valores de sensibilidad (Is), según sea la longitud de las
líneas a proteger y el tipo y condiciones de la instalación,
incluso se fabrican con sensibilidad ajustable, para que el
utilizador la adapte a su instalación.
No obstante los empleados domésticamente y en
instalaciones de poca potencia, que se suelen fabricar
compactos y para intensidades nominales de entre 5 y
125 A, suelen tener dos tipos de sensibilidad fija sin
posibilidad de ser modificada. Estas son:
Interruptores de media sensibilidad ........ Is = 0,3 A = 300 mA
Interruptores de alta sensibilidad ............ Is = 0,03 A = 30 mA
Los primeros, que son los mas utilizados, y se deben de emplear en las instalaciones
con puesta a tierra; mientras que los segundos, se podrían emplear incluso en
instalaciones sin puesta a tierra, debido a la pequeña corriente de fuga que necesitan
para su desconexión.
•
•
Los interruptores diferenciales de gran potencia, de 150 a mas de 1.000 A, que se
emplean para la protección de las instalaciones industriales de gran potencia y baja
tensión, suelen tener sensibilidad ajustable en escalones, siendo los valores mas
normales: 0,03; 0,1; 0,3; 0,5, 0,8; 1 y 2 A.
Ensayo de funcionamiento
Para verificar el correcto funcionamiento de los interruptores diferenciales, estos
poseen un pulsador de prueba Pp, que al pulsarlo cortocircuita dos fases, a través de
una resistencia, que permite el paso de una corriente algo mayor a la sensibilidad del
interruptor Is, con lo cual al provocar un desequilibrio entre las fases origina la
desconexión del mismo.
64
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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Interruptores diferenciales industriales
Estos interruptores, que como ya dijimos suelen tener la sensibilidad ajustable, suelen
fabricarse en dos partes: Por un lado se monta el transformador toroidal, que suele ser
de gran tamaño, sobre la red a proteger y aparte se monta el relé diferencial, que
incluye todos los elementos de desconexión y verificación de funcionamiento, tal como
se ve en la figura B7.2
Figura B7.2
Dependiendo de la potencia del interruptor, el bloque que contiene los elementos de
desconexión, puede contener también el interruptor propiamente dicho, o bien actuar
sobre el interruptor automático de la red, al igual que el resto de las protecciones.
4.2.1.3.-DISYUNTORES DIFERENCIALES
Disyuntores o interruptores automáticos (punto 7.2.1.3): Son aparatos de corte
destinados a interrumpir o conectar circuitos en condiciones normales de carga, así
como en el casi se produzcan sobreintensidades.
-
Un disyuntor nos protege contra las siguientes anomalías:
- Sobreintensidades. Hay dos tipos:
- Cortocircuitos.
- Sobrecargas.
- Puestas a tierra (en algunos casos producen sobreintensidades).
-
Las anomalías que se producen en una línea eléctrica son detectada por los relés
de protección que lleva el disyuntor, accionando su bobina de disparo.
-
Actualmente los disyuntores, llevan los siguientes relés de protección:
- Dos de máxima intensidad (detectan las sobreintensidades)
- Uno homopolar (detecta las puestas a tierra).
Funcionamiento de un disyuntor
En el momento que actúa la bobina de disparo, se separan los contactos de cada fase,
produciéndose entre los polos un arco eléctrico, excepto que en le instante del corte, la
onda de la corriente pase por cero.
65
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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El arco eléctrico se extingue cada vez que la corriente pasa por cero, pero se ceba de
nuevo debido a la tensión e restablecimiento, estropeando rápidamente a los polos de
los contactos, sino se extingue lo más pronto posible. Para evitar el reencendido del
arco eléctrico, se ha de:
- Renovar rápidamente el gas ionizado por otro más frío, en la cámara de ruptura de
cada fase.
- Refrigerar e camino recorrido por el arco. Los procedimientos utilizados son:
Prolongar el recorrido del arco separando rápidamente los contactos.
Desviar el arco lateralmente mediante un campo magnético.
Soplar el arco eléctrico mediante un gas o líquido.
Los disyuntores más empleados actualmente son:
- Pequeño volumen de aceite.
- Aire comprimido.
- Hexafloruro de azufre.
4.2.1.4.-APLICACIÓN GENERAL DE LOS DISPOSITIVOS DIFERENCIALES
-
-
Interruptores diferenciales.
Cualquier instalación habitual, que la tensión o intensidad pueda ser peligrosa,
debe de estar protegida con un interruptor diferencial.
Viviendas, locales comerciales, industrias, alumbrados públicos, piscinas, ferias,
etc…
Disyuntores diferenciales.
Se emplean para proteger instalaciones de alta tensión contra cortocircuitos y
sobrecargas, industrias con un consumo de energía elevado, centrales eléctricas
(centros de transformación en general).
4.2.1.5.-APLICACIONES PARTICULARES DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES DE
ALTA SENSIBILIDAD
Se instalarán interruptores de alta sensibilidad (O30mA) en locales con un riesgo de
fuga elevado como locales
húmedos como piscinas, fuentes o que puedan representar un riesgo grave como
quirófanos y salas de intervención.
4.2.1.6.-APLICACIONES PARTICULARES DE LOS RELEVADORES DIFERENCIALES
Los transformadores que se utilizan en las subestaciones de los sistemas de
distribución normalmente tienen el devanado secundario aterrizado con el propósito de
limitar el daño debido a corrientes de falla a tierra.
Los relevadores utilizados para la protección contra fallas a tierra en el sistema no
proveen la protección suficiente para el devanado del transformador contra fallas
internas, por lo que se tiene que incluir protección especial con relevadores
diferenciales, se analiza el uso de la protección con relevadores electromecánicos y la
continuación de esta protección con los multifuncionales.
66
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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4.2.2.-ALEJAMIENTO DE PARTES ACTIVAS
Una medida preventiva es la separación de las partes activas de la instalación a una
distancia tal del lugar donde las personas habitualmente se encuentran o circulan, que
sea imposible un contacto fortuito con las manos o por la manipulación de objetos
conductores, cuando éstos se utilicen habitualmente cerca de la instalación.
Se considera zona alcanzable con la mano la que, medida a partir del punto donde la
persona pueda estar situada, está a una distancia límite de 2.5 metros hacia arriba, 1
metro lateralmente y hacia abajo, tomando como punto de referencia el situado en el
suelo entre los 2 pies (Fig. B7.2).
Si habitualmente se manipulan objetos conductores (tubos, barras, etc.), estas
distancias deberán aumentarse de acuerdo con la longitud de dichos elementos
conductores, ya que las distancias fijadas por el Reglamento hacen referencia al
alcance de la mano.
Fig. B7.1
Fig. B7.2
4.2.2.1.-INTERPOSICIÓN DE OBSTÁCULOS
Interposición de obstáculos que impidan todo contacto accidental con las partes
activas al descubierto de la instalación. No impiden los contactos voluntarios
debidos a una tentativa voluntaria y deliberada del contorneamiento del obstáculo.
Los obstáculos de protección (tabiques, rejas, pantallas, etc.) deben estar fijados de
forma segura y resistir los esfuerzos mecánicos usuales.
Si los obstáculos son metálicos, se considerarán como masas y deberán estar
protegidos contra los contactos indirectos.
Para poder considerar protegidas las partes activas por medio de obstáculos,
además de resistentes y convenientemente fijados, será necesario que:
•
Todas las superficies exteriores de los obstáculos deben poseer un grado de
protección mínimo de IP2XX.
•
Las superficies fácilmente accesibles (al alcance de las personas) deben
tener un grado de protección de IP4XX.
Según la norma UNE 20324:1993, los grados de protección de las envolventes del
material eléctrico de baja tensión se indican por las siglas IP seguidas de tres
cifras, IP XXX:
67
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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•
La primera cifra indica el grado de protección de las personas contra los
contactos con partes en tensión o piezas en movimiento y de protección del
material contra la penetración de cuerpos sólidos, extraños y de polvo.
•
La segunda expresa el grado de protección del material contra la
penetración de líquidos.
•
La tercera indica el grado de protección del material contra los daños
mecánicos.
P 1ª CIFRA
IE (Influencias
Externas)
0
Ninguna protección
1
Protegido contra cuerpos sólidos de diámetro
superior a 50 mm o superficie del cuerpo como la
mano
2
Protegido contra cuerpos sólidos de diámetro
superior a 12 mm o parte del cuerpo como los
dedos
3
Protegido contra cuerpos sólidos de diámetro
superior a 2.5 mm (herramientas o cables)
AE2
4
Protegido contra cuerpos sólidos de diámetro
superior a 1 mm
AE3
5
Protegido contra el polvo (sin sedimentos
perjudiciales)
AE4
6
Totalmente protegido contra el polvo
AE6
AE1
AE5
IE
IP 2ª CIFRA
(Influencias
Externas)
0
Ninguna protección
AD1
1
Protegido contra la caída vertical de gotas de agua
(condensación)
AD2
2
Protegido contra la caída de gotas de agua con una
inclinación de hasta 15º de la vertical
AD3
3
Protegido contra el agua en forma de lluvia o con
una inclinación máxima del 60º
4
Protegido contra las proyecciones de agua
AD4
5
Protegido contra los chorros de agua
AD5
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6
Protegido contra los embates de mar o chorros
potentes
AD6
7
Protegido contra los efectos de la inmersión durante
un tiempo y una presión determinada
AD7
8
Protegido contra la inmersión prolongada en
condiciones especificadas por el fabricante
AD8
IE
IP 3ª CIFRA
0
Ninguna protección
1
Resistente a una energía de choque de 0.225 J
(martillo de 150 g con una caída desde 15 cm)
3
Resistencia a una energía de choque de 0.5 J
(martillo de 250 g con una caída desde 20 cm)
5
Resistente a una energía de choque de 2 J (martillo
de 250 g con una caída desde 20 cm)
7
Resistente a una energía de choque de 6 J (martillo
de 1.5 kg con una caída desde 40 cm)
Resistente a una energía de choque de 20 J
(martillo de 5 kg con una caída desde 40 cm)
9
(Influencias
Externas)
AG1
AG2
AG3
Tabla B7.3
•
a)
La supresión de las barreras u obstáculos no debe ser posible más que:
Si se realiza con llave o útil apropiado.
b)
Y es necesario el corte de tensión en las partes activas antes de abrir o
retirar el obstáculo (enclavamiento).
4.2.2.2.-RECUBRIMIENTOS ASILANTES
Aislamiento de las partes activas mediante un aislamiento apropiado, capaz de
conservar sus propiedades con el tiempo y que evite una tensión de contacto que
origine una intensidad de un valor superior a 1 mA. La resistencia del cuerpo humano
será considerada como 2500 ohmios.
Las partes activas de la instalación deberán ser cubiertas por un aislamiento que no
pueda ser retirado más que destruyéndolo.
No se consideran satisfactorios a este fin las pinturas, lacas y barnices aplicados para
recubrir las partes activas.
69
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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4.2.2.3.-AISLAMIENTO DEL CENTRO DE ESTRELLA DEL TRANSFORMADOR DE
ALIMENTACIÓN
En este esquema la intensidad resultante de un primer defecto fase-masa o fase-tierra
tiene un valor lo suficientemente reducido como para no provocar la aparición de
tensiones de contacto peligrosas.
La limitación del valor de la intensidad resultante de un primer defecto fase-masa o
fase-tierra se obtiene bien por la ausencia de conexión a tierra en la alimentación, o
bien por la inserción de una impedancia suficiente entre un punto de la alimentación
(generalmente el neutro) y tierra.
En este tipo de esquema se recomienda no distribuir el neutro.
4.3.-MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS
4.3.1.-SEPARACIÓN DE CIRCUITOS
Este sistema de protección consiste en separar los circuitos de utilización respecto de
la fuente de energía (circuito de distribución y alimentación de la corriente al elemento
que se quiere proteger y circuito general de suministro de electricidad) por medio de
transformadores o grupos convertidores (motor- generador) manteniendo aislados de
tierra todos los conductores del circuito de utilización incluido el neutro.
Presenta los siguientes inconvenientes:
•
El límite superior de la tensión de alimentación y de la potencia de los
transformadores de separación es de 250 V y 10 kVA para los monofásicos
y 400 V y 16 kVA para los trifásicos.
•
No detecta el primer fallo de aislamiento.
70
SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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Fig. B8.1
Si se produce una tensión de defecto en el elemento protegido y la persona lo toca, no
se produciría el paso de la corriente por ella ante la imposibilidad de cerrarse el circuito
debido a la separación galvánica existente entre el circuito general y el de distribución
y alimentación al elemento protegido.
4.3.2.-EMPLEO DE TENSIONES INOCUAS
Este sistema consiste un la utilización de tensiones de 24 o 50 V, según se trate de
locales húmedos y conductores o secos no conductores.
Las tensiones de seguridad serán suministradas por transformadores, baterías o
similares y estarán aislados de tierra.
La justificación de esta limitación de tensión es a partir del cálculo de la máxima
intensidad soportable por el ser humano sin sufrir peligro en una determinada unidad
de tiempo. (30 mA).
Condiciones especiales que deben reunir el circuito de utilización y los equipos:
•
•
•
El circuito de utilización no estará puesto a tierra, ni en conexión
eléctrica con circuitos de tensión más elevada.
No se efectuará transformación directa de alta tensión a la tensión de
seguridad.
Las masas de los circuitos de utilización (secundario) no estarán unidas
ni con tierra ni con otras masas.
Fig. B8.2
71
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4.3.3.-INACCESIBILIDAD SIMULTÁNEA ENTRE PARTES ACTIVAS Y MASA
Este sistema de protección, consiste en disponer las masas y los elementos
conductores de tal manera que no sea posible en circunstancias habituales, tocar
simultánea e involuntariamente una masa y un elemento conductor. Para la aplicación
de este sistema se tendrá en cuenta la forma y dimensiones de los objetos
conductores que puedan ser manipulados usualmente en el local o emplazamiento de
la instalación.
Los medios para conseguir la inaccesibilidad señalada pueden consistir en:
• Separar convenientemente las masas de los elementos conductores
• La interposición entre ellos de obstáculos aislantes.
La aplicación de este sistema de protección sólo es realizable prácticamente para las
masas de equipos fijos o de aparatos amovibles utilizados en situación fija, y, por
tanto, en general, habrá de emplearse este sistema simultáneamente con otros.
4.3.4.-AISLAMIENTO DE PROTECCIÓN
Esta medida se cumple a través de los materiales aislantes que recubren las partes
activas, debiendo ser capaz de conservar sus propiedades con el tiempo, y teniendo un
límite la corriente de contacto con un valor no superior a 1mA.
Al aplicar esta medida se tendrá en cuenta que las pinturas, barnices, lacas y
productos similares, no tienen las cualidades requeridas para poder constituir tal
aislamiento, a no ser que las normas que se refieren a estos productos, lo señalen
específicamente.
El doble aislamiento que está señalado con el símbolo
se aplica en máquinas,
herramientas portátiles, aparatos electrodomésticos pequeños, interruptores,
pulsadores, etc. Consiste en el empleo de un aislamiento suplementario del
denominado funcional (el que tienen todas las partes activas de los aparatos eléctricos
para que puedan funcionar y como protección básica contra los contactos directos)
Fig. B8.3
4.3.5.-CONEXIONES EQUIPOTENCIALES DE LAS MASAS ACCESIBLES
Este sistema de protección consiste en unir entre sí todas las masas de la instalación a
proteger y a los elementos conductores simultáneamente accesibles, para evitar que
puedan aparecer, en un momento dado, diferencias de potencial peligrosas entre
ambos.
Esto se consigue uniendo por medio de un conductor de protección y a través de
uniones de muy débil resistencia:
72
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•
Todas las masas entre sí.
•
Con los elementos conductores de la edificación susceptibles de contacto
(tuberías, radiadores, etc.)
Con los electrodos de puesta a tierra, si nos interesa proteger y también contra la
tensión Vmasa y Vsuelo.
4.3.6.-PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS
Este sistema de protección consiste en poner a tierra las masas de las máquinas y
asociar la toma de tierra a un dispositivo de corte automático que origina la
desconexión de la instalación en caso de presentarse un defecto. La puesta a tierra
(PAT) sirve para evitar que las carcasas de las máquinas queden sometidas a tensiones
superiores a las de seguridad. Para ello la PAT tiene que ir asociada a dispositivos de
corte, tales que cuando se alcance la tensión de seguridad en las carcasas,
interrumpan el circuito.
4.3.6.1.- PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Y DISPOSITIVOS DE CORTE POR TENSIÓN
DE DEFECTO (Esquema TT)
En este caso el neutro está conectado directamente a tierra. Las masas de la
instalación eléctrica se encuentran conectadas a una toma de tierra diferente. Este
sistema de protección es el más utilizado.
Si se produce un fallo en la instalación se envía la intensidad de defecto a tierra, no es
necesario que la persona sufra el contacto eléctrico. En esos momentos se tiene una
tensión de defecto entre las masas y tierra que puede ser peligrosa para las personas.
La ruptura del circuito es provocada por un interruptor diferencial calculado de acuerdo
con la resistencia de la toma de tierra para que actúe en un tiempo limitado.
4.3.6.2.-PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Y DISPOSITIVOS DE CORTE POR
INTENSIDAD DE DEFECTO (Esquema TN)
Este sistema de protección consiste en unir las masas metálicas de la instalación a la
tierra mediante electrodos o grupo de electrodos enterrados en el suelo, de tal forma
que las carcasas o partes metálicas no puedan quedar sometidas por defecto de
derivación a una tensión superior a la de seguridad. Para ello, se utilizan como
dispositivos de corte los diferenciales. Estos diferenciales serán de mayor sensibilidad
cuanto mayor sea la resistencia de la tierra a la que está unido el circuito de
protección. El uso de este sistema de protección requiere que se cumplan las
siguientes condiciones:
•
El interruptor deberá eliminar el defecto en un tiempo inferior o igual a 5
segundos mediante el corte de todos los conductores activos, cuando se
alcance la tensión considerada peligrosa (24 V locales húmedos, 50 V
locales secos).
•
La bobina de tensión del interruptor se conectará entre la masa del aparato
a proteger y una PAT auxiliar para controlar la tensión que pueda
presentarse entre éstas.
•
El conductor de tierra auxiliar estará aislado:
•
Con relación al conductor de protección de la masa del aparato a proteger
73
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•
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De las partes metálicas del edificio
•
De cualquier estructura en unión eléctrica con el aparato a fin de que la
bobina de tensión no pueda quedar puenteada. Por tanto, el conductor de
PAT auxiliar debe ser un conductor aislado.
•
El conductor que conecta el relé a la masa a proteger no debe entrar en
contacto con partes conductoras distintas de las masas de los aparatos
eléctricos a proteger, cuyo conductor de alimentación quedará fuera de
servicio al actuar en interruptor en caso de defecto.
4.3.6.3.-MEDIDA DE LAS TOMAS DE TIERRA
La medida que se debe de efectuar es la resistencia eléctrica existente entre los
electrodos de toma de tierra y el terreno propiamente dicho. Esta medida se efectúa
con unos aparatos especiales denominados Telurómetros o Medidores de toma de
tierra.
Estos aparatos constan de un ohmímetro, preparado para medir bajas resistencias, así
como unos circuitos de tensión e intensidad, que se conectan por separado en el
circuito a medir, por medio de tres conexiones (la toma de tierra a medir y dos
electrodos auxiliares), tal como se ve en la figura B8.3 Las picas o electrodos auxiliares
se conectan a una distancia determinada, según el tipo de aparato empleado, para
evitar los errores que puedan producir las corrientes erráticas, y el indicador nos dará
la medida directa o bien deberemos de ajustarla con un potenciómetro graduado.
La medida debe de efectuarse después de desconectar la red de tierras, de los
electrodos, ya que se trata de medir solamente la resistencia que estos hacen con
respecto a tierra, y el valor máximo de la resistencia de la toma de tierra ha de estar
en consonancia con la sensibilidad del dispositivo de corte empleado.
Si denominamos Is a la sensibilidad del dispositivo de corte (relé diferencial
generalmente), expresada en amperios de corriente de defecto a tierra o de fuga,
según el tipo de local, la resistencia máxima de la puesta a tierra Rt ha de ser:
Fig. B8.4
Medición de las tomas de tierra
- Para locales secos: Rt = 50 V / Is
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- Para locales húmedos o mojados: Rt = 24 V / Is
- Para piscinas: Rt = 15 V / Is
O sea cuanto más sensible sea el dispositivo de corte, tanto mayor puede ser la
resistencia de la toma de tierra. No obstante el Reglamento Electrotécnico de B.T.
recomienda que, en edificios públicos, viviendas, locales comerciales, etc., esta nunca
sea mayor de 37 ohmios. Como ejemplo y en locales húmedos podemos decir que:
Relación entre sensibilidad y resistencia
Sensibilidad del dispositivo
0,03 A
0,1 A
0,3 A
0,5 A
1,0 A
Valor máximo de la resistencia
de toma de tierra
800 Ω
240 Ω
80 Ω
48 Ω
24 Ω
Tabla B8.5
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5.-MEDIDAS DE SEGURIDAD
INFORMATIVA
5.1.-Señales informativas
5.2.-Señales de peligro
5.3.-Señales de prohibición
5.4.-Pictogramas que expresan peligrosidad
5.5.-Importancia de la información
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5.-MEDIDAS DE SEGURIDAD INFORMATIVAS
Definimos la señalización como el conjunto de estímulos que condicionan la actuación
del individuo, frente a la circunstancia que se pretende señalizar.
La señalización, como técnica que complementa a la prevención, debe utilizarse con
mesura, ya que su utilización indiscriminada puede convertirse en un factor negativo.
Para que la realización sea efectiva y cumpla su finalidad prevención esta ha de
cumplir una serie de condiciones:
• Atraer la atención de quien la reciba.
• Dar a conocer el mensaje con antelación suficiente.
• Ser breve, clara y concreta en sus mensajes.
• Ser actual y realizable.
Colores empleados en las señales de seguridad y su significado
Color
Significado
Parada
Prohibición
Atención
Zona de peligro
Seguridad
Rojo
Amarillo
Verde
Obligación
Azul
Tabla B9.1
5.1.-SEÑALES INFORMATIVAS
Botiquín
Salida de emergencia abajo
Salida de emergencia
Botiquín Izquierda
Botiquín Abajo
Ducha de emergencia
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Protección contra incendios
Extintor
Extintor portátil
Boca de incendio
equipada
Pulsador
Bocina
Zumbador
Teléfono de
emergencia
Indicador de ruta
de emergencia
5.2.-SEÑALES DE PELIGRO
Transporte de mercancías
Riesgo eléctrico
Bajas temperaturas
Explosiones
Altas temperaturas
Escapes
Peligro de tropiezo
Transporte de cargas
aéreas
Irradiación
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5.3.-SEÑALES DE OBLIGACIÓN
Mascarilla
Casco
Protección acústica
Guantes
Botas
Gafas
Prohibido fumar
Prohibido rociar con agua
en caso de incendio
Prohibido encender fuego
Agua no potable
Prohibido el paso
5.4.-SEÑALES DE PROHIBICIÓN
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5.5.-PICTOGRAMAS QUE EXPRESAN PELIGROSIDAD
5.6.-IMPORTANCIA DE LA INFORMACIÓN
La información es una de las medidas preventivas esenciales contra los riesgos
eléctricos.
Siempre que se trabaje en tensión deberemos estar informados de:
El funcionamiento y las características de las herramientas que debemos utilizar.
Protecciones, peligros de los sitios de trabajo acompañados con esquemas explicativos.
Debemos estar informados de las medidas de protección adecuadas, las salidas y rutas
de escape del local o área de trabajo, (obligación de informar del empresario) de los
elementos de protección individual (E.P.I.)
La información en todas estas medidas reduce sensiblemente el riesgo de accidentes
en el trabajo.
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6.-PRINCIPALES MATERIALES Y EQUIPOS
DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (E.P.I.)
PARA TRABAJOS ESPECÍFICAMENTE
ELÉCTRICOS
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6.-PRINCIPALES MATERIALES Y EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI) PARA
TRABAJOS ESPECÍFICAMENTE ELÉCTRICOS
Según la Ley de Prevención de Riesgos Laborales un Equipo de Protección
Individual es “cualquier equipo destinado a ser llevado o sujetado por el
trabajador para que le proteja de uno o varios riesgos que puedan amenazar su
seguridad en el trabajo, así como cualquier complemento o accesorio destinado
a tal fin”.
Como vemos, para que un equipo se pueda considerar como EPI debe cumplir con
ciertos requisitos, por ejemplo, ser portado por el usuario (las banquetas aislantes no
son portadas, por lo que no pueden ser consideras un EPI) o deben estar concebidos
exclusivamente para proteger al trabajador de un riesgo (las herramientas aislantes
están concebidas para realizar diferentes trabajos, y además tienen propiedades
dieléctricas adecuadas para evitar que durante su uso el trabajador reciba descargas
eléctricas. No obstante, como su objetivo primordial no es proteger al trabajador,
tampoco pueden ser consideradas como Equipos de Protección Individual).
Equipos de protección no considerados E.P.I.’s
La mayoría de estos equipos basan su eficacia en su elevada resistencia eléctrica, que
se utiliza para limitar la intensidad que pasa a través del cuerpo del trabajador en caso
de accidente. Los más frecuentes son los siguientes:
a) Alfombrillas aislantes. Consisten en una alfombrilla de material aislante,
generalmente caucho y en algunas ocasiones goma sintética, sobre la que se coloca el
trabajador para incrementar significativamente la resistencia al paso de la corriente.
b) Banquetas aislantes. Al igual que las alfombrillas sirven para proporcionar a los
trabajadores aislamiento respecto a tierra. Las más modernas se fabrican en material
plástico, pero aún existen en uso, algunas fabricadas íntegramente en madera o bien
consistentes en una plataforma de madera apoyada en madera sobre patas de material
cerámico.
c) Pértigas aislantes. Estos equipos están diseñados para permitir al trabajador
efectuar su tarea sin tener que aproximarse o entrar en contacto con las partes activas
de la instalación. Además de aumentar la resistencia de contacto y dificultar el paso de
corriente eléctrica, mediante sus dimensiones ayudan a mantener una distancia
adecuada para evitar los arcos eléctricos.
d) Herramientas aislantes. Debido a las características de los materiales con los que
están construidos sus mangos incrementan la resistencia de conducto. Es primordial un
mantenimiento cuidadoso de los mismos y evitar que ningún tipo de material como
pinturas o barnices los impregne
También pueden considerarse equipos de protección las señalizaciones y los
dispositivos (candados, llaves) empleados para garantizar que nadie ajeno a los
trabajadores acceda a zonas peligrosas o manipule los dispositivos de mando y
protección mientras se efectúan los mismos.
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Equipos de protección individual (E.P.I.’s)
Todos los EPIs deben tener el marcado CE.
Elegir el EPI adecuado a cada riesgo.
Disponer del manual de instrucciones de uso y mantenimiento.
Sustituir de inmediato los defectuosos y caducados.
Los EPIs para trabajar en tensión son:
Casco.
Protectores auditivos
Guantes
Botas de protección
Gafas de protección ocular
Pantalla facial
Arnés anticaída
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7.-LOS RESPONSABLES DE LA SEGURIDAD
7.1.-Nivel de responsabilidad
7.2.-El descargo
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7.-LOS RESPONSABLES DE LA SEGURIAD
7.1.-NIVEL DE RESPONSABILIDAD
OBLIGACIONES DEL EMPRESARIO
Obligaciones genéricas
El empresario tiene el deber genérico de proteger la seguridad y salud de sus
trabajadores. Este deber se concreta en la necesidad de disponer de los recursos
necesarios para garantizar dicha protección. La organización de los recursos necesarios
para el desarrollo de las actividades preventivas debe realizarse con arreglo a alguna
de las modalidades siguientes:
1.
2.
3.
4.
Asumiendo personalmente tal actividad.
Designando a uno o varios trabajadores para llevarla a cabo.
Constituyendo un servicio de prevención propio.
Recurriendo a un servicio de prevención ajeno acreditado por la autoridad
laboral.
En el caso de no contratar un servicio de prevención ajeno, el empresario debe
encargar una auditoria de su sistema de prevención a una entidad debidamente
acreditada para ello.
Obligaciones específicas
Evaluación de riesgos
Realizar una evaluación inicial de los riesgos a los que puedan estar sometidos los
trabajadores. Esta evaluación deberá actualizarse cuando cambien las condiciones de
trabajo.
Planificación de la acción preventiva
Establecer un plan de prevención para controlar y reducir los riesgos detectados
priorizando las medidas que deban adaptarse.
Vigilancia de la salud de los trabajadores
En materia de vigilancia de la salud, la actividad sanitaria debe abarcar:
•
•
•
La evaluación inicial tras la incorporación al trabajo o después de la asignación
de nuevas tareas con riesgo para la salud.
La evaluación tras una ausencia prolongada por motivos de salud.
La vigilancia periódica del estado de salud.
Formación de los trabajadores
El empresario debe garantizar que cada trabajador reciba una formación teórica y
práctica, suficiente y adecuada, en materia preventiva:
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•
•
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En el momento de la contratación, cualquiera que sea la duración y modalidad
del contrato.
Cuando se produzcan cambios de equipos de trabajo o se introduzcan nuevas
tecnologías.
Documentación
El empresario deberá elaborar y conservar a disposición de la Autoridad Laboral la
siguiente documentación:
•
•
•
•
Evaluación de los riesgos y el plan de acción preventiva.
Medidas de protección y prevención a adoptar.
Resultado de los controles periódicos de las condiciones de trabajo.
Relación de accidentes y enfermedades profesionales con baja.
Otras Obligaciones
En función de las actividades que realice, de los equipos de trabajo utilizados, etc., el
empresario tiene que cumplir con toda la legislación que sea de aplicación.
Si el empresario interviene en una obra, ya sea como promotor, contratista o
subcontratista, debe cumplir con la normativa de obras.
Obligaciones del trabajador
Protecciones, peligros de los sitios de trabajo acompañados con esquemas explicativos.
Debemos estar informados de las medidas de protección adecuadas, las salidas y rutas
de escape del local o área de trabajo, (obligación de informar del empresario) de los
elementos de protección individual (E.P.I.)
El trabajador está obligado a utilizar los dispositivos de seguridad obligatorios
subministrados por la empresa que se adecuen a su trabajo, y le permitan desarrollar
su actividad con mayor seguridad.
7.2.-EL DESCARGO
El descargo de responsabilidades recae por defecto sobre el servicio de prevención,
pero dependerá del cumplimiento de las obligaciones de las diferentes partes
implicadas.
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