Fundamentos de Electricidad y Electrónica: Seguridad y Sistemas

Sobrecarga, Cortocircuito y Sobretensión

Sobrecarga: Se produce cuando la magnitud de la tensión o la corriente supera el valor nominal, originada por excesos de consumo en la instalación eléctrica. Un circuito está sobrecargado cuando fluye demasiada corriente a través de él, calentando los conductores. Si la situación continúa, el material aislante puede derretirse y quemarse, provocando un incendio. Es crucial tener una protección en el circuito que corte la corriente antes de alcanzar un nivel peligroso.

Cortocircuito: Ocurre cuando conductores de distintas fases entran en contacto entre sí o con tierra. Las corrientes de cortocircuito son muy elevadas, entre 5 y 20 veces el valor máximo de la corriente de carga. Se produce una corriente inicial de cortocircuito que disminuye gradualmente hasta un valor denominado corriente permanente de cortocircuito, pudiendo ser asimétrica o simétrica.

Sobretensión: Se transmiten por las redes de distribución, originadas principalmente por descargas atmosféricas, conmutaciones de redes y defectos en las mismas. Las categorías de sobretensión permiten distinguir los diversos grados de tensión soportada, logrando la coordinación del aislamiento necesario y reduciendo el riesgo de fallo.

Conductor de Protección y Descargas Eléctricas

Conductor de protección: Es un conductor requerido en ciertas medidas de protección contra choques eléctricos, conectando masas, elementos conductores, barra principal de tierra, toma de tierra y el punto de la fuente de alimentación unida a tierra a un neutro artificial.

Descargas eléctricas: Son el efecto fisiopatológico de una corriente eléctrica que atraviesa el cuerpo humano, afectando funciones musculares, circulatorias y respiratorias, y pudiendo causar quemaduras graves. El peligro depende de la magnitud de la corriente, las partes del cuerpo afectadas y la duración del flujo.

Tipos de Contactos

• Contactos directos: Ocurren cuando una persona toca un conductor activo en circunstancias normales.
• Contacto indirecto: Se refiere al contacto con una parte conductora expuesta que accidentalmente se activa, debido a un defecto de aislamiento u otra causa.

Aparatos de Maniobra y Protección en Baja Tensión

Clasificación

1. Seccionamiento: Separa o aísla un circuito sin corriente.
2. Protección eléctrica: Protege contra sobreintensidades, sobrecargas y efectos de aislamiento.
3. Mando: Permite actuar sobre el funcionamiento de la instalación, ya sea funcional o de emergencia.

Características

Permiten el paso o interrupción del flujo de corriente. Se dividen en manuales y automáticos.

Manuales

• Interruptores: Dispositivos con poder de corte para abrir o cerrar circuitos.
• Pulsadores: Cierran o abren circuitos solo mientras se aplica una fuerza externa.
• Seccionadores: Aparatos sin poder de corte, para circuitos sin carga.

Automáticos

Diseñados para abrir o cerrar circuitos según magnitudes físicas como temperatura o presión. Los más comunes son los interruptores automáticos o disyuntores, que actúan por sobrecargas, cortocircuitos, sobretensiones o subtensiones.

Aparatos de Protección

Interrumpen el circuito en condiciones anormales, principalmente por sobrecarga o sobreintensidades.

• Fusibles: Conductores calibrados que se funden para proteger el circuito, evitando daños mayores.

Partes de la Instalación de Enlace

• CGP (Caja General de Protección): Aloja los elementos de protección de las líneas generales de alimentación.
• LGA (Línea General de Alimentación): Enlaza la CGP con la centralización de contadores.
• DI (Derivación Individual): Suministra energía al usuario desde la LGA.
• Contadores: Miden la potencia consumida.
• Dispositivos General de Mando y Protección: Origen de la instalación.

Sistemas de Distribución

Determinan las medidas de protección contra choques eléctricos y sobreintensidades.

Tipos de Esquemas

Esquema TN

• TN-S: Conductor neutro y de protección separados.
• TN-C: Funciones de neutro y protección combinadas.
• TN-C-S: Funciones combinadas en una parte del esquema.

Esquema TT

Masas conectadas a una toma de tierra separada de la alimentación.

Esquema IT

Ningún punto de la alimentación conectado directamente a tierra.

Defectos y Corrientes de Fuga

Defecto a tierra: Pérdida de aislamiento entre un conductor y una pieza conductora expuesta.

Corriente de fuga a tierra: Defecto en el aislamiento que provoca la interrupción de la corriente.

Tierra de referencia: Parte de la tierra considerada como referencia.