6.5 Protección frente a contactos directos e indirectos

Transcripción

1 6.5 Protección frente a contactos directos e indirectos Conceptos básicos ormativa y definiciones Factores que influyen en la peligrosidad de la corriente Protección frente a contactos directos ipos de protección Esquemas de distribución Principales características Puestas a tierra Otros esquemas de distribución Protección frente a contactos indirectos Protección por corte de alimentación Interruptores y relés diferenciales Protección en esquemas

2 6.5.1 Conceptos básicos ormativa y definiciones IC-B-24: Protección contra los contactos directos e indirectos. UE , parte 4-41: Instalaciones eléctricas en edificios. Protecciones para garantizar la seguridad; protección contra los choques eléctricos. Contacto Directo: e produce contacto directo cuando una persona entra en contacto con una parte de la instalación, que en funcionamiento normal está bajo tensión (parte activa). Contacto Indirecto: e produce contacto indirecto cuando una persona entra en contacto con un elemento metálico que en condiciones normales no debería estar sometido a tensión, pero que debido a un fallo de aislamiento sí está bajo tensión. ecundario transformador M/B ecundario transformador M/B COACO DIECO COACO IDIECO

3 6.5.1 Conceptos básicos Factores que influyen en la peligrosidad de la corriente Valor eficaz de la intensidad. Duración de la descarga. Curvas -I: Zona 1: Umbral de sensibilidad (0.5 ma) Zona 2: in efecto fisiológico grave. Zona 3: Agarrotamiento muscular, dificultad respiratoria, alteraciones cardíacas. Zona 4: Fibrilación ventricular con probabilidad del 5% (C2) y 50% (C3). Frecuencia: Las corrientes más peligrosas son a Hz. rayecto de la corriente: Los trayectos más peligrosos son los que incluyen el corazón. Impedancia del cuerpo humano.

4 6.5.1 Conceptos básicos Factores que influyen en la peligrosidad de la corriente eglas de eguridad ensión de Contacto: ensión que aparece entre partes accesibles simultáneamente, al ocurrir un fallo de aislamiento. ensión de Contacto Límite Convencional (U L ): Valor máximo de la tensión de contacto que se admite que puede mantenerse indefinidamente en unas condiciones dadas: Locales secos: 50 V Locales húmedos: 24 V Piscinas: 15 V Curva ensión de contacto - tiempo: Especifica, para unas condiciones dadas, el tiempo máximo que el cuerpo humano puede estar sometido a cada tensión de contacto, de modo que el riesgo de que se produzcan daños sea mí nimo. Esta tabla estable los tiempos máximos de actuación del sistema de protección.

5 6.5.2 Protección frente a contactos directos ipos de protección 1. Protección frente a todo contacto (accidental o intencionado): Aislamiento de las partes activas, sólo puede ser eliminado destruyéndolo. Uso de barreras y envolventes. Acceso mediante llave o herramienta. Empleo exclusivo de tensiones muy bajas. 2. Protección frente a contactos accidentales (locales con acceso limitado a personal especializado): Puesta fuera de alcance de las partes activas. Interposición de obstáculos. 3. Protección complementaria mediante interruptores diferenciales: Interruptores de alta sensibilidad. o actúa cuando se produce un contacto fase-fase o faseneutro (sólo se permite como protección complementaria).

6 6.5.3 Esquemas de distribución Principales características Esquema : eutro del transformador y masas conectadas a tomas de tierra independientes. e utiliza en ODA las instalaciones alimentadas en baja tensión, y en la mayoría de las plantas industriales. ecundario transformador M/B Conductor de Protección ierra Distribución ierra Usuario Instalación de Distribución Instalación del Usuario Masa metálica

7 6.5.3 Esquemas de distribución Principales características Esquema : Un defecto de aislamiento provoca circulación de corriente en el bucle de defecto. ecundario transformador M/B Conductor de Protección + U fase-neutro I d Intensidad de defecto B ierra Distribución A ierra Usuario Circuito de defecto despreciando impedancias de conductores frente a resistencia de las tomas de tierra A y B Defecto de aislamiento: contacto de parte activa con masa metálica B 0 V A ensión de contacto U c = I d A

8 6.5.3 Esquemas de distribución Puestas a tierra Puesta a ierra: Unión eléctrica entre todas las masa metálicas de una instalación y un electrodo enterrado en el suelo con el fin de conseguir la menor resistencia posible entre masas y tierra. Objetivo: Disminuir la tensión de contacto que pueda sufrir una persona. A ensión de contacto U c = I d A = V A + fase-neutro B A esistencia de la puesta a tierra de la instalación B esistencia de la puesta a tierra del neutro del transformador El valor máximo de las resistencias de toma de tierra tiene que estar en consonancia con la sensibilidad del dispositivo de protección utilizado.

9 6.5.3 Esquemas de distribución Otros esquemas de distribución Esquema : El neutro del transformador conectado a tierra y las masas conectadas a dicho neutro mediante conductores de protección. Utilizado en grandes industrias que cuentan con un mantenimiento adecuado. Esquema I: El neutro del transformador está aislado de tierra y las masas se conectan directamente a tierra. e utiliza en instalaciones en las que es encesario garantizar una elevada continuidad del suministro.

10 6.5.4 Protección frente a contactos indirectos Protección por corte de alimentación CLAE B: Protección por corte automático de la alimentación en caso de defecto de aislamiento. Cuando se produce un defecto de aislamiento en la instalación. Circula una corriente de defecto por la fase averiada y por los conductores de protección de las masas. La protección basada en el corte automático de la alimentación en caso de defecto siempre existe un relé que vigila permanentemente alguna de las magnitudes involucradas (intensidad de defecto, impedancia de aislamiento, potencial a tierra). Condiciones para garantizar la seguridad: El dispositivo de corte debe actuar siempre que aparezca una tensión de contacto superior a la tensión límite convencional U L (50, 24 ó 15 V). Para cualquier defecto con tensión de contacto superior a la tensión límite, el tiempo de desconexión debe ser menor que el tiempo máximo admisible. odas las masas accesibles simultáneamente deben estar conectadas a la misma toma de tierra.

11 6.5.4 Protección frente a contactos indirectos Interruptores y relés diferenciales Principio de funcionamiento: in defecto de aislamiento en la instalación protegida, la intensidad residual suma de fases y neutro (en sistemas trifásicos) es aproximadamente nula, no se genera apertura del interruptor. I r = I + I + I + I 0 o dispara Un defecto de aislamiento provoca una intensidad residual no nula, la cual genera orden de disparo sobre el interruptor. I r = I + I + I + I? 0 Dispara B BUCLE DE DEFECO A

12 6.5.4 Protección frente a contactos indirectos Interruptores y relés diferenciales Corriente diferencial nominal (ensibilidad, I? ): Valor de la corriente diferencial que provoca la actuación del interruptor. Alta sensibilidad (10 ma o 30 ma), baja sensibilidad ( 300 ma, 500 ma o superior). Corriente diferencial de no funcionamiento: Corriente diferencial por debajo de la cual se garantiza que el interruptor no actúa (0.5 I? ). Poder de corte: educido (1.5 a 5 ka). Característica de disparo (I? - t): Catálogo comercial

13 6.5.4 Protección frente a contactos indirectos Protección en esquemas Fundamento: Al producirse un fallo de aislamiento, circula una intensidad de defecto a través de las tomas de tierra, el cual es detectado por el interruptor diferencial: I d U c U fn A + U fn + A B A B ecundario transformador M/B Conductor de Protección B ierra Distribución A ierra Usuario Protección mediante diferencial. La corriente diferencial del interruptor y la resistencia de puesta a tierra deben cumplir: Catálogo comercial U L > A I?

14 6.5.4 Ejemplo de protecciones de una vivienda Interruptores de maniobra y protección, general y de cada circuito; interruptor diferencial de protección frente a contactos indirectos Puesta a tierra de las masas, U L > A I?