Clase iii -_protecciones_electricas

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Seguridad II UTN Concordia - 2012

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Seguridad IIUTN Concordia - 2012

Se entiende como riesgo eléctrico a la probabilidad de sufrir una descarga eléctrica produciendo un efecto fisiológico en el cuerpo humano debido al paso de la corriente eléctrica a través del mismo.

La intensidad de corriente eléctrica. La duración del contacto eléctrico. La impedancia del contacto eléctrico, que depende

fundamentalmente de la humedad, la superficie de contacto y la tensión y la frecuencia de la tensión aplicada.

La tensión aplicada. En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es baja, ocasiona el paso de una intensidad elevada y, por tanto, muy peligrosa.

Frecuencia de la corriente eléctrica. A mayor frecuencia, la impedancia del cuerpo es menor. Este efecto disminuye al aumentar la tensión eléctrica.

Trayectoria de la corriente a través del cuerpo. Al atravesar órganos vitales, como el corazón pueden provocarse lesiones muy graves.

Depende de:

Para que una persona se vea sometida a los efectos de un choque eléctrico, su cuerpo, mediante un doble contacto, debe poner en conexión dos puntos de distinto potencial eléctrico.

Este cierre de circuito puede efectuarse:◦ Bien porque se cortocircuitan dos conductores activos

(fase y fase o fase y neutro), asimilándose a la conexión de un receptor

◦ Bien porque se puentean conductores activos y tierra, sea por contacto directo con un conductor activo o a través de una masa sometida a tensión por un defecto de aislamiento

◦ Bien porque el cuerpo queda sometido a la diferencia de potencial existente entre dos masas o elementos conductores sometidos a potenciales distintos

Por alejamiento . Protección por aislación . Por medio de obstáculo de las partes

bajo tensión.

Se alejarán las partes activas de la instalación a distancia suficiente del lugar donde las personas habitualmente se encuentren o circulen para evitar un contacto fortuito.

Se deberán tener en cuenta todos los movimientos de piezas conductoras no aisladas, desplazamientos y balanceo de la persona, caídas de herramientas y otras causas.

Las partes activas de la instalación, estarán recubiertas con aislamiento apropiado que conserve sus propiedades durante su vida útil y que limite la corriente de contacto a un valor inocuo.

Se interpondrán elementos que impidan todo contacto accidental con las partes activas de la instalación.

La eficacia de los obstáculos deberá estar asegurada por su naturaleza, su extensión, su disposición, su resistencia mecánica y si fuera necesario, por su aislamiento.

Se prohibe prescindir de la protección por obstáculos, antes de haber puesto fuera de tensión las partes conductoras.

Si existieran razones de fuerza mayor, se tomarán todas las medidas de seguridad de trabajo con tensión.

Es el contacto de una persona con elementos que accidentalmente tienen tensión , pero que normalmente no la tendrían.

Ej: Carcazas de máquinas, cubiertas metálicas de aparatos eléctricos, etc.

Para proteger a las personas contra riesgos de contacto con masas (carcazas, partes metálicas de un aparato eléctrico) puesto accidentalmente bajo tensión, éstas deberán:

Estar puestas a tierra . Y además se adoptará uno de los

dispositivos de protección eléctrica.

El más elemental sistema de protección contra contactos eléctricos se basa en el principio que la corriente siempre circula por el lugar mas fácil (menor resistencia).

Por ello el aterramiento (poner todas las partes metálicas a tierra) provee un polo de muy baja impedancia por donde circulará la mayor corriente.

R

T

S

N

If

In

I falla

Zt

R

T

S

N

If

In

I ptIh

Zt

Zpt

Zh = 1000 IEC 601

R= 1 K C= 0,015F

Si Zh >> Zpt entonces Ih <<< Ipt

I pt

Calcular que valor de Zpt debe haber, considerando la resistencia del cuerpo humano de 1000 Ohms.

Para que la corriente tenga un camino a tierra más fácil del orden de 100 a 1?

Sobrecorrientes : Sobrecarga: aumento de la corriente en un

valor menor que 100% de la nominal. Cortocircuito : una gran corriente varias veces

la nominal, producida por un fallo. Muy destructiva por efectos térmicos y electrodinámicos.

Sobretensiones: aumento de la tensión o picos debido a maniobras o por la caída de descargas atmosféricas sobre la línea.

Fugas de corriente : circulacion de corriente por carcazas o cubiertas de un equipo o instalación.

Aviso de rotura

Resorte del indicador

Arena de cuarzo

Filamento del indicador

Filamento principal

Cuerpo de porcelana

Borne de laton o bronce

-Fusibles a rosca (tapón)

-Cartucho tipo Diazed.

-Tipo NH

-Tipo HH

Es el elemento de protección eléctrica más difundido.

indicador

lámina fusible

arena de cuarzo

cuerpo de porcelana

cuchilla de conexión

t

n InIn

Curva límite de fusión del dispositivo a proteger

Fusible lento

Fusible medio

Fusible rápido

Fusibles rápidos: para que la fusión ocurra en forma instantánea cuando se llega a una determinada intensidad.

Fusibles retardados: para que la fusión ocurra en un plazo más prolongado. Estos se emplean generalmente para protección de motores con corrientes de arranque muy superiores a la nominal.

Los elementos que combinan las

características de protección y maniobra

pueden clasificarse como:

• Magnéticos

• Térmicos

• Termomagnéticos (Automáticos)

Los elementos que combinan las

características de protección y maniobra

pueden clasificarse como:

• Magnéticos

• Térmicos

• Termomagnéticos (Automáticos)

Se utilizan para cortes rápidos

Están constituidos por una bobina con un

núcleo de hierro que acciona un interruptor

de la instalación cuando recibe la

sobreintensidad

reset

bobina

contactos principales

línea

trafo de intensidad

Se emplean para accionamientos lentosEstán constituidos por dos metales con distinto

coeficiente de dilatación (par bimetálico), soldados entre ellos en toda su superficie, que por efecto Joule sufren una curvatura que produce la desconexión de la instalación

bimetal

contactos principales

Resistor de caldeoreset

Combinan las características de maniobra y protección en un solo aparato

Brindan una protección tanto contra cortocircuitos como contra sobrecargas

Interruptores termomagnéticos automáticos para montaje sobre riel DIN In

Parte térmica

nIn

Parte magnética

t

El interruptor diferencial produce el corte de la corriente eléctrica cuando una persona queda bajo los efectos de aquélla

Se emplea como complemento de las protecciones clásicas contra contactos directos.

Los interruptores diferenciales están diseñados para funcionar automáticamente cuando la corriente de fuga exceda un valor de 30 mA y en 0,03 segundos.

Carga

P

I1I2

If

Rp

fase

neutro

En este caso la apertura del interruptor está comandada directamente por la corriente de fuga

Si If = I1 - I2 = 0 Inactivo

Este principio de funcionamiento está basado en la suma vectorial de las intensidades de corriente de línea de un circuito eléctrico.

En la figura, la corriente de fuga If, de esta suma es igual a cero.

Consiste en determinar la corriente nominal de los elementos de protección adoptados para evitar el recalentamiento de los conductores por sobrecargas y cortocircuitos

Ej: 1- Tablero principal: Protección interruptor automático termomagnético bipolar de 63 A. 2- Tablero seccional: Protección formada por un disyuntor diferencial bipolar de 63 A. y

corriente de fuga de 30 mA., respaldados por interruptores termomagnéticos bipolares cuyo dimensionamiento se puede

realizar con las fórmulas o con las tablas.

Fusible pos puesto (Infp) con fusible antepuesto (Infa):

Regla: Infa > 1,6 Infp

Se recomienda: Infa > 2 Infp

Donde In = corriente nominal de cada fusible

Ejemplo: sería fusible antepuesto 16 A y pospuesto 25 A

Fusible antepuesto con interruptor termomagnético pospuesto:

Regla:

Inf > 1,2 InfI

Inf la corriente nominal del fusible.

InfI la corriente nominal del interruptor termo-magnético.

Regla:Ina > 2 Inp

Ina la corriente nominal del interruptor termomagnético.

Inp la corriente nominal del interruptor termomagnético.

A

B C D E

Para que sirve la coordinación de Protecciones?

En la figura podemos observar un ejemplo:

Se produce un cortocircuito en el circuito del interruptor E.

El interruptor A permanece cerrado.

Desconecta exclusivamente el interruptor E, asegurándose la alimentación de B, C y D.

En base al diagrama y formulas anteriores diseñar un sistema coordinación de protecciones sabiendo que: ◦ El interruptor

termomagnético E es de 15 A

◦ Los interruptores termomagnéticos B, C y D son de 20 A.

A

B C D E

Los circuitos 1, 2, 3 y 5, con conductor de 2,5 mm2, de 18 A de In y un interruptor con rango de 15-20 A; y para el circuito 4 con conductor de 1,5 mm2 uno de 10-15 A.

Donde:

1- Fusible de 100 A.

2- Medidor de energía eléctrica.

3- Interruptor trifásico TM de 63 A.

4- Disyuntor de 63 A y I = 30 mA.

5- Interruptor bipolar TM de 15 A para el circuito 4 y de 20 A para los demás.