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Sistemas de protección eléctrica

Fecha de Publicación: 22/8/2014

Sistemas de protección eléctrica

En todo sistema eléctrico los cables viajan embutidos en paredes, cañerías, bandejas, techos, sería muy complicado detectar el lugar del corte del conductor. Para evitar ese problema, solía colocarse en un lugar de fácil acceso un afinamiento en los cables por el que debía pasar toda la corriente de la casa. De modo que si la corriente se elevaba demasiado (por ejemplo, por un cortocircuito) la temperatura crecería mucho más rápidamente en esa sección finita, fundiéndose allí y no en un lugar escondido.

Estos sencillos dispositivos diseñados para que se fundan se llaman fusibles o “tapones”. Actualmente estos tapones son obsoletos y se recomienda su reemplazo por las llaves térmicas.


Cortocircuitos


Cuando el vivo entra en contacto con el neutro se produce
un desperfecto, que en la jerga se denomina cortocircuito (por circuito “corto" o escaso en resistencia).
La cuestión es que una resistencia igual a cero produce una corriente enorme ya que en todo el circuito se cumple la Ley de Ohm, ÆV = i . R. Como la diferencia de tensión no cambia, al reducirse la resistencia debe crecer la corriente.
Esa corriente enorme recalienta los cables de la instalación;
y en algún lugar la temperatura es tan alta que los conductores se funden.
Los cortocircuitos se producen normalmente por fallas en el aislante de los conductores o cuando éstos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua.

Prevención de Riesgo Eléctrico

La llave térmica sensa permanentemente la temperatura de los cables y, cuando registra una temperatura elevada que pone en riesgo la instalación, abre el circuito en forma automática.

Estas llaves superan a los tapones en eficiencia, ya que éstos producían muchas pérdidas por disipación de calor y provocaban bajas de tensión. Y son más seguras porque no precisan el recambio de piezas fundidas, evitando el riesgo de manipular elementos energizados.

Dicho riesgo existe porque si alguien toca el vivo (por ejemplo, en un tomacorriente) será atravesado por una corriente eléctrica (fuga). Para evitar este peligro, existe un dispositivo muy práctico que compara constantemente que la corriente que circula por el vivo sea igual a la del neutro. Si no es así, presupone una fuga y abre el circuito, salvando la vida de la persona. Este dispositivo se llama disyuntor diferencial o simplemente disyuntor.

Pero existe un dispositivo de protección adicional de gran utilidad e importancia: el cable a tierra. Tal como hemos visto, este cable bicolor se suma al recorrido interior de los otros dos para ofrecer una seguridad extra.


Llaves térmicas
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El interruptor termomagnético (conocido como llave térmica) es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos, preservando este último de cortocircuitos y sobrecargas de consumo.

El dispositivo consta, por tanto, de dos unidades internas.


Unidad térmica. 

Protege el circuito cuando entran en funcionamiento varios artefactos al mismo tiempo y ocurre una sobrecarga. El accionamiento por sobrecarga lo produceuna lámina bimetálica (formado por materiales con distintos coeficientes de dilatación). Cuando se produce la sobrecarga empieza a circular mayor corriente de la que la termomagnética está calibrada para soportar. Esta corriente elevada provoca el calentamiento de los conductores y del bimetálico, cuyas partes dilatan de modo diferente y deforman el conjunto.

De este modo, la deformación activa el mecanismo de disparo y el circuito se abre.


Unidad magnética. 

Opera ante cortocircuitos. Al circular la corriente un electroimán crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado, tiende a abrir un contacto cuando la intensidad sobrepasa el límite de intervención fijado.

¡Saltó la térmica!

En este caso, lo primero que se debe hacer, es desconectar todos los artefactos y apagar las luces. Después de esto, suba la térmica y si no "salta" nuevamente conecte los artefactos uno por uno. Si la llave vuelve a actuar, el problema está en el aparato conectado al momento del corte. Si conecta todo y no pasa nada, quiere decir que hubo una sobrecarga (muchos artefactos conectados y funcionando al mismo tiempo). En este caso, llame a un electricista para adecuar el circuito a las demandas de los aparatos en cuestión.

Disyuntores diferenciales.

Un interruptor diferencial, también llamado disyuntor diferencial o simplemente disyuntor, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas con el fin de proteger a las personas de la electrocución causada por falta de aislamiento de los artefactos que se estén utilizando.

Esta protección sensa permanentemente la corriente que circula por los dos cables. Y no le importa cuánto circula: sólo le importa que la intensidad sea la misma en ambos cables.

Si no es así, el artefacto presupone que alguien tocó lo que no debía y que parte de la corriente que entra por el vivo se está yendo a tierra por donde no debe (una persona) en lugar de regresar por el neutro... y abre el circuito inmediatamente.

Los disyuntores hacen su trabajo de comparar las corrientes con tanta sensibilidad que pueden cortar la corriente
antes de que la persona o mascota por cuyo cuerpo ocurrió la fuga se dé cuenta. Típicamente, cortan la corriente cuando leen una diferencia de 10 mA y tardan 3 centésimas de segundo en interrumpir.

Para tener en cuenta

Es recomendable probar el disyuntor cada m presionando el botón marcado con una “T” (test). El dispositivo debería cortar la corriente y luego restablecerla al presionar el botón de nuevo. Si no ocurriera así, contacte a un electricista

Actualmente los fusibles se usan cada vez menos y son reemplazados por las llaves térmicas, que cumplen la misma función pero sin la necesidad de cambiar elementos fundidos.

Con respecto a las térmicas, es importante no confundirlas con los disyuntores. 

Estos últimos detectan fugas a tierra o fallas de aislamiento, ya sea por un contacto accidental de una persona como por el mal funcionamiento de un artefacto. Las térmicas en cambio, protegen los cables de la instalación ante sobrecargas y cortocircuitos. Entonces, es importante comprender que, mientras la térmica protege la instalación, el disyuntor protege equipos y personas.

El mercado cuenta en la actualidad con instrumentos que incluyen los dos dispositivos: la térmica y el disyuntor en una sola llave. Son muy económicos y constituye realmente una desidia no tenerlos instalados.


La puesta a tierra.

De nada serviría contar con un cable a tierra si el mismo no estuviera físicamente vinculado al suelo, donde se disiparían las descargas eléctricas.

En términos generales, la normativa obliga a que todos los tomacorrientes de la instalación eléctrica estén conectados al pozo de tierra. Este pozo es el que alberga el electrodo o jabalina, y usualmente se ubica en una parte externa de la instalación eléctrica, donde exista tierra sujeta constantemente a la acción de la humedad.

En la parte superior de la jabalina se conecta un cable a tierra que va hasta el borne de conexión a tierra del tablero general. Desde ahí se distribuye a los tomacorrientes a través del cable verde y amarillo.
Recuerde que una instalación eléctrica que no tenga descarga a tierra, no es reglamentaria y lo más importante, no es segura. 


Totalmente prohibido

Además de los adaptadores, otra tentación que debe evitar es la de los enchufes triples.
Al igual que los primeros, los triples eliminan la protección de la descarga a tierra.
Y no sólo eso. El enchufar varios aparatos eléctricos en un mismo tomacorriente provoca una sobrecarga que vuelve inestable la conexión y puede generar serios accidentes.

Hemos visto que una puesta a tierra consiste en conectar todas las partes metálicas de una instalación eléctrica (por ejemplo tableros, cajas y tomacorrientes) a un cable de cobre electrolítico aislado de color verde amarillo, que recorre toda la instalación junto a los conductores de energía y se conecta firmemente a una jabalina enterrada en el suelo.
En esencia, el objetivo es derivar a tierra toda fuga de corriente que hace peligroso cualquier contacto directo o indirecto con elementos electrificados (por ejemplo, el que ocurre al tocar la carcasa metálica de un aparato con defectos de aislación).


Aspectos normativos

Nuestra Empresa cuenta con unas Especificaciones Técnicas que establecen, con carácter obligatorio, el modo en que debe ser instalada la puesta a tierra. Algunas de estas exigencias pueden apreciarse en el diagrama de la página siguiente. En cuanto a los materiales a utilizar como electrodos o jabalinas hay dos opciones:

Opción 1. Consiste en una placa de metal no ferroso de latón o cobre de
2 mm de espesor (como mínimo) y una superficie de 0,5 m2 computando las dos caras (por ejemplo, placa cuadrada de 50 x 50 cm).

Opción 2. Consiste en una varilla tipo "Copperweld" (cobre electrolítico con alma de acero) de 1/2" de diámetro, IRAM 2309, o tubo de cobre electrolítico de 16 mm de diámetro interior por 22 mm de diámetro exterior, con una longitud mínima de 1500 mm.

Observaciones

No conecte jamás el cable de tierra al neutro, ni a cañerías de agua, gas y calefacción para suplir la jabalina.
El valor de la resistencia de puesta a tierra nunca debe superar los 5 OHM.


Prevención de Riesgo Eléctrico


Prevención de Riesgo Eléctrico

Acerca de cables y circuitos

Incluso un electrodoméstico que se encuentra en buenas condiciones de funcionamiento puede representar un riesgo si su cable de energía o el cableado de la instalación está dañado.


Los conductores


Se denomina así a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad.

Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos (o cables, como se los llama genéricamente) son el cobre y el aluminio.

El empleo de uno u otro como conductor dependerá de sus características eléctricas (capacidad para transportar electricidad), de las mecánicas (resistencia al desgaste, maleabilidad), del uso específico que se le quiera dar al cable y del costo.

Estas características llevan a preferir, en general, al cobre electrolítico de alta pureza en la elaboración de conductores eléctricos.


RECORDAR SIEMPRE

a) Puesta a tierra en todas las masas de los equipos e instalaciones.
b) Instalación de dispositivos de fusibles por corto circuito.
c) Dispositivos de corte por sobrecarga.
d) Tensión de seguridad en instalaciones de comando (24 Volt).
e) Doble aislamiento eléctrica de los equipos e instalaciones.
f)   Protección diferencial.
a) Señalización en instalaciones eléctricas de baja, media y alta tensión.
b) Desenergizar instalaciones y equipos para realizar mantenimiento.
c) Identificar instalaciones fuera de servicio con bloqueos.
d) Realizar permisos de trabajos eléctricos.
e) Utilización de herramientas diseñadas para tal fin.
f)  Trabajar con zapatos con suela aislante, nunca sobre pisos mojados.
g) Nunca tocar equipos energizados con las manos húmedas.