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Facultad de Ciencias Exactas Físicas y NaturalesUniversidad Nacional de Córdoba
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Instalaciones Eléctricas Seguras?
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La electricidad es fundamental en nuestra vida, ya sea en laindustria, en la vivienda, en el transporte, etc, en todas lasactividades. Nos aporta innumerables beneficios, pero puedepresentar riesgos de accidentes eléctricos para las personas,bienes y animales domésticos.
Para poder prevenir estos accidentes, es necesario adoptarmedidas de protección, adecuadas a los posibles riesgos quepuedan presentarse.
Estas medidas se basa en una instalación eléctrica confiablecon la acertada elección de los elementos para conformarinstalaciones eléctricas seguras (de acuerdo con su tensión,tipo de instalación y emplazamiento), de calidad con lacontratación mano de obra calificada para la ejecución.
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Fuente: Allianz seguros sobre estudio de 5000 casos en EEUU
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Fuente: Bomberos de Costa Rica
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Resultados de la encuesta
86% Cree que su instalación es confiable
75%No cumple con las condiciones mínimas de Seguridad
92 % Sin llave de corte general
78 % Sin llaves termomagnéticas
55 % Cajas de paso no protegidas
84 % Tomas sin las tres patas
80 % Sin toma a tierra
Una encuesta realizada por la Asociación para la Promoción de laSeguridad Eléctrica (APSE) – de la que CADIEEL – reveló que tres decada cuatro hogares tienen deficiente instalación eléctrica. Este estudiohecho en 2.280 hogares de Capital, Gran Buenos Aires y las ciudadesde Córdoba, Rosario, San Miguel de Tucumán y San Juan
CADIEEL: Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas, Luminotécnicas, Telecomunicaciones, Informática y Control Automático. ieel.org.ar/esp/seguridadwww.cad.php#2.
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Víctimas anuales por accidentes eléctricos en la Provincia de Córdoba
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Víctimas por Año
Estadísticas de La Fundación Relevando Peligros, http://relevandopeligros.org/
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Víctimas por accidentes eléctricos en la Provincia de Córdoba por meses
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713 9 10 11
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Víctimas por Mes
E F M A M J J A S O N D
Estadísticas de La Fundación Relevando Peligros, http://relevandopeligros.org/
Estadísticas en la Provincia de Córdoba, nos muestran
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Lugar de accidentes eléctricos sucedidos en la Provincia de Córdoba
Estadísticas de La Fundación Relevando Peligros, http://relevandopeligros.org/
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Esta problemática tiene su origen en las siguientes causas:
1) Lo obsoleto de muchas de instalaciones.
2) La fabricación, importación y comercialización de productos que están específicamente prohibidos.
3) Se fabrican, importan y comercializan elementos que si bien son legales no resisten ningún tipo de control de calidad.
4) Mano de obra sin actualización ni capacitación, lo que genera enormes riesgos y accidentes.
5) Control irregular y escaso por parte de los organismos de control previstos por las diferentes administraciones públicas.
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Resumiendo, los accidentes eléctricos se originan por:
a) Falta de prevención y mantenimientob) Fallas técnicasd) Fallas humanase) Imprudenciaf) Ignorancia
resulta necesaria una toma de conciencia sobre este tema, para tomarlas medidas de seguridad que permita evitar accidentes, ya que en laactualidad casi todas nuestras actividades están vinculadas con el usode la electricidad.
es por este motivo que varios organismos públicos nacionales y/oprovinciales han definido leyes, decretos y reglamentaciones paragarantizar la seguridad en el uso de las instalaciones eléctricas como
es el caso de la Provincia de Córdoba con su Ley N°10281.
Toda instalación eléctrica del usuario, pública o privada, enel interior o en la vía pública, deberá contar con“Certificado de Instalación Eléctrica Apta” para obtener elservicio eléctrico.
Por RG del ERSeP …/17 la aplicación total de la ley es apartir del 1° de Diciembre de 2017
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Instalaciones Eléctricas que
deben cumplir con la AEA
90.364 para vincularse con
la red de distribución –
SEGURAS para la Ley_
Instalaciones existentes
vinculadas a la red que NO
están alcanzadas por la Ley
- NO SEGURAS para la Ley-
1°Diciembre2017
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Proyección de Instalaciones Seguras en el Marco de la Ley de Seguridad eléctrica
Fuente: EPEC y ERSeP
Inmuebles conectados en la Pcia de Córdoba
EPEC 1150000
Cooperativas 450000
total 1600000 año 2016
crecimiento promedio anual de usuarios
5,2 4,2 %
AñoConexiones
Instalaciones Existentes
Conexiones Nuevas
Instalaciones
Total Usuarios
Dentro de la ley 10.281
2017 83200 67200 1667200 150400 9,0%
2018 86694 70022 1737222 307117 17,7%
2019 90336 72963 1810186 470416 26,0%
2020 94130 76028 1886214 640573 34,0%
2021 98083 79221 1965435 817877 41,6%
2022 102203 82548 2047983 1002628 49,0%
2023 106495 86015 2133998 1195138 56,0%
2024 110968 89628 2223626 1395734 62,8%
2025 115629 93392 2317018 1604755 69,3%
2026 120485 97315 2414333 1822555 75,5%
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Inmuebles dentro de la Ley de Seguridad Eléctrica
proyectados a 10 años ( 2026)
60%
1) Aplicando la RG del ERSeP 05/16 y modificatoria 49/16 parainstalaciones existentes (orientado a la seguridad de laspersonas)
2) Aplicando la AEA 90.364-6-61 punto 613 “Pruebas” (orientado ala seguridad de las personas y funcionalidad del circuito)
3) Aplicando el análisis por desempeño, analizando que se trabajedentro de los valores técnicos (orientado a la seguridad de laspersonas, funcionalidad del circuito, verificar el envejecimiento yminimizar el riesgo de incendio)
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Comprende los suministros definitivos que se otorguen para instalaciones existentes e instalacionesexistentes de usuarios que internamente generen su propia energía eléctrica y se vinculen a la red dedistribución, para todos los casos, a partir de la correspondiente entrada en vigencia, tanto cuando ocurrapor primera vez, como cuando suceda con posterioridad y en un plazo mayor de dos (2) años contadosdesde que se acreditó el previo cumplimiento de la Ley.
Requisito obligatorio para la conexión de suministros
Sin perjuicio del cumplimiento de la normativa y/o procedimientos vigentes en cada jurisdicción, respectode las habilitaciones y/o inspecciones de obra que las autoridades competentes pudieran exigir, se deberápresentar ante la distribuidora el Certificado de Instalación Eléctrica Apta, de conformidad con el punto 3de este capítulo, como condición para que la misma otorgue el suministro. El Certificado de InstalaciónEléctrica Apta deberá ser emitido por Instalador Electricista Habilitado con incumbencia específica acordeal tipo, tensión y potencia de la instalación, sin perjuicio del cumplimiento de las reglamentaciones ynormas definidas por los colegios profesionales correspondientes u órganos equivalentes, en virtud de lacategoría que revista el instalador interviniente. El referido certificado deberá presentarse obligatoriamentepara la reanudación de todo suministro eléctrico correspondiente a las instalaciones existentes.
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Ante la conexión de suministros correspondientes a instalaciones existentes de características como lasdescriptas en el alcance de este capítulo, deberá verificarse mínimamente el cumplimiento de lossiguientes requisitos para el resguardo de la seguridad pública:
3.1) El tablero principal del usuario debe ser aislado, cumpliendo con el concepto de doble aislación.
3.2) Los tableros del usuario deben poseer un grado de protección (IP) de acuerdo al lugar y medioambiente en donde se hallen emplazados
3.3) Se debe restringir el acceso a partes bajo tensión eléctrica, para evitar contactos accidentales conestas piezas energizadas.
3.4) Se debe instalar un sistema TT de puesta a tierra de protección que cumpla los requisitos de laReglamentación para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles de la Asociación ElectrotécnicaArgentina (AEA) en vigencia y las normas IRAM 2281-2 y 2281-3.
3.5) Se debe conectar a la tierra de protección (para equipotencializar) todas las partes conductoras
3.6) Se debe instalar en el tablero principal del usuario un interruptor automático de maniobra conprotección contra sobrecarga y cortocircuito para cada circuito eléctrico, con interrupción de fase/s yneutro, como así también un interruptor automático por corriente diferencial de fuga acorde al punto 3.7.
3.7) En el caso de instalaciones que posean únicamente tablero principal del usuario, se deberá instalar enel mismo un interruptor automático por corriente diferencial de fuga menor o igual a 30mA debidamenteprotegido contra sobrecarga y cortocircuito.
3.8) En el tablero principal del usuario se prohíbe la utilización de fusibles para la protección de líneasseccionales y/o circuitos.
3.9) Los elementos enumerados precedentemente, utilizados en las instalaciones alcanzadas por estecapítulo, deben estar identificados con el sello “S”, según el régimen de la Resolución MEyFP-SC Nº171/2016 (ex 508/2015 y ex 98/92), y conforme a las normas IRAM (Instituto Argentino de Normalizacióny Certificación) o IEC (International Electrotechnical Commission) correspondientes, en los casos que elloresulte aplicable.
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2) Análisis por AEA 90.364-6-61 punto 613 “Pruebas”
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En la NFPA 101 (National Fire Protection Association) en el Capítulo N° 4 define el análisis por desempeñoy se puede aplicar a todo sistema de ingeniería
El análisis por desempeño de un sistema es verificar y controlar que se encuentre dentro de sus valores técnicos admisibles , siendo su objetivo reducir el margen de errores o accidentes y mejorar la seguridad
Cuando, por las características de las instalaciones opor su uso, resulta imposible la aplicación estricta dela normativa prescripta, de alguna manera, sepueden proponer acciones, medidas o adoptarcriterios que consigan alcanzar un nivel de seguridadpróximo al que se pretende llegar con la normativa,analizando por lo tanto el desempeño de todos suscomponentes, es decir verificar que los mismostrabajen o estén dentro de los valores técnicos paragarantizar la seguridad.
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1) Identificar los componentes más importantes
2) Identificar todos los aspectos que no cumplen con la normativa
3) Averiguar la intención de la norma en esos aspectos y analizar la seguridad
4) Establecer los criterios de eficacia que permitan obtener un nivel de seguridad similar a la normativa en función de la influencia externa
5) Realizar modificaciones con la finalidad de aumentar la seguridad
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Cables y conductores
Canalizaciones
Tableros
Dispositivos de protección y maniobra
Equipotencialización
Puesta a Tierra
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Verificar el Desempeño de:
A. Conexión a Tierra de la instalación.
B. Protecciones para contactos directos e indirectos.
C. Protecciones para Cortocircuitos y Sobrecargas.
D. Selectividad de protecciones
E. Verificación de la capacidad nominal de los conductores.
F. Control de temperaturas de los materiales eléctricos.
G. Análisis de influencias externas, impacto, relevancia, criticidad, etc.
H. Control de temperatura para las partes más débiles de la instalación (aislantes).
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Abarca al proyecto, la ejecución, la verificación y el mantenimiento, con la elección y utilización de materiales normalizados y certificados, todo bajo
la responsabilidad de profesionales con incumbencias o competencias específicas, dan la garantía que la instalación eléctrica contará con
un nivel adecuado de seguridad
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Contacto Directo
1) Medidas Completas (Aislamiento/Envolventes/Barreras)2) Medidas Parciales (Obstáculos /
Alejamientos)
3) Medidas Complementarias ( DD de 30 mA sin retardo)
Contacto Indirecto
1) Desconexión Automática de la Fuente de alimentación2) Conexiones de las masas a tierra (ECT)3) Equipotencialización4) Equipos de Clase II
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Partes y SeccionesVigentes
Cuerpo PrincipalPartes 0 a 6
Conforman el marco técnico y reglamentario para ejecutar el proyecto, dirección, ejecución,verificación y mantenimiento de las instalaciones eléctricas en cualquier ámbito de aplicación donde no existan limitaciones de influencias externas
El complemento del cuerpo principal es
la Parte 7
Comprende diversas secciones que, en función de las influencias externas, restringen las prescripciones indicadas en las Partes 1 a 5.La parte 7, constituye un caso especial, por ser una sección autocontenida que puede utilizarse aislada del resto de las partes, no obstante, la Sección 771 es coherente con el resto del cuerpo principal
Parte 8 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN
Influencias del Medio Ambiente (A)
Usuarios y modalidad de uso (B)
Característica constructiva
de los edificios (C)
Sobretensiones y fallas del sistema eléctrico
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Secciones de la Parte 7
Aplicación
701 Cuartos de baño
710 Instalaciones eléctricas en salas de uso médico
712 Paneles Fotovoltaicos.
718 Reglamentación para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles - Lugares y Locales de Pública Concurrencia
771 Reglamentación para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmuebles - Viviendas, Oficinas y Locales (Unitarios). 2006
779 Módulos de Instalación Concentradade electrificación Mínima 2013
780 Reglas Particulares para las Instalaciones en Lugares y Locales Especiales Sección 780: Instalaciones Eléctricas de Automatización de Edificios.
790 Protección contra las Descargas Eléctricas Atmosféricas en las Estaciones de Carga de Combustibles Líquidos y Gaseosos
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CONDUCTORES
La temperatura de un componente eléctrico es el resultado de:
1) Paso de la corriente (curva de trabajo) que genera efecto Joule. Magnitud de la corriente
2) Tiempo de paso de la corriente
3) La temperatura ambiente
4) Las características de la envolvente y del cuerpo homogéneo
Las normas de fabricación fijan las temperaturas máximas que no deben sobrepasarse para asegurar
la vida útil y el correcto funcionamiento
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Según la norma UNE-EN 60085 un sistema de aislamiento eléctrico es
“una estructura aislante que contiene uno o más materiales aislantes
eléctricos junto con partes conductoras asociadas y que se utiliza en un
dispositivo eléctrico”.
En casi todos los dispositivos eléctricos la potencia que pueden
suministrar está limitada por la temperatura que alcanzan. Cuanto mayor
es la potencia que suministra, mayores serán sus pérdidas y, en
consecuencia, el calor que se genera en ellos. Este calor aumenta su
temperatura y llega un momento en que esta temperatura es peligrosa para
la integridad del dispositivo.
Normalmente los materiales aislantes son los elementos más sensibles a
la temperatura y, por consiguiente, los que limitan la potencia que puedeproporcionar un dispositivo.
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A medida que pasa el tiempo un material aislante va envejeciendo y elsistema de aislamiento eléctrico va perdiendo sus cualidadesdieléctricas, mecánicas y químicas, lo cual se ve agravado si resultasometido a temperaturas elevadas.
Es decir, los materiales aislantes y los sistemas de aislamiento eléctricotienen una vida que, de forma orientativa, se puede establecer de 20 a40 años.
Se han estudiado y analizado los materiales aislantes utilizados en lasmáquinas eléctricas para averiguar cuál es la máxima temperatura quepueden soportar sin peligro de acortar su vida.
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Un Sistema de Cableado es un conjunto formado por conductores aislados, cables, barras desnudas o aisladas y aquellas partes que conducen, soportan, protegen y si es necesario envuelven los cables o las barras (canalización).
A lo largo del RIEI se especifican las normas que debe cumplir el Sistema de Cableado. Se incluyen aspectos eléctricos y mecánicos.
Las especificaciones mecánicas se orientan, de manera muy importante, a que se mantengan en el tiempo las características eléctricas especificadas.
Cuando se observa que las temperaturas alcanzadas en las interfases entre terminales y conductores son o pudieren ser superiores a aquellas que soportan las aislaciones, deberán tomarse precauciones de forma que las temperaturas alcanzadas no perjudiquen la eficacia de la aislación de los conductores conectados a estos terminales.
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Por Corriente Nominal (temperatura admisible)
Por capacidad de Soportar Cortocircuitos (solicitaciones Térmicas y esfuerzos electrodinámicos)
Deberá mantener la caída de tensión de 3% en circuitos de iluminación y 5% en fuerza motriz
Verificar la capacidad por:
Agrupamiento
Temperatura de trabajo
Canalizaciones
Armónicos
Aptitud
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CALCULO
DETERMINACIÓN POR TABLAS
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Los principales aislantes utilizados son:
Policloruro de vinilo (PVC): Material termoplástico con el agregado de aditivos especiales en su formulación se logran variedades con resistencia a la propagación del incendio; reducida emisión de gases tóxicos y corrosivos.La temperatura de funcionamiento normal de este aislante es de 70° C y de 160º C en cortocircuito y durante no mas de 5 segundos. Los cables en PVC responden a las normas IRAM 2178, 2268 y NM 247-3, a la norma IEC 60502, etc.
Polietileno reticulado (XLPE): Material termoestable (una vez reticulado no se ablanda con el calor) presenta mejores características eléctricas y térmicas que el PVC por lo que se lo utiliza en la construcción de cables de baja, media y alta tensión. Su termoestabilidad hace que puedan funcionar en forma permanente con temperaturas de 90º C en los conductores y 250º C durante 5 segundos en caso de cortocircuito. Los cables aislados en XLPE responden a las Normas IRAM 2178, IEC 60502
Los cables libre de Humos Opacos son materiales con excelentes características eléctricas que, debido a su composición, en caso de combustión emiten muy pocos humos y cero gases halogenados (tóxicos y corrosivos); por ello se denomina a estos materiales como LOW SMOKE ZERO HALOGEN (LS0H). Los cables aislados con mezclas LS0H responden a la Norma IRAM 62267 y 62266
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SE VE BIEN
TEMPERATURAS ALTAS !!!!
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Norma IRAM 2307-1
Año 1990
Tipo de PVC
AplicaciónTemperatura Máxima en el
Conductor
Aislantes
AInstalaciones
Fijas70
BInstalaciones
Fijas70
C 70
D Tipo Taller 70
EConductores
al Fuego105
Envolturas
ST1 80
ST2 90
ST4 70
ST5 70
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A medida que pasa el tiempo, un materialaislante va envejeciendo y el sistema deaislamiento eléctrico va perdiendo suscualidades dieléctricas, lo cual se veagravado si resulta sometido atemperaturas elevadas.
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Disipación de Calor (en W) de los dispositivos
Comportamiento de los dispositivos con la
temperatura
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Variación de la temperatura interna de un tablero TGBT en función de la temperatura ambiente y la disipada por los dispositivos
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ALERTA
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Partes de un conjunto
Calentamiento según EN 60439
(K)
Calentamiento de acuerdo a IRAM
2181-1 (K)
Componentes incorporados
De acuerdo a los requisitos correspondientes
De acuerdo a los requisitos correspondientes
Bornes para conductores aislados externos
70 70
Juegos de barra y conductores
Temperatura admisible de los materiales
Temperatura admisible de los materiales
Elementos de mando (metálicos)
15 15
Envolventes y cubiertas exteriores (supmetálicas)
30 30
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Partes Calentamiento (K)
IRAM 2169 y 2301
Calentamiento (K)
IRAM NM 60669
Bornes para las Conexiones
60 70
Partes Externas Susceptibles de tocarse
40 40
Partes metálicas exteriores
25 50
Otras partes exteriores
60 50
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70
Partes Calentamiento (K)
Aislación de Caucho del Cableado interno
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Aislación de PVC del cableado interno
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Envoltura exterior vaina del cable
35
Caucho usado para juntas
40
Soportes, paredes, plafones
60
Contactos Deslizantes 65
Manijas y partes similares
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Bornes 60
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El Dominio de aplicación de la
AEA 90364 Parte 5
Capítulo 54
Trata de las instalaciones de puesta a tierra(electrodos, conductor principal), de losconductores de protección, de los conductoresde interconexión equipotencial principal con elfin de cumplir con las prescripciones deseguridad en las instalaciones eléctricas.
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TOMA DE TIERRA
ELECTRODO JABALINA IRAM
2309
TOMA CABLE
CAMARA INSP.
BEP-BPT
CEP
BPT
TP
TSGDPS
PE
PE
PE
PE
BEP : BARRA EQUIP PROETECCION
BPT : BARRA PUESTA A TIERRA PROT.
CEP : CONDUCT PROTECCION PRINCIP.
CONDUCTOR DE PAT
PE
ESQUEMA PARA UNA
RESIDENCIA TIPO
La Instalación de puesta a tierra comprende todaunión conductora ejecutada de forma directa sinfusible, sin protección y de sección suficiente entrelas masa eléctricas de una instalación y un electrodoenterrado a tierra
Función principal:
Derivar a tierra las corrientes que aparecen porrazones de: falla, descargas atmosféricas,sobretensiones o por contacto accidental conconductores de mayor tensión
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El objetivo de la puesta a tierra de los equiposeléctricos es asegurar la actuación eficaz de losdispositivos de protección ante la aparición de unacorriente de falla o falla a tierra, que podría causarefectos patológicos en el cuerpo humano, enanimales o daños a la propiedad por la persistenciade un potencial peligroso en las masas metálicas.
Los métodos utilizados para la conexión a tierra delas masas metálicas de la instalación eléctrica debenser técnicamente compatibles con los sistemas dedistribución de energía en BT. Obligatorio el TT
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El esquema TT tiene el punto neutro N de laalimentación conectado directamente a la tierray las masas de la instalación eléctrica estánconectadas a tomas de tierra eléctricamentedistintas de la toma de tierra de la alimentación.
Estas tomas de tierra de la instalación puedenser eléctricamente independientes o estareléctricamente separadas entre sí.
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Separación necesaria para el TN y el TT
El esquema TT es el obligatorio para todas las instalaciones eléctricas que reciben
alimentación de la red pública en BT.
En los casos en que la empresa distribuidorainstalara una puesta a tierra de servicio cerca delinmueble, se deberá cumplir que en cualquiercondición no se transfiera un potencial mayor a 24 Va la tierra de servicio del inmueble.
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En el sistema TT el lazo de falla comprende generalmente a la tierra en una parte de su recorrido (eléctricamente independientes o también la posibilidad de conexiones eléctricas de hecho o
voluntarias) entre la toma de tierra de las masas de la instalación y la toma de tierra de la alimentación y otra parte por conductores. Son corrientes bajas (corrientes de falla a tierra) pero suficiente como para provocar la aparición de tensiones peligrosas.
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En donde Rb es la PAT de servicio, Ra es la PAT de protección y U0 es la tensión de fase del sistema con respecto a tierra. Ante una falla de aislación la corriente de defecto es Id y produce una tensión de contacto en las masas metálicas Ud, el desarrollo del cálculo será por lo tanto:
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La corriente de defecto calculada para Rb = Ra =5 Ω con 230 V es Id=23 A y la tensión de las masas puestas a tierra durante la falla Ud = 115 V, tensión muy alta y peligrosa (mayor a los 24V exigidos por la IRAM 2281-3 y la Ley de Higiene y Seguridad N° 19.587) para las personas lo que obliga a que se despeje la falla en tiempos muy bajos para evitar un riesgo de efecto patofisiológico.
Un (V) 230
Rb (Ohm) 1
Ra (Ohm) 1 5 10 20 40
Id (A) 115 38 21 11 6
Ut (V) 115 192 209 219 224
Un (V) 230
Rb (Ohm) 5
Ra (Ohm) 1 5 10 20 40
Id (A) 38 23 15 9 5
Ut (V) 38 115 153 184 204
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con la puesta a tierra de protección realizada con una jabalina de diámetro 12,5 mm y una longitud de 1,5 m, no se logra obtener el valor de al menos 5 Ohm con un suelo homogéneo de muy buena resistividad de 8 Ohm-m. La fórmula para el cálculo de la resistencia de tierra para un suelo homogéneo es aproximadamente igual a la resistividad del suelo sobre la longitud útil de la jabalina, si se cumple la siguiente relación 100 < L / d < 600
Donde:L es el largo de la jabalina.d es diámetro exterior. ρ es la resistividad del suelo. L/d es la relación que define la formula a utilizarR es la resistencia de tierra del electrodo.
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Longitud útil
de la jabalina
en m
Diámetro
en m L/d
Resistividad ohm - m
100 70 50 25 12,5 8
1,4 0,0125 112 71,43 50,00 35,71 17,86 8,93 5,71
1,9 0,0125 152 52,63 36,84 18,80 9,40 4,70 3,01
2,9 0,0125 232 34,48 24,14 6,48 3,24 1,62 1,04
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La IRAM 2281-3, fija es su apartado 4.1.1 que el tiempo dedesconexión será tal que, de establecerse una tensión presunta decontacto mayor que 24 V de valor eficaz en corriente alterna, suduración no sea la suficiente como para originar un riesgo de efectopatofisiológico peligroso sobre una persona u otro ser vivo quepudiera estar en contacto simultáneo con dos o más masas.
Para ambientes considerados secos o húmedos, en el sistema TT losúnicos dispositivos son los ID:
Los requerimientos por protección siempre tienenprioridad por sobre los funcionales o de servicio.
Los electrodos de puesta a tierra serán conectados ala barra o al borne principal de tierra empleando unconductor principal de PAT.
Los materiales y las dimensiones de los electrodosde tierra deberán ser seleccionados para resistir lacorrosión y tener adecuada resistencia mecánica(Tabla 54.2).
Los electrodos de las descargas atmosféricasatenderán las prescripciones de la AEA 92305
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Se deberá poder medir la resistencia global detodo el sistema de puesta a tierra.
Por lo anterior se deben prever puntos dedesconexión en cantidad suficiente según lacomplejidad o configuración del sistema.
Las conexiones en cuestión deben sermecánicamente resistentes y deben asegurar lapermanencia de la continuidad eléctrica.
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En las instalaciones reales se observan todo tipode armados de BEP y BPT en tableros
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La sección de cada conductor de protección PE debe satisfacer la condición que:
en caso de una falla o defecto eléctrico que pueda surgir riesgo de efecto fisiológico peligroso debido al valor y la duración de la tensión de contacto, se deberá producir la desconexión automática de la alimentación ( cláusula 413.1 de la parte 4 de la AEA)
y además ser capaz de soportar la corriente de falla presunta.
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Esta medida de protección se apoya en lacombinación de dos condiciones:
1) De la realización de un circuito o lazo defalla correspondiente al ECT adoptado parapermitir la circulación de la corriente dedefecto
2) De la actuación en tiempo y forma por partede un dispositivo de protección adecuado alECT interrumpiendo la fuente de alimentación
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1) Cañerías metálicas de agua
2) Cañerías con contenido de gases o líquidos inflamables
3) Cañerías flexibles o conductos metálicos
4) Partes metálicas flexibles
5) Cable portante
6) Las vainas, pantallas y armaduras de cable
7) Otras masas extrañas
8) Envolturas metálicas
No obstante es obligatorio equipotencializarlos elementos citados y otros similares a partirde la BEP o BPT de los tableros
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El ECT TT es el OBLIGATORIO cuando un inmueble (con personasBA1, BA2 y BA3) se conecta a la red pública de BT. Es el más usadoen la actualidad en el mundo y más del 90% de las instalaciones lousan, y además:
1) Que la tensión convencional límite de contacto (UL) en laprotección contra los contactos indirectos por corte automático dela alimentación es de 24 V de CA, aplicándose tanto para losambientes secos, húmedos o mojados, no así para los cuerpossumergidos donde no es aplicable este método de protección. Allíel único método permitido es la alimentación con MBTS de 12 VCA o 30 V CC.
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2) Que el Esquema de Conexión a Tierra (ECT) a emplear en forma obligatoria cuando se recibe alimentación desde la red pública de BT es el TT, la puesta a tierra es de responsabilidad del usuario de la instalación (puesta a tierra de protección patp).
3) Que en el ECT TT, con tensión convencional límite decontacto (UL) de 24 V de CA, con tensiones entre Línea yNeutro (L-N) de hasta 230 V CA, la protección contra loscontactos indirectos por desconexión automática de laalimentación en circuitos terminales de hasta 32 A(obligatorio) , debe realizarse (por dispositivos diferenciales)en un tiempo máximo de 60 milisegundos y para ello se debeconsiderar una corriente 5xIΔn con la cual la proteccióndiferencial actuará en 40 milisegundos o menos.
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4) Que en el ECT TT, con tensión convencional límite de contacto (UL) de 24 V de CA, con tensiones entre L-N de
hasta 230 V CA, la protección contra los contactos indirectos por desconexión automática de la alimentación de circuitos seccionales y de los circuitos no cubiertos por 3), debe realizarse (por dispositivos diferenciales) en un tiempo máximo de hasta 1 segundo, cuando se busca selectividad diferencial
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En el ECT TT una falla o defecto provoca una circulación de corriente a tierra Id limitada por las Ra y Rb
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Veamos un cálculo en el ECT TT (ejemplo 1):
la resistencia de nuestra puesta a tierra de protección Ra tiene un valor igual a
10 Ω (ohm) y que la puesta a tierra del neutro de la distribuidora (puesta a tierra
de servicio) Rb tiene un valor de 1 Ω (ohm). En esa hipótesis la corriente de
defecto vale (despreciando la resistencia de los conductores metálicos):
Id = U0 / (Rb + Ra)=220/(1+10) = 20 A
Y la tensión de contacto presunta Ut vale:
Ut = Id x Ra=20 A x 10 Ω = 200 V
Ese valor es el que estaría aplicado a la masa por estar puesta a tierra y es el
que recibiría una persona si no está adecuadamente aislada de tierra sobre una
superficie perfectamente equipotencial. Ese es un valor indudablemente mortal.
Se ve claramente que la puesta a tierra POR SI SOLA no resuelve nada:
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Entonces tiene que estar acompañada por un dispositivo que desconecte
la alimentación (en un tiempo máximo determinado como se ha indicado
para cada ECT), cuando se produce la falla de aislación a tierra, y esta es la
esencia de la protección por la desconexión automática de la
alimentación, que en el ECT TT es la protección diferencial junto a un
adecuado sistema de puesta a tierra.
Los 20 A que hemos calculado en el ejemplo circularían por la protección
diferencial de 30 mA, 100 mA o 300 mA (máximo valor de IΔn permitido para
los diferenciales de las viviendas y oficinas) produciendo el disparo como
máximo en 40 ms con 5xIΔn (150 mA para el de 30 mA, 500 mA para el de
100 mA o 1500 mA para el de 300 mA).
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Ejemplo 2: Si en lugar de suponer que Ra (Patp de la instalación del
usuario) sea de 10 Ω, la imaginamos de 40 Ω, (por las malas condiciones
del terreno), la corriente que circulará por el lazo de falla sería
Id = U0 / (Rb + Ra)=220/(1+40)=5,37 A
Esos 5,37 A circularían también por la protección diferencial de 30 mA,
100 mA o 300 mA (máximo valor de Iδn permitido para los diferenciales de
las viviendas y oficinas) produciendo el disparo como máximo en 40 ms
con 5xIΔn (150 mA para el de 30 mA, 500 mA para el de 100 mA o 1,5 A
para el de 300 mA).
En cualquiera de los dos casos las personas han quedado
protegidas.
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Ejemplo 3: Cálculo de la tensión que tendría aplicada la masa (tensión que una
persona recibiría al hacer contacto con la misma) si no existiera el dispositivo
de desconexión (diferencial) sería:
1) en el caso de Ra=10 Ω, la tensión de contacto presunta Ut vale:
Ut = Id x Ra=20 x 10= 200 V
2) en el caso de Ra=40 Ω
Ut = Id x Ra=5,37 x 40= 214,8 Vcualquiera de ellas mortal si la persona no está adecuadamente aislada de tierra o sobre una
superficie perfectamente equipotencial y si no está protegida por un dispositivo diferencial.
3) Si Ra=Rb=1 Ω, la corriente de falla sería
Id = U0 / (Rb + Ra)=220/(1+1)=110 Ay la tensión de contacto presunta sería ahora
Ut = Id x Ra=110 x 1= 110 Vtensión también mortal si la persona no está adecuadamente aislada de tierra o sobre una
superficie perfectamente equipotencial y si no está protegida por un dispositivo diferencial.
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Dos comentarios en relación con los contactos indirectos:
1)La protección diferencial fue creada para la protección contra los
contactos indirectos. Cuando la misma es de IΔn ≤ 30 mA protege
también contra los contactos directos y cuando la IΔn ≤ 300 mA
además de proteger de los contactos indirectos, protege también de
los riesgos de incendio.
2) Cualquiera sea el ECT, TT o TN-S, es obligatoria la protección
contra los contactos indirectos en todos los circuitos. En particular,
en el ECT TT los circuitos terminales y los circuitos seccionales
deben estar protegidos con dispositivos diferenciales,
protección que sólo puede ser obviada cuando la parte de la
instalación a proteger está ejecutada en doble aislación.
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¿Cómo podemos proteger de un choque eléctrico a una
persona que hace contacto con una masa eléctrica (motor,
heladera, lavarropas, columna de alumbrado, etc., todos
equipos clase I) que se puso bajo tensión por una falla de
aislación ?
Uno tiende a pensar que para que una persona no sufra un
choque eléctrico es suficiente con poner a tierra las masas
eléctricas, y esa respuesta es lamentablemente, UN
ERROR DE CONCEPTO GARRAFAL que ha llevado y
sigue llevando a la muerte a muchas personas.
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Otro error es creer que una puesta a tierra de protección Ra = 10
ohm (Ω) es más segura que una de 40 ohm (Ω) o que una de 100
ohm (Ω), cuando, al exigirse interruptores diferenciales (ID) o en
forma más general dispositivos diferenciales (DD), el valor de la
Rpatp puede fluctuar dentro de amplios márgenes.
Observar que el Reglamento de la AEA permite en las
viviendas tener una Rpatp ≤ a 40 Ω.
¿Porqué? Porqué al exigirse interruptores diferenciales (ID) con IΔn
≤ 30 mA para los circuitos terminales la tensión de contacto
alcanzaría el valor de 1,2 V (30 mA x 40 Ω), y en aquellos circuitos
donde se permite como máximo ID con IΔn ≤ 300 mA la tensión de
contacto alcanzaría el valor de 12 V (300 mA x 40 Ω), en ambos
casos muy lejos de los 24 V considerados como la tensión
convencional límite de contacto permitida como máximo.
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Es fundamentalla equipotencializacióndel sistema y de las masas eléctricas porquecontribuye a reducirla tensión de contacto
1)Requiere un sencillo control de las instalaciones depuesta a tierra, medición de PAT y continuidad de losconductores PE
2) Permite ampliar sin complicaciones especiales lasinstalaciones, el lazo de falla a incorporar no altera eldisparo del DD
3) Se requiere realizar una prueba electromecánicamensual con el botón de disparo del ID paragarantizar el correcto funcionamiento
4) Los dispositivos de protección diferencial paraeste régimen resultan sumamente prácticos,económicos y seguros
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