Tema X: Riesgos derivados del uso de la corriente eléctrica y dispositivos para la protección de personas y equipos
Tema X: Riesgos derivados del uso de la corriente eléctrica y dispositivos para la protección de personas y equipos
Universidad de Oviedo Universidad de Oviedo
Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica de Computadores y
Sistemas
Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica de Computadores y
Sistemas
10.1. Riesgos derivados 10.1. Riesgos derivados del uso de la corriente del uso de la corriente
eléctrica Ieléctrica ILa utilización de la electricidad La utilización de la electricidad puede provocar daños a equipos y puede provocar daños a equipos y personas:personas:
o Riesgos de incendio y explosiónRiesgos de incendio y explosión
o Riesgos de Electrización y Riesgos de Electrización y ElectrocuciónElectrocución
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10.1. Riesgos derivados 10.1. Riesgos derivados del uso de la corriente del uso de la corriente
eléctrica IIeléctrica IIUn cable mal aislado, una Un cable mal aislado, una
conexión defectuosa y conexión defectuosa y una parte de la corriente una parte de la corriente
que circula por la que circula por la instalación encuentra un instalación encuentra un camino a tierra a través camino a tierra a través
de materiales más o de materiales más o menos conductores que menos conductores que calientan aquello con lo calientan aquello con lo que entren en contacto que entren en contacto (polvo, serrín aislantes, (polvo, serrín aislantes,
etc.)etc.)Es el inicio de un Es el inicio de un incendio, sin embargo, es incendio, sin embargo, es
posible evitarlo si se posible evitarlo si se detecta la fuga de detecta la fuga de
corrientecorriente
Riesgo de incendioRiesgo de incendio
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10.1. Riesgos derivados del 10.1. Riesgos derivados del uso de la corriente uso de la corriente
eléctrica IIIeléctrica IIIEl riesgo de electrización no El riesgo de electrización no
está relacionado está relacionado exclusivamente con el valor exclusivamente con el valor
de tensión aplicada al cuerpo de tensión aplicada al cuerpo humano, sino con el de la humano, sino con el de la
corriente que puede corriente que puede atravesarlo y la duración del atravesarlo y la duración del
contactocontactoLa resistencia que opone el La resistencia que opone el cuer-po al paso de la cuer-po al paso de la corriente depen-de de:corriente depen-de de:
La tensiónLa tensión
Estado y humedad de la Estado y humedad de la pielpiel
Tipo de contacto con el Tipo de contacto con el suelosuelo
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10.1. Riesgos derivados del 10.1. Riesgos derivados del uso de la corriente uso de la corriente
eléctrica IVeléctrica IV
50 mA50 mA en corriente continua y en corriente continua y 25 mA25 mA en corriente en corriente alterna son los límites admisibles por debajo de los alterna son los límites admisibles por debajo de los
cuales no se producen daños irreversiblescuales no se producen daños irreversibles
Una tensión Una tensión
inferior a inferior a 50 V50 V en en un entorno seco y un entorno seco y
a a 25 V25 V en un en un entorno húmedo entorno húmedo
NO SUPONEN NO SUPONEN PELIGRO ALGUNOPELIGRO ALGUNO
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10.1. Riesgos derivados del 10.1. Riesgos derivados del uso de la corriente uso de la corriente
eléctrica Veléctrica V30 mA30 mA es el umbral es el umbral
de la fibrilación de la fibrilación ventricular, principal ventricular, principal causa de muerte por causa de muerte por
choque eléctrico.choque eléctrico.
Las paradas Las paradas cardiacas, cardiacas, paradas paradas
respiratorias y respiratorias y quemaduras quemaduras
graves pueden graves pueden producirse sin producirse sin
fibrilaciónfibrilación
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10.2. Contactos directos e 10.2. Contactos directos e indirectos Iindirectos I
Se produce un contacto Se produce un contacto directo cuando una directo cuando una
persona entra en contacto persona entra en contacto con un punto de la con un punto de la
instalación sometido instalación sometido directamente a tensióndirectamente a tensión
El régimen de neutro más El régimen de neutro más frecuente es el régimen frecuente es el régimen TT (neutro conectado TT (neutro conectado
tierra)tierra)
A la forma de conexión A la forma de conexión del neutro del del neutro del
transformador y de las transformador y de las cargas se denomina cargas se denomina régimen de neutrorégimen de neutro
TTTT
Neutro del transformador a tierraNeutro del transformador a tierra
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10.2. Contactos directos e 10.2. Contactos directos e indirectos IIindirectos II
Fallo de Fallo de aislamientoaislamiento
Se produce un contacto Se produce un contacto indirecto cuando una indirecto cuando una
persona entra en contacto persona entra en contacto con una masa de la con una masa de la
instalación sometida a instalación sometida a tensión como tensión como
consecuencia de un fallo consecuencia de un fallo de aislamientode aislamiento
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10.3. Protección contra 10.3. Protección contra con-tactos directos e con-tactos directos e
indirectos Iindirectos I
Para realizar la protección Para realizar la protección contra contactos directos contra contactos directos se instalan interruptores se instalan interruptores diferenciales (DDRs) que diferenciales (DDRs) que detectan la circulación de detectan la circulación de corriente a tierra a través corriente a tierra a través del contacto realizado por del contacto realizado por la persona y eliminan la la persona y eliminan la
alimentación de la alimentación de la instalacióninstalación
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10.3. Protección contra 10.3. Protección contra con-tactos directos e con-tactos directos e
indirectos IIindirectos II
Los DDRs también Los DDRs también realizan la protección realizan la protección
contra contactos contra contactos indirectos eliminando la indirectos eliminando la alimentación del equipo alimentación del equipo
averiado cuando se averiado cuando se produce la circulación de produce la circulación de
corriente de defectocorriente de defecto
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10.4. Principio de 10.4. Principio de funcionamiento de un funcionamiento de un
dispositivo de protección dispositivo de protección diferencial residual DDR diferencial residual DDR
Secundario deltransformador
Carga trifásica
Neutro a tierra
R
S
T
N
IR
IS
IT
IN
IT’IT’’
Secundario deltransformador
Carga trifásica
Neutro a tierra
R
S
T
N
IR
IS
IT
IN
IT’IT’’
0 NTSR IIII 0 NTSR IIII
''I'I TT ''I'I TT SIN FALLOS A SIN FALLOS A
TIERRATIERRA
Secundario deltransformador
Carga trifásica
Neutro a tierra
R
S
T
N
IR
IS
IT
IN
IT’IT’’
Fallo atierra
Fallo atierra
ID’ ID
Secundario deltransformador
Carga trifásica
Neutro a tierra
R
S
T
N
IR
IS
IT
IN
IT’IT’’
Fallo atierra
Fallo atierra
ID’ ID
Los DDRs realizan la vigilancia de la instalación disparando Los DDRs realizan la vigilancia de la instalación disparando cuando la suma de las corriente que atraviesan su transformador cuando la suma de las corriente que atraviesan su transformador
toroidal no es cerotoroidal no es cero
CON DEFECTOS CON DEFECTOS A TIERRAA TIERRA
0 NTSR IIII 0 NTSR IIII
''I'I TT ''I'I TT
DDR TRIFÁSICODDR TRIFÁSICODDR MONOFÁSICODDR MONOFÁSICO
Bloque de Tratamiento de la Señal + Bloque de Tratamiento de la Señal + Relé de Medida y Disparo Relé de Medida y Disparo
Bloque de Tratamiento de la Señal + Bloque de Tratamiento de la Señal + Relé de Medida y Disparo Relé de Medida y Disparo
Dispositivo de Dispositivo de ManiobraManiobra
Dispositivo de Dispositivo de ManiobraManiobra
2. Comparación con el valor 2. Comparación con el valor de la corriente de de la corriente de funcionamiento diferencialfuncionamiento diferencial
3. Apertura del circuito cuando se 3. Apertura del circuito cuando se sobrepase el valor de la corriente de sobrepase el valor de la corriente de funfun- - cionamiento diferencialcionamiento diferencial
CaptadorCaptadorCaptadorCaptador11. . Seguimiento de la corriente de Seguimiento de la corriente de defectodefecto
10.5. Elementos que 10.5. Elementos que constituyen un DDR IIconstituyen un DDR II
ToroideToroide
Devanado primario
Devanado primario
Captador: El Captador: El Transformador toroidalTransformador toroidal
CARGA
x x
IT’ IT’’
Señal deSeñal de
disparodisparo
Señal deSeñal de
disparodisparo
Catálogos Catálogos comercialescomerciales
Catálogos Catálogos comercialescomerciales
10.5. Elementos que 10.5. Elementos que constituyen un DDR IIconstituyen un DDR II
CARGA CARGA
x x
IT’
Is Id
FFss
N S x x
Fs
N S
IdIs=0 Is0
Devanadoprimario
Devanadosecundario
Fip FFiipp
FFdd
Muelle
Paleta
IT’’ IT’ IT’’
IT’
IT’’
IT’
IT’’
CERRADOCERRADO ABIERTOABIERTO
Sin fallo de aislamiento:Sin fallo de aislamiento:
ss= = R- R- NN= 0= 0Sin fallo de aislamiento:Sin fallo de aislamiento:
ss= = R- R- NN= 0= 0Con fallo de aislamiento:Con fallo de aislamiento:
ss= = R- R- N N 0 0Con fallo de aislamiento:Con fallo de aislamiento:
ss= = R- R- N N 0 0
Interruptor automático Interruptor automático diferencialdiferencial
Interruptor Interruptor magnetotérmico y magnetotérmico y diferencial ultraterminaldiferencial ultraterminal
Interruptor Interruptor diferencialdiferencial
Relé Relé diferencialdiferencial
10.6. Dispositivos 10.6. Dispositivos diferenciales residuales diferenciales residuales
DDRsDDRs
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
10.7. Aparamenta 10.7. Aparamenta asociada a los asociada a los
transformadorestransformadoresRELÉS TÉRMICOS y RELÉS DE IMAGEN TÉRMICA:RELÉS TÉRMICOS y RELÉS DE IMAGEN TÉRMICA:
protección contra sobrecargas. Los relés de imagen protección contra sobrecargas. Los relés de imagen térmica se usan sólo en transformadores de gran térmica se usan sólo en transformadores de gran
potencia. Son dispositivos cuya tempe-ratura varía de potencia. Son dispositivos cuya tempe-ratura varía de forma idéntica a la del elemento que protegenforma idéntica a la del elemento que protegen
RELÉ DE BUCHHOLZ:RELÉ DE BUCHHOLZ: dispositivo que detecta las burbujas dispositivo que detecta las burbujas producidas como consecuencia de cualquier fallo interno producidas como consecuencia de cualquier fallo interno
que produzca descargas eléctricasque produzca descargas eléctricas
INTERRUPTOR DIFERENCIAL (DDR):INTERRUPTOR DIFERENCIAL (DDR): protección contra protección contra CONTACTOS INDIRECTOS y FALLOS DE AISLAMIENTOCONTACTOS INDIRECTOS y FALLOS DE AISLAMIENTO
CONTACTORESCONTACTORES:: conexión y conexión y
desconexión de desconexión de la redla red
SECCIONADORESSECCIONADORES:: aislamiento de aislamiento de
la instalaciónla instalación
RELÉS MAGNÉTICOS TEMPORIZADOS:RELÉS MAGNÉTICOS TEMPORIZADOS: protección contra protección contra cortocircuitoscortocircuitos
FUSIBLESFUSIBLES: : pueden pueden sustituir a los relés sustituir a los relés para la eliminación para la eliminación de cortocircuitosde cortocircuitos
10.8. Aparamenta 10.8. Aparamenta asociada a los motores asociada a los motores
eléctricoseléctricosTERMISTORES:TERMISTORES: protección de los devanados: disparo de la protección de los devanados: disparo de la alimentación si se supera la temperatura correspondiente a alimentación si se supera la temperatura correspondiente a
la clase de aislamiento del motorla clase de aislamiento del motor
INTERRUPTOR MAGNETOTÉRMICO:INTERRUPTOR MAGNETOTÉRMICO: protección del motor protección del motor contra: SOBRECARGAS, CORTOCIRCUITOS, y BLOQUEO DEL contra: SOBRECARGAS, CORTOCIRCUITOS, y BLOQUEO DEL
EJE POR CAUSAS EXTERNASEJE POR CAUSAS EXTERNAS
INTERRUPTOR DIFERENCIAL (DDR):INTERRUPTOR DIFERENCIAL (DDR): protección contra protección contra CONTACTOS INDIRECTOS y FALLOS DE AISLAMIENTOCONTACTOS INDIRECTOS y FALLOS DE AISLAMIENTO
LA CARCASA DEL LA CARCASA DEL MOTOR SE MOTOR SE
CONECTA-RÁ CONECTA-RÁ SIEMPRE A TIERRA SIEMPRE A TIERRA A TRAVÉS DEL DDRA TRAVÉS DEL DDR
CONTACTORESCONTACTORES:: maniobras maniobras
marcha y marcha y parada de la parada de la
máquinamáquina
FUSIBLESFUSIBLES: : pueden sustituir pueden sustituir al interruptor de al interruptor de potencia para la potencia para la eliminación de eliminación de cortocircuitoscortocircuitos
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