Protección contra contactos eléctricos indirectos

1. Medidas preventivas para instalaciones eléctricas en baja tensión contra contactos eléctricos indirectos

2. Sistemas de protección clase A

a) Separación de circuitos

b) Empleo de pequeñas tensiones de seguridad

c) Separación de las partes activas y las masas accesibles por medio de aislamiento de protección

d) Conexiones equipotenciales de las masas

3. Sistemas de clase B

a) Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por tensión de defecto

b) Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto

c) Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto

d) Empleo de interruptores diferenciales

4. Electricidad estática

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SEGURIDAD Y SALUD: INSTRUCCIONES OPERATIVAS.

Instrucción Operativa IOP ELEC 05

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS INDIRECTOS

© Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPV.
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1. MEDIDAS PREVENTIVAS PARA INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN BAJA TENSIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS INDIRECTOS.

Está concebida para proteger a las personas contra los peligros que pueden derivarse de un defecto de aislamiento entre las partes activas y masa u otras partes conductoras accesibles.

Según la Instrucción Complementaria MIE BT 021, apartado 2, del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, es preceptivo establecer sistemas de protección contra contactos indirectos en aquellas instalaciones con tensiones superiores a los 50 V., agrupándose en dos clases: Clase A y Clase B.

2. SISTEMAS DE PROTECCIÓN CLASE A

Consisten en suprimir el riesgo haciendo que los contactos no sean peligrosos e impedir los contactos simultáneos entre las masas y los elementos conductores.

a) 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.

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.

b) Empleo de pequeñas tensiones de seguridad:

Los valores utilizados son de 24 V. de valor eficaz para locales húmedos o mojados, y 50 V. para locales secos. La tensión de seguridad será suministrada por transformadores, baterías, etc. y estarán aisladas de tierra.

c) Separación de las partes activas y las masas accesibles por medio de aislamiento de protección:

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)

d) Conexiones equipotenciales de las masas:

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:

• 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 V_masa y V_suelo.

3. SISTEMAS DE PROTECCIÓN CLASE B

Consiste en la puesta de las masas directamente a tierra o a neutro, y, además, en la dotación de un dispositivo de corte automático que dé lugar a la desconexión de las instalaciones defectuosas con el fin de evitar la aparición de tensiones de contacto peligrosas.

a) Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por tensión de defecto:

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. Ello requiere que se cumplan las siguientes condiciones:

1. En instalaciones en que el punto neutro esté unido directamente a tierra:

• La corriente a tierra producida por un solo defecto franco, debe hacer actuar el dispositivo de corte en un tiempo no superior a 5 segundos.

• Una masa cualquiera no permanecerá con respecto a una toma de tierra eléctricamente distinta, a un potencial superior, en valor eficaz, a: 24 V en locales o emplazamientos húmedos o 50 V en los demás casos.

• Todas las masas de una misma instalación deben estar unidas a la misma toma de tierra.

2. En instalaciones en que el punto neutro está aislado de tierra o unido ea ella por intermedio de una impedancia que limite la corriente de defecto: se cumplirán las tres condiciones anteriores, si bien puede admitirse, cuando las condiciones de explotación lo exijan, que la 1ª condición no sea cumplida siempre que, a cambio, se cumplan las siguientes:

• Un dispositivo de control debe señalar automáticamente la aparición de un solo defecto de aislamiento en la instalación.

• La segunda condición del caso anterior se cumplirá siempre, incluso en caso de un solo defecto de aislamiento.

• En caso de dos defectos de aislamiento simultáneos, que afecten a fases distintas o a una fase y neutro, se producirá la separación de la instalación en la que se presenten estos defectos por un dispositivo de corte automático.

b) Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto:

Este sistema de protección consiste en unir las masas metálicas de la instalación al conductor neutro, de tal forma que los defectos francos de aislamiento se transformen en cortocircuitos entre fase y neutro, provocando el funcionamiento del dispositivo de corte automático. Para su correcto funcionamiento requiere que se cumplan las condiciones siguientes:

• Los dispositivos de corte utilizados serán interruptores automáticos o cortocircuitos fusibles.

• La corriente producida por un solo defecto franco debe hacer actuar el dispositivo de corte en un tiempo no superior a 5 segundos.

• Todas las masas de una instalación deben estar unidas al conductor de protección. La unión de este conductor con el conductor neutro se realizará en un solo punto situado inmediatamente antes de la caja general de protección o antes del dispositivo general de protección de la instalación.

• El conductor neutro de la instalación deberá estar alojado e instalado en la misma canalización que los conductores de fase.

• El conductor de protección deberá estar aislado, y cuando vaya junto a los conductores activos, su aislamiento y montaje tendrá las mismas características que el conductor neutro.

• El conductor neutro estará eficazmente a tierra, de forma tal que la resistencia global resultante de las PAT sea igual o inferior a 2 W. La PAT del conductor neutro deberá efectuarse en la instalación uniéndola igualmente a alguna posible buena toma de tierra próxima.

c) Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto:

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

•  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.

d) Empleo de interruptores diferenciales:

La misión de los diferenciales es la siguiente:

• Reducir el tiempo de paso de la corriente por el cuerpo humano, mediante la interrupción rápida.

• Reducir la corriente que pasa por el cuerpo humano, a un valor suficientemente bajo.

Teniendo en cuenta las condiciones más desfavorables para el cuerpo humano en que puede producirse la fibrilación según los valores intensidad/tiempo, se estima que la sensibilidad debe de ser 25 a 30 mA y el tiempo de disparo menor de 250 mseg.

Los interruptores diferenciales se representan por el símbolo seguido de la sensibilidad. 

4. ELECTRICIDAD ESTÁTICA

Para evitar los peligros de la electricidad estática y especialmente que se produzcan chispas en ambientes inflamables, se adoptarán en general las siguientes precauciones:

1. La humedad relativa del aire se mantendrá sobre el 50 %.
2. Las cargas de electricidad estática que puedan acumularse en los cuerpos metálicos serán neutralizadas por medio de conductores de tierra. Especialmente se efectuará esta conexión a tierra:

   (a)  En los ejes y chumaceras de las transmisiones a correas y poleas.

   (b)  En el lugar más próximo en ambos lados de las correas y en el punto donde salgan de las poleas, mediante peines metálicos.

   (c)   En los objetos metálicos que se pinten o barnicen con pistolas de pulverización. Estas pistolas también se conectarán a tierra.

3. En sustitución de las conexiones a tierra a las que se refiere el párrafo anterior se aumentará hasta un valor suficiente la conductibilidad a tierra de los cuerpos metálicos.