universidad de oviedo

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

Curso multimedia grupo SchneiderCurso multimedia grupo Schneider


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


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

Curso Curso multimedia multimedia

grupo grupo SchneiderSchneider


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




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



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



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



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



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



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’’


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


Carga trifásica

Neutro a tierra

R

S

T

N

IR

IS

IT

IN

IT’IT’’

Fallo atierra

Fallo atierra

ID’ ID


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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