Tableros Cap2 - ECT PDF

 

CAPÍTULO 2 Esquemas de Conexión a Tierra

 

Introducción La utilización de la energía eléctrica se inicia prácticamente en 1900 instalaciones eléctricas están muy !  Actualmente las normas de instalaciones desarrolladas (CEI 60364) y aseguran : !

!

"

La protección de personas y

"

La protección de los bienes

Brindar esta seguridad ha conducido a la normalización de tres esquemas de conexión a tierra – ECT- (Regímenes de Neutro): "

IT ! Neutro aislado, masa a tierra

"

TT ! Neutro a tierra, masa a tierra TN ! Neutro a tierra, masa a neutro

"

 

Un poco de historia ... Siglo XVIII: !

La electricidad estática producida por  frotamiento es una distracción “científica”

!

Experiencias peligrosas muestran la naturaleza eléctrica del rayo

!

En 1780 una máquina estática hace que se agiten las patas de una rana. Galvani observa la contracción de los músculos por  la electricidad.

 

...Un poco de historia ...

1880: Para transportar la electricidad varios kilómetros, la tensión DC pasa !

de 100 V a 1300 V (Munich) y luego a 3000 V (Grenoble-Vizille) !

Los defectos de aislamiento provocan fugas y cortocircuitos

!

Se dice que la tensión de 100 V, puede ser tocada sin peligro.

1886: Primera instalación en AC (USA). Se utiliza un alternador de 500 V !

/12A con 16 transformadores 500/100V

 

...Un poco de historia.

1889: En USA, guerra entre DC y AC: Edison: defiende  defiende la DC, describe peligros de la " Edison:  AC para las personas. "

Westinghouse: es partidario de la corriente Westinghouse: es alterna

1890: Kremler: Es electrocutado en la silla eléctrica con AC

A fines del siglo XIX queda claro que: " "

La corriente eléctrica es peligrosa para las personas La AC es más peligrosa que la DC

 

Aparición de los regímenes de neutro... resultado de la búsqueda de la mejor protección de las   Son personas

De 1880 a 1920: ! ! !

Se utilizan únicamente “neutro aislado”. Líneas desnudas soportadas por aisladores, puestas fuera de alcance. Ningún punto de la red está puesto voluntariamente a tierra.

En 1882: !

La Sociedad Británica de Ingenieros Telegrafistas y Electricistas: en viviendas si la tensión es mayor de 60 V, debe instalarse aparamenta y conductores de manera que no haya riesgo de electrización.

 

...Aparición de los regímenes de neutro...

...En 1882:... !

Los fusibles se funden

!

Las personas se “electrizan” pero pocas electrocuciones (nivel bajo de tensión) Primer defecto, no pasa nada

Doble defecto, el fusible funde, si se producen defectos francos

 

...Aparición de los regímenes de neutro... En En 1923: Francia se impone la puesta a tierra de las masas. ! ! !

Carcasas fijas y móviles de motores ( V AC > 150 V )  Aparatos electrodomésticos fijos fijos o portátiles ( P > 4 kW ) Cubiertas de calentadores eléctricos de baño, etc.

  No se dan indicaciones sobre las condiciones de puesta a tierra, ni del valor de la resistencia de toma de tierra.

Puesta a: tierra masas de por  los receptores evitarde la las electrización “contacto indirecto”

 

...Aparición de los regímenes de neutro...

...En 1923:...

  Se trata de evitar la fusión de fusibles en doble defecto de aislamiento: !

Deseable la advertencia rápida de la presencia del primer defecto.

!

Motiva que se instale el primer  controlador de aislamiento.

Si se apaga una lámpara es que hay un defecto entre la fase correspondiente y tierra

Nace el primer esquema de conexión a tierra: el neutro aislado (IT)

 

...Aparición de los regímenes de neutro...

En 1927: !

En Francia un decreto obliga a la puesta a tierra del transformador en distribución pública (Tensión " 150 Vac).

!

Esto permite, teniendo también la masa conectada a tierra, dejar sin tensión al abonado en defecto y protegerlo contra los contactos indirectos.

  Es necesario aclarar que con el sistema de neutro aislado, dos defectos a tierra en dos abonados diferentes no siempre provocaban la fusión de los fusibles y existía realmente riesgo de incendio y contacto indirecto

Así nace el primer esquema de neutro a tierra (TT)

 

...Aparición de los regímenes de neutro...

En 1962: !

En Francia un decreto obliga a la puesta a tierra del transformador en distribución pública (Tensión " 150 Vac).

!

Esto permite, teniendo también la masa conectada a tierra, dejar sin tensión al abonado en defecto y protegerlo contra los contactos indirectos.

  Es necesario aclarar que con el sistema de neutro aislado, dos defectos a tierra en dos abonados diferentes no siempre provocaban la fusión de los fusibles y existía realmente riesgo de incendio y contacto indirecto

Así nace el primer esquema de neutro a tierra (TT)

 

Riesgos de la pérdida de aislamiento

 

Aislamiento   Los conductores y piezas con tensión tensión están “aislados” respecto a las masas conectadas a tierra. !

!

El aislamiento se consigue mediante: "

Utilizando materiales aislantes

"

Con una distancia adecuada (distancias de aislamiento y líneas de fuga)

Características de un aislamiento " " "

Tensión de aislamiento (> URED) Tensión de impulso (onda 1.2/50#s) Tensión aplicada ( 2 URED + 1000 V/ 1min)

 

Causas de los defectos de aislamiento   En una red nueva, el riesgo de defectos de aislamiento es muy bajo; al envejecer la instalación el riesgo aumenta. !

Durante la instalación: "

!

Deterioro mecánico de los aislantes de los cables.

Durante la explotación: " El polvo más o menos conductor  "

Envejecimiento térmico: excesiva temperatura (Clima, demasiados cables en ductos, armarios mal ventilados, armónicos, sobreintensidades, ...)

"

Esfuerzos electrodinámicos

"

Sobretensiones (de maniobra, de rayo, de retorno)

 

Tipos de defectos de aislamiento   Una combinación de esas causas primarias, llevan a un defecto de aislamiento. Estos pueden ser: !

Modo diferencial: "

Entre conductores acivos

Se convierte en un cortocircuito. Modo común: "

!

"

Entre conductores activos y masa o tierra

"

Circula por el conductor de protección (CP) y/o por tierra una corriente de defecto, llamada de modo común u homopolar 

"

El las corrientes de defecto del ECT. Los defectos en valor mododecomún se producen a nivel dependen de los receptores.

 

Riegos debidos a un defecto de aislamiento aislamiento   Un defecto de aislamiento, sea cual sea su causa, presenta riegos para: !

La vida de las personas (riesgos personas (riesgos de electrización de las personas) " Contactos directos "

Contactos indirectos

!

La conservación de los bienes (riesgos bienes (riesgos de incendio)

!

La disponibilidad de la energía electrica, electrica, lo que redunda en perjuicio de la seguridad " "

Riesgo para las personas Riesgo económico

 

Riesgos de electrización de las personas ... !

Se ha comprobado que los efectos de la corriente eléctrica que atraviesa el organismo humano depende de la frecuencia y de la intensidad de la corriente Intensidad de la corriente (mA) Efectos (para t < 10 s)

Continua

50/60 Hz

10 kHz

Ligero cosquilleo, umbral de percepción

3.5

0.5

8

Choque molesto, sin perder el control muscular 

41

6

37

Umbral de no poder soltar 

51

10

50

Gran dificaultad respiratoria Umbral de paralísis respiratoria

60 -

15 30

61 -

 

... Riesgos de electrización de las personas ... Riesgo de fibrilación ventricular (paro cardiaco)

Gran malestar y dolor 

Percepción

 

Contracciones Contraccione s musculares

 

... Riesgos de electrización de las personas ...   Proteger a una persona de los efectos peligrosos de la corriente eléctrica es prioritario: el riesgo de electrocución es el primero a tenerse en cuenta !

Lo realmente peligroso es la intensidad de corriente que atraviesa el

!

cuerpo humano (valor y duración). En BT la resistencia del cuerpo, en la práctica, cambia solo en función del entorno (locales secos y húmedos o locales mojados).

!

Para cada uno de estos casos se ha definido una tensión de seguridad (Tensión de contacto máxima admisible UC durante al menos 5 segundos)

!

En la norma IEC 60364 se llama Tensión límite convencional UL)

 

... Riesgos de electrización de las personas.

 

Si la tensión de contacto (UC) tiene el riesgo de sobrepasar la tensión UL, la duración de la tensión de defecto debe limitarse mediante la actuación de dispositivos de protección. Locales o emplazamientos secos o húmedos: UL $ 50 V Tensión de contacto prevista

(V)