Protección Contra Contactos Eléctricos Directos e Indirectos

Protección Contra Contacto Indirecto

Se produce cuando una persona entra en contacto con una masa que ha sido puesta en tensión de forma accidental por un fallo de aislamiento de los conductores eléctricos.

Métodos de Protección Contra Contacto Indirecto

1. Protección por separación eléctrica: separación de circuitos de utilización y alimentación.
2. Protección con equipos de clase 2: materiales y equipos con doble aislamiento o reforzado (no se ponen a tierra).
3. Protección en locales no conductores: materiales de clase 0 sin conexión a tierra cuando no se haga contacto simultáneo.
4. Protección con conexiones equipotenciales locales no conectadas a tierra: Unión de todas las masas metálicas que sean accesibles.
5. Protección por corte automático de la alimentación.

Esquemas de Distribución

Esquema TT

El neutro se conecta a tierra directamente en el transformador y las masas metálicas se conectan a tierra separada mediante un conductor de protección. Es obligatorio en distribución pública y el que más se usa en instalaciones interiores. Ante una derivación a tierra, la corriente retorna por la tierra hasta la tierra del neutro del transformador, haciendo un circuito cerrado y retornando la corriente a la instalación y detectando el interruptor diferencial. Esa diferencia de potencial hace que se abra el circuito, protegiéndonos.

Esquema TN

Tiene un punto de alimentación, generalmente en el neutro, conectado directamente a tierra y las masas receptoras de la instalación conectadas al neutro. Hay 3 tipos:

• TN-S: el neutro y el de protección son distintos en todo el esquema.
• TN-C: las funciones del neutro y protección están combinadas en un solo conductor en todo el esquema.
• TN-C-S: las funciones del neutro y protección están combinadas en un solo conductor en una parte del esquema.

Esquema IT

El neutro está aislado de tierra o conectado pero con una alta impedancia con las masas de la instalación conectadas a tierras directamente. Se usa en sitios donde hace falta continuidad del servicio como en quirófanos. Unión Fenosa utiliza este tipo de esquema en las líneas de distribución de media tensión a través de un vigilante que regresa la corriente dando un aviso.

Protección Contra Contacto Directo

Tenemos dos opciones:

• Aislar las partes activas.
• Utilizar envolventes y barreras de las partes activas que se instalen con un grado de protección específico según el tipo de instalación IP e IK.

Otras medidas de protección son:

• Interposición de obstáculos: separación por vallas o rejas, etc.
• Distanciamientos: alejar las partes activas.

Interruptor Diferencial

El funcionamiento consiste en que la corriente que entra por uno de los conductores es igual a la que sale por el otro, y mientras esto sea así el diferencial estará normal con sus contactos cerrados. Pero cuando hay un defecto de aislamiento, es decir, cuando tocamos una fase y nuestro cuerpo emite su resistencia, la corriente que vuelve al diferencial es distinta a la que ha pasado anteriormente, produciendo la apertura de sus contactos, a modo de protección, apareciendo una corriente de derivación que será derivada a tierra. En las instalaciones de potencia elevada se utiliza el relé diferencial que se compone de un transformador toroidal conectado al relé que es el que actúa sobre el interruptor automático por un disparador indirecto. El diferencial no tiene poder de corte por lo que tiene que ir asociado a un interruptor magnetotérmico. Se eligen en función de la intensidad nominal (que tiene que ser superior a la que circula por el conductor) y la sensibilidad (que depende del local y de la resistencia de puesta a tierra) y la tensión.

Peligrosidad de la Corriente Eléctrica

Efectos Fisiológicos

• Agarrotamiento muscular.
• Alteraciones del ritmo cardíaco.
• Fibrilación ventricular.
• Quemaduras.

Límites de Peligrosidad de la Corriente

• Valor eficaz de la corriente: (peligrosa < 10 mA).
• Frecuencia de la corriente: (peligrosa: 10-100 Hz).
• Trayectoria de la corriente: (peligrosa: corazón y mano izquierda al pecho).
• Duración de la descarga.

Medida de Aislamiento de una Línea

Se mide con el megóhmetro y se hacen dos mediciones: medida de la resistencia entre cada 2 conductores y medida de resistencia entre cada conductor y tierra.

Medidas de Seguridad para Trabajos Sin Tensión

1. Abrir el corte visible de todas las fuentes de tensión, con interruptores y seccionadores que garanticen que no se cerrarán de forma imprevista.
2. Bloquear o enclavar los aparatos de corte en la posición de abiertos si se puede.
3. Comprobar que no hay tensión.
4. Poner a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión.
5. Señalizar la zona de trabajo.

Medida de la Toma de Tierra

Consiste en aplicar una tensión alterna entre el electrodo de tierra y una pica auxiliar, midiendo la intensidad que circula, y después se mide la tensión entre el electrodo de tierra y una pica sonda que colocaremos a 6 m de los otros dos electrodos.

Tensión de Paso

Es la tensión que puede haber entre dos puntos a una distancia de 1 m más o menos (un paso grande de una persona) debido a la toma de tierra y que se queda aplicada en los pies de esa persona. La tensión es menor cuanto más enterrado está el electrodo de puesta a tierra ya que el conductor hasta la cabeza del electrodo será aislado o bajo tubo, y la cabeza de la pica deberá estar como mínimo a 50 cm de la superficie. Se mide haciendo pasar una corriente entre la toma de tierra y la toma auxiliar separada más de 20 m. Las pesas se colocan distanciadas a 1 m una de otra y se le conecta una resistencia de 1000 ohm (cuerpo humano) y en los bornes de la resistencia se mide la tensión. La intensidad de defecto máxima es de 500 A y los electrodos de prueba tienen que tener una superficie de contacto con el terreno de 200 cm² y ejercer una fuerza de 250 N cada una.

Tensión de Contacto

Esta es la tensión a la que se puede someter una persona en contacto con masas metálicas de la instalación que no tienen tensión. Para medirlo se usa lo mismo que en la de paso y los electrodos de prueba separados 20 cm y conectados entre sí y a masa por una resistencia de 1000 ohm y esos electrodos se deben separar 1 m de la masa metálica.

Partes de una Puesta a Tierra

1. Toma de tierra: masas metálicas en contacto con el terreno.
2. Conductor de tierra:
   • S < 25 mm²
   • S > 25 mm²
3. Borne de puesta a tierra.
4. Línea principal de tierra:
   • S < 16 mm²
   • S > 16 mm²
5. Conductores de protección.
6. Conductor de unión equipotencial principal.
7. Conductor de equipotencialidad suplementaria: (une la masa con elemento conductor).

Tipos de Puesta a Tierra

• Conductores: horizontal, en anillo y radiales.
• Picas: sencilla (acero cobreado 14 mm de diámetro, 2 m de longitud), picas empalmadas, placas.

Resistencia de las Puestas a Tierra de los Electrodos

• Conductores enterrados horizontalmente:
• Pica clavada verticalmente: si son varias se colocan separadas vez y media su longitud.
• Placa enterrada verticalmente: no influye la longitud de la placa si no la longitud del perímetro.