Introducción a las instalaciones y sistemas eléctricos

Introducción

El curso de "electrical installations", involucra un cambio a nivel personal de conocimiento en la materia y la asimilación de conceptos imprescindibles para la comprensión de la asignatura, tales como los materiales utilizados para la construcción de líneas eléctricas, descripción de aparamenta y cómo utilizarla, conocer su funcionamiento, las novedades que existen, ampliación de conocimientos en sistemas de protección en las instalaciones, conocimiento de cómo protegernos ante cortocircuitos y los cálculos necesarios para las conexiones a tierra.

En mi opinión, haber escogido esta asignatura, es un punto de referencia para conocer realmente sobretodo el funcionamiento y la comprensión de los elementos característicos de las instalaciones eléctricas y todos sus sistemas de protección.

DESCRIPCION:

Los puntos a desarrollar, se basan en el conocimiento de los materiales, cables y canalizaciones eléctricas, aparamenta eléctrica, cortocircuitos, protección de instalaciones eléctricas, protección de personas e instalaciones de puesta a tierra.

ANALISIS GENERAL:

A nivel de detalle, resumiremos los siguientes temas:

• Introducción a las instalaciones y sistemas eléctricos.

• Cables y canalizaciones eléctricas.

• Aparamenta eléctrica.

• Cortocircuitos.

• Protección de instalaciones eléctricas.

• Protección de personas.

• Instalaciones de puesta a tierra.

Introducción a las instalaciones y sistemas eléctricos

Definición: "Un sistema eléctrico es el recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde  la fuente de energía hasta su lugar de consumo. Todo sistema eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica."

Los sistemas eléctricos, se describen a partir de los siguientes apartados: características y conceptos básicos, componentes y clases de sistemas eléctricos, definición de sistemas eléctricos y detalles de los elementos de un sistema eléctrico.

• Definición de sistemas eléctricos.

Es un conjunto de componentes como inductancias, resistencias, condensadores, fuentes de alimentación y dispositivos electrónicos semiconductores en conexión con el fin de transportar, generar o modificar señales eléctricas y/o electrónicas.

Diferentes partes de un sistema eléctrico:

Según su tipo de señal: corriente alterna, corriente continua y/o mixtos.

Según su tipo de régimen: Periódico, transitorio o permanente.

Según su tipo de componentes; si son eléctricos: Resistivos, inductivos, capacitivos y/o mixtos; si son electrónicos: digitales, analógicos y/o mixtos.

Según su configuración: serie y/o paralelo.

• Características y Conceptos básicos de un Sistema Eléctrico.

Un circuito eléctrico está compuesto por elementos conductores, conectados a una fuente de alimentación o voltaje y cerrado a su vez, para cerrar o abrir el circuito se ayudan los circuitos de interruptores.

Un conductor eléctrico, es cualquier material que ofrezca poca o nula resistencia al paso de corriente eléctrica se conoce como aislante, en conceptos de física, es la situación en la que los electrones se encuentran ligados a los átomos.

La corriente eléctrica, se explica con el supuesto practico de dos cuerpos con la misma carga son conectados con un conductor, estas se neutralizan mutuamente llevado a cabo mediante el flujo de los electrones que recorren el material conductor.

• Elementos de un sistema eléctrico ya definidos en asignaturas anteriores:

Estos son activos y pasivos; los elementos activos transforman la energía en energía eléctrica, un ejemplo son los generadores; los elementos pasivos ceden, almacenan o disipan la energía, un ejemplo son resistencias, bobinas y/o condensadores.

Elementos activos a modo enunciativo:

• Generadores de tensión.

• Generadores de corriente

• Fuente eléctrica

• Fuentes reales

Elementos pasivos a modo enunciativo ya definidos en asignaturas anteriores:

• Resistores.

• Capacitores o condensadores.

• Inductor o bobina

Elementos como capacitores e inductores están incluidos en las dos categorías ya que adsorben energía en modo carga y la suministran energía cuando en modo de descarga.

Componentes de un sistema eléctrico ya definidos en asignaturas anteriores:

• Batería

• Generador/Alternador

• Amperímetro

• Interruptor principal.

Fusibles e interruptores magnetotermicos. Otros elementos (motor de arranque, reguladores, inversores de polaridad, contactores, transformadores/rectificadores, etc… )

Clases de sistemas eléctricos

• Circuitos en serie: En este tipo de circuitos, los elementos se conectan en serie, es decir uno seguido de otro (positivo-negativo o fase-neutro). De esta forma la corriente es la misma en cualquier punto del circuito.

• Circuito conectado en paralelo: En este tipo de circuitos, los elementos se conectan en paralelo (positivo-positivo, negativo-negativo o fase-fase, neutro-neutro). De esta forma la tensión es constante en cualquier punto del circuito.

Leyes que se cumplen en los sistemas eléctricos

• Ley de Ohm.

Según el físico alemán George Ohm la ley de Ohm, "la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito." Definida por la siguiente fórmula:

V = I x R

Donde:

V: Voltios

I: Amperios

R: Ohmios

• Leyes de Kirchhoff.

Según el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff:

"La primera, la ley de nudos, enuncia que en cualquier unión en un circuito a través del cual fluye una corriente constante, la suma de las intensidades que llegan a un nudo es igual a la suma de las intensidades que salen del mismo.

La segunda ley, la ley de mallas afirma que, comenzando por cualquier punto de una red y siguiendo cualquier trayecto cerrado de vuelta al punto inicial, la suma neta de las fuerzas electromotrices halladas será igual a la suma neta de los productos de las resistencias halladas y de las intensidades que fluyen a través de ellas. Esta segunda ley es sencillamente una ampliación de la ley de Ohm." Y se clasifican según las siguientes reglas:

Reglas de los nodos: En todo nodo se cumple:

Regla de las mallas: En toda malla se cumple:

Ejemplos de circuitos eléctricos

Opinión.

Toda la información sobre el capitulo "Introducción a las instalaciones y sistemas eléctricos" se ha obtenido en referencia a los textos de la web http://www.monografias.com .Esta unidad didáctica, se pretende la explicación del análisis de circuitos así como a los elementos que los constituyen y las leyes para su debido calculo y dimensionamiento; a groso el análisis de un circuito o sistema eléctrico viene a ser algo así como determinar su entrada, su salida y sus conexiones y el razonamiento matemático de los elementos eléctricos integrados en el.

Cables y canalizaciones eléctricas

CABLES:

Redes eléctricas aéreas.

Se utilizaran conductores de cobre, aluminio u otro material con o sin aleación los cuales tengan las características adecuadas, eléctrica o mecánicamente.

Cables aislados:

Estos cables tendrán una tensión igual o superior a 0,6/1 kV, de aislamiento el cual garantice resistencia al exterior según la norma UNE 21030.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Cables desnudos:

Estos cables resistirán las condiciones climatológicas con carga de rotura igual a 410 daN según la norma UNE 21012 o UNE-EN 50182 (cobre o aluminio respectivamente).

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Redes eléctricas subterráneas.

Estos conductores estarán constituidos de aluminio o cobre con aislamiento polimérico, con proyección anticorrosión, tendrán una tensión igual o superior a 0,6/1 kV, según la norma UNE-HD 603.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Acometidas

Se utilizaran conductores de cobre, aluminio u otro material con o sin aleación los cuales tengan las características adecuadas, eléctrica o mecánicamente según las ITC-BT 06 y la ITC-BT 07

Línea General de Alimentación (LGA).

Estos conductores estarán constituidos de aluminio o cobre con tensión 0,6/1 kV, de aislamiento no propagadora de llama según normas UNE 21123 y UNE 21123-4.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Derivación Individual (DI).

Estos conductores estarán constituidos de aluminio o cobre de 450/750 V. Normalmente serán conductores unipolares según la norma UNE 21123 o UNE 211002

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Centralización de contadores (CC).

Estos conductores estarán constituidos de cobre de 6 mm2 según REBT de tensión 450/750 V y aislamiento seco no propagador de llama, según la norma UNE-EN 60228.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Puestas a tierra (TT)

Cables Desnudos.

Constituidos de cobre, de 35 mm2 (sección mínima pertenecientes a la propia red de tierra según la norma UNE-EN 60228 (conductor formado por varios alambres rígidos cableados entre sí).

Cables aislados.

Estos conductores estarán constituidos de cobre de 6 mm2 según REBT de tensión 450/750 V y recubrimiento de color verde-amarillo de sección mínima 16 mm2. Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS. SISTEMAS DE

INSTALACIÓN.

Conductores aislados bajo tubos protectores.

Estos conductores serán de tensión 450/750 V y los tubos cumplirán según la ITC-BT-21.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Cables aislados fijados directamente sobre muro.

Estos conductores serán de tensión 0,6/1 kV, provistos de aislamiento y cubierta según la norma UNE 21123.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Estos conductores, normalizados seran no propagadores de llama ya que sus normas constructivas incluyen el ensayo de la norma UNE-EN 60332-1-2.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Cables aislados bajo canal protectora.

En canales de grado IP4X o mayor, clasificadas como "canales con tapa de acceso que solo puede abrirse con herramientas" según la norma UNE-EN 50085 -1, se utilizaran:

Cable aislado, de tensión 450/750 V según se muestran en la siguiente tabla:

En las canales de grado de protección menor a IP 4X clasificadas como "canales con tapa de acceso que puede abrirse sin herramientas", según la norma UNE EN 50085-1, solo se podrá utilizar conductores aislados bajo cubiertas estancas, de 300/500 V según se muestran en la siguiente tabla:

Cables aislados bajo molduras

Conductores de tensión 450/750 V según se muestran en la siguiente tabla:

Cables aislados sobre bandeja o soporte de bandejas.

Cables aislados con cubierta de tensión 0,6/1 kV según norma UNE 20460 -5-52.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

INSTALACIONES EN VIVIENDAS INTERIORES

Prescripciones generales

Cables activos.

Los cables serán de cobre, aislados de tensión 450/750 V.

Cables de protección

Los cables de protección serán de cobre y con el mismo aislamiento que los Cables activos.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Locales húmedos (contienen una bañera o ducha).

La conexión de los cables de bañeras y cabinas se efectuara con cable con cubierta de características no menores que los conductores H05VV-F o mediante cable bajo tubo aislante de tensión 450/750V.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

LOCALES DE PÚBLICA CONCURRENCIA

Instalaciones de tipo general y conexionado de cuadros eléctricos

Prescripciones generales.

Las canalizaciones deberán realizarse según las ITC-BT 19 e ITC-BT 20.

Conductores aislados, de tensión 450/750 V, colocados bajo tubos o canales protectores, preferentemente empotrados en huecos o espacios confinados.

Conductores aislados, de tensión 450/750 V colocados en huecos de la construcción totalmente edificados en materiales incombustibles RF-120.

Conductores rígidos aislados, de tensión 0,6/1 kV instalados directamente en pared o interior de cuadros, serán no propagadores de llama según la norma UNE 21123 parte 4 ó 5; o UNE 211002.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

LOCALES CON RIESGO DE EXPLOSION

Conductores para instalaciones fijas:

Conductores aislados, de tensión 450/750 V, aislados con mezcla termoplástica o termoestable; instalados bajo tubo metálico rígido o flexible según la norma UNE-EN 50086-1.

Los conductores normalizados se muestran en la siguiente tabla:

Conductores constituidos de modo que dispongan de una protección mecánica:

Conductores con aislamiento mineral y cubierta metálica, según la norma UNE 21157.

Conductores armados con alambre de acero galvanizado y con cubierta externa no metálica, según la norma UNE 21123.

CANALIZACIONES

En las instalaciones eléctricas, las canalizaciones se realizan mediante tubos protectores, canales o bandejas. Estos elementos, se constituyen de materiales plásticos o metálicos según las siguientes normas UNE:

UNE-EN 50086-2-1: Sistemas de tubos rígidos

UNE-EN 50086-2-2: Sistemas de tubos curvables

UNE-EN 50086-2-3: Sistemas de tubos flexibles

UNE-EN 50086-2-4: Sistemas de tubos enterrados

A continuación, las siguientes tablas muestran los distintos tipos de montajes de canalizaciones según el entorno requerido:

• Tubos en canalizaciones fijadas en superficie:

Características de los tubos en canalizaciones fijadas de superficie.

Diámetro de los tubos según el numero su número de conductores.

• Tubos en canalizaciones empotradas.

Características de los tubos en canalizaciones empotradas en obra de fábrica, canales protectoras y huecos de obra.

Características de los tubos en canalizaciones empotradas para canalizaciones precableadas y embebidas en hormigón.

Diámetro de los tubos según el numero su número de conductores.

• Canalizaciones con tubos al aire o aéreas.

Características de los tubos en canalizaciones aéreas.

Diámetro de los tubos según el numero su número de conductores.

• Canalizaciones enterradas

Características de los tubos enterrados.

Diámetro de los tubos según el numero su número de conductores.

• Canales protectoras.

Estas canales, se constituyen mediante perfiles de paredes perforadas o no de material plástico o metálico destinadas a alojar cables en su interior y en función del tipo de canal llevara tapa desmontable según ITC-BT-01 "Terminología" y según la norma UNE-EN 50085.

Características generales de las canales protectoras.

Opinión.

Toda la información sobre el capitulo "cables y canalizaciones eléctricas" se ha obtenido en referencia a catálogos comerciales de la compañía fabricante de cables y tubos de protección RCT, reglamento electrotécnico de baja y media tensión (2002) y normas UNE de la web del ministerio de industria, energía y turismo http://www.minetur.gob.es En mi opinión, aparte de dar a conocer las características generales de los cables y canalizaciones utilizados en las instalaciones eléctricas, este capítulo es una forma de tener toda la información acerca de este tipo de materiales de una forma organizada para cualquier tipo de consulta.

Aparamenta eléctrica

Según el Reglamento electrotécnico de media y baja tensión (REBT) "La aparamenta eléctrica se define a partir de los valores asignados a algunas de sus magnitudes funcionales (tensión corriente, potencia, temperatura, etc.). Estos valores son los llamados valores nominales o asignados y son el conjunto de aparatos de maniobra, protección, medida, regulación, y control, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas utilizados en instalaciones de baja y alta tensión."

Magnitudes de la aparamenta eléctrica

TENSION NOMINAL: Es el punto máximo que asigna el fabricante al material que constituye los dispositivos. Esta magnitud, suele ser una cifra que indica la capacidad del aislamiento, corriente o tensión.

CORRIENTE NOMINAL: Es el punto de corriente máxima que puede conservar de forma indefinida valores como la temperatura sin producir deterioro sobre los materiales. Para este tipo de magnitud, se dan una serie de valores estandarizados, un ejemplo es el amperaje de para interruptores automáticos: 6A, 10A, 16A, etc.

MAXIMA INTENSIDAD TERMICA: Este valor es el punto de corriente máxima que puede recorrer por un dispositivo por un periodo de tiempo alargado sin producir calentamientos ni daños.

MAXIMA CORRIENTE DE SOBRECARGA: Este valor es el punto de corriente capaz de soportar en una sobrecarga, valor ligado al tiempo de duración de esta.

NIVEL DE AISLAMIENTO: Este valor son los niveles de tensión aplicadas en ensayos de fábrica por el cual se determina el llamado nivel de aislamiento

PODER DE CIERRE: Este valor es el máximo de corriente que presentan interruptores, relés o contactores.

PODER DE CORTE: Este valor es el máximo de corriente que presentan interruptores, relés, contactores o fusibles son capaces de abrir sin deteriorarse o dañarse.

Solicitaciones sometidas para aparamenta eléctrica.

CALENTAMIENTO: Producido por el efecto Joule e inducciones magnéticas y perdidas dieléctricas.

AISLAMIENTO: Efectos que sufre la aparamenta eléctrica ante factores climatológicos.

ESFUERZOS MECANICOS: Solicitación derivada de las fuerzas electrodinámicas sobre los conductores (movimiento de los mismos, peso, factores climatológicos…)

Aparamenta de maniobra

Su objetivo se basa en la conexión y desconexión de los circuitos eléctricos mediante aparatos o dispositivos tales como:

• Seccionador (trabajos en vacío)

• Interruptor (trabajos en carga)

• Contactor (trabajos en carga)

SECCIONADOR: Es un dispositivo de conexión y desconexión para trabajos en vacio (sin tensión) que garantiza cuando se encuentra en posición "circuito abierto" unas determinados valores de aislamiento.

Su función es la de garantizar la desconexión total de la instalación para realización de trabajos o mantenimiento de la misma.

INTERRUPTORES: Se clasifican en función de su tarea y son aptos para trabajar en carga (con tensión):

• Interruptor: Establecen soportan e interrumpen la conexión y desconexión del circuito en cualquier tipo de condición.

• Interruptor automático: Empleado para la desconexión de corrientes anómalas, tales como cortocircuitos

CONTACTORES: Interruptor mecánico diseñado para soportar grandes corrientes con diferentes tipo de conexión y desconexión (manual, automática, mixta…) y de diferentes tipos, tales como electromagnéticos, neumáticos, electro neumáticos y de retención.

FUSIBLES: Estos elementos de protección "cortacircuitos" permiten la desconexión o el corte del circuito a corrientes elevadas. Están constituidos por un filamento fusible y extintor de arco eléctrico. Son de único uso y están caracterizados por su elevada capacidad de ruptura.

Donde:

U: Voltaje del fusible

UB: Voltaje en el momento del arco eléctrico

IS: Intensidad de cortocircuito

ID: Corriente de cortocircuito limitada

ts: Tiempo de fusión

tL: Tiempo de extinción de arco eléctrico

Curva característica del tiempo de fusión de un fusible.

Existen dos clases de fusibles en función de su fusión

• Fusibles de rango completo

• Fusibles de rango parcial

Tabla de características de fusibles de rango completo y rango parcial.

RELES TERMICOS: El funcionamiento de estos se basa en unas laminas bimetálicas alojadas en un relé, que debido a su calentamiento, abren el circuito, de ahí su nombre relé térmico.

Curva característica de un relé térmico.

TERMISTORES NTC y PTC: Estos aparatos, son unos semiconductores que se comportan de igual forma que resistencias de alto coeficiente térmico (negativo/positivo).

Gracias a esta variación, detecta las subidas y bajadas de temperatura del equipo y lo protege, en el momento que alcanza el máximo de temperatura admisible, abre el circuito para su protección.

Opinión.

Toda la información sobre el capitulo "aparamenta eléctrica" se ha obtenido en referencia a los textos del departamento de ingeniería eléctrica de la universidad de Oviedo (2008), "Aparamenta de protección y maniobra en las instalaciones eléctricas". En esta unidad didáctica, se hace referencia a toda la aparamenta o dispositivos encargados de proteger una línea o circuito eléctrico, catalogación y clasificación de los mismos en función de su utilización.

Cortocircuitos

Según el diccionario de La Real Academia de la lengua, contacto que se produce accidentalmente por contacto entre dos conductores de polos opuestos y suele ocasionar una descarga.

Normalmente, en un cortocircuito, la corriente de descarga, está entre cinco y veinte veces el valor de la carga en cuestión en el punto del mismo.

En un ejemplo típico, un circuito consta de una fuente de alimentación con una resistencia que forman los conductores del circuito (Zcc), situados "aguas arriba del cortocircuito" y una resistencia correspondiente a la carga en cuestión (Zs). Al producirse una diferencia entre las resistencias, prácticamente imperceptible entre ellas, se crea una corriente de cortocircuito permanente (Icc); esta corriente esta limitada por la resistencia Zcc, según se muestra en la siguiente figura:

Al producirse un cortocircuito, la corriente inicial, va disminuyendo gradualmente hasta que llaga a un valor denominado corriente permanente y a partir de ese punto, se pueden originar dos situaciones:

• Corriente simétrica: En el momento que se produce el cortocircuito la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación está en su valor máximo, la corriente formada es de valor simétrico

• Corriente asimétrica: En el momento que se produce el cortocircuito la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación es diferente al de su valor máximo, la corriente al inicio es de forma asimétrica y su amplitud es mayor, ya que a la componente alterna se le superpone una componente unidireccional.

Los cortocircuitos se clasifican según el tipo de contacto que ejercen, ya bien entre una derivación o un choque eléctrico:

• Cortocircuito trifásico: Contacto directo de las tres fases sobre un mismo punto de un circuito.

• Cortocircuito bifásico: Contacto directo de dos fases sobre un mismo punto de un circuito.

• Cortocircuito bifásico a tierra: Contacto directo de dos fases y la protección a tierra del circuito.

• Cortocircuito monofásico: Contacto directo de una fase y la protección a tierra del circuito.

Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito, se considera el caso mas desfavorable, ósea el cortocircuito trifásico ya que presentan marcha asimétrica como mínimo en dos de las tres fases.

Los factores que se utilizan para este cálculo, son la suma de las resistencias halladas en fuente de alimentación y líneas del circuito (Zcc) recorridas por la corriente de cortocircuito desde la fuente de alimentación hasta el mismo contacto y se representa con la siguiente fórmula:

A continuación un esquema obtenido en referencia a estudios cursados anteriormente en el cual se muestran de forma esquemática los cálculos necesarios para las intensidades de cortocircuito en cualquier punto del circuito, desde la línea de distribución hasta el punto de fin de línea.

Gracias a esta serie de calculos, se procede a calcular los valores necesarios para el dimensionamiento de los interruptores automaticos de proteccion; en cualquiera de los anteriores casos, sea cual sea la intensidad del cortocircuito, estos interruptores, deben de producir un corte de corriente en la instalacion en un tiempo determinado que a su vez sea compatible con la intensidad maxima admisible del conductor a proteger.

Calculo de los dispositivos de protección.

• Características de aparamenta de protección frente a sobrecargas:

Un dispositivo destinado a la protección frente a sobrecargas, debe de cumplir los siguientes requisitos:

En donde:

IB: Intensidad del circuito.

IZ: Intensidad máxima admisible en la canalización.

In: Intensidad del dispositivo de protección.

I2: Intensidad que indica el correcto funcionamiento del dispositivo; este valor variara en función el tipo de la instalación ya que en dispositivos domésticos su valor será de 1.45 In mientras que en dispositivos industriales su valor será de 1.3 In.

• Características de aparamenta de protección frente a cortocircuitos:

Los dispositivos destinados a la protección frente a cortocircuitos deben de cumplir dos condiciones:

El poder de corte, será como mínimo del mismo valor que la intensidad de cortocircuito supuesta en el lugar donde se encuentre instalado.

El tiempo de corte de la aparamenta requerido por un cortocircuito producido en cualquier punto del circuito, no ha de superar el tiempo admisible para alcanzar la temperatura limite del conductor y se calcula a partir de la siguiente formula:

Donde:

t: tiempo de duración

S: sección del conductor

I: Intensidad de cortocircuito

k: constante en función del conductor (se adjunta en la siguiente tabla):

En resumen, para proteger las instalaciones de sobrecargas y cortocircuitos, a nivel domestico, solamente se procede a utilizar interruptores automáticos, mientras que para instalaciones industrializadas, se utilizan relés térmicos y fusibles.

En las instalaciones industrializadas, por motivos de seguridad, se puede suprimir este tipo de protecciones ya que la desconexión imprevista de una serie de determinadas maquinarias puede ocasionar un peligro mayor.

Para la instalación de aparamenta de protección frente a cortocircuitos, se deben de instalar en el punto del circuito donde experimente un cambio de naturaleza significativo, es decir un cambio de sección o el sistema del circuito en sí mismo.

En la siguiente grafica, se representan las curvas características de un interruptor automático:

A continuación un resumen obtenido en referencia a estudios cursados anteriormente en el cual se muestran de forma esquemática todo el tema sobre cortocircuitos y su aparamenta, localización en el punto de la instalación y sus características.

Opinión.

Toda la información sobre el capitulo "cortocircuitos" se ha obtenido en referencia a los textos del reglamento electrotécnico de baja y media tensión (2002) y apuntes de la asignatura de electrotecnia del CFPI Corona de Aragón (2012), Zaragoza. Esta unidad didáctica, es imprescindible para conocer los cálculos necesarios a realizar en el cálculo corrientes de cortocircuito, identificarlas y conocer la aparamenta para la protección en los circuitos eléctricos. Simplemente es el desarrollo de una asignatura ya cursada anteriormente y ampliación de conocimientos de la misma.

Protección de instalaciones eléctricas y personas

Como ya se ha visto en el capitulo anterior "Cortocircuitos", se ha desarrollado el tema de protección en las instalaciones frente a sobrecargas y cortocircuitos, en este tema, se va a profundizar en los aspectos de protección de las personas y el porqué de de los problemas que se originan con y en las instalaciones eléctricas.

Según el blog de Xavier Chimbo "Al momento de efectuar una instalación eléctrica, se debe velar por la protección de la vida humana"

Para comenzar, el estudio de las protecciones para las personas, se ha de conocer el origen de la instalación, aspectos como el tipo de instalación (residencial, pública o industrial), proceder a conocer la carga o la potencia de la instalación (previsión de potencias).

Una vez conocidos estos datos, se procede al cálculo de la instalación de toma a tierra (TT) y la definición de la sección del conductor, ya que este es el elemento más importante de una instalación a nivel de protección.

• Elementos de protección en una instalación eléctrica:

Cuadro general de protección (viviendas o industrias):

En este cuadro, se encuentra instalada la aparamenta de protección, corte y maniobra de la instalación eléctrica. En una vivienda este cuadro consiste en una serie de interruptores automáticos los cuales son:

ICP: Interruptor de control de potencia, limita el consumo en función del tipo de contrato que tiene el usuario con la compañía suministradora.

IGA: Interruptor general automático.

INTERRUPTOR DIFERENCIAL: Este tipo de interruptor, es el encargado de proteger a las personas frente a los contactos eléctricos. El funcionamiento de este, está basado en la regularidad del potencial entre fase y neutro, de ahí su nombre de diferencial, ya que en cuanto este detecta una derivación de corriente, se crea una diferencia de potencial entre fase y neutro y este se desconecta.

PIA o INTERRUPTOR MAGNETOTERMICO: Este tipo de interruptor, consta de un sistema magnético de corte instantáneo ante intensidades fuera de lo normal (cortocircuitos) y a su vez una protección térmica, basando su funcionamiento en una lamina bimetálica que se desconecta con sobre intensidades de mayor duración (sobrecargas).

Mediante estos interruptores, mediante un dimensionamiento correcto, protegen todos y cada uno de los circuitos de la instalación eléctrica, conductores y receptores.

FUSIBLES: Según el REBT (reglamento electrotécnico de baja y media tensión), "Dispositivos que interrumpen un circuito eléctrico debido a que una sobre corriente quema un filamento conductor ubicado en el interior, por lo que deben ser reemplazados después de cada actuación para poder restablecer el circuito. Los fusibles se emplean como protección contra cortocircuitos y sobrecargas."

Con esta serie de mecanismos, se protege una vivienda en caso de fallo eléctrico en la instalación, los cuales evitan los llamados "accidentes eléctricos" como son sobrecalentamientos en conductores o receptores de la instalación y reducen la posibilidad de electrocuciones en personas o incendios producidos por cortocircuitos, sobrecargas (explicados en el tema anterior) y fallo de aislamiento.

El fallo de aislamiento, es producido por el envejecimiento del aislante de los conductores, rotura de estos o conexiones mal realizadas. Este tipo de fallo, no tiene porque derivar en cortocircuito, en otras circunstancias, se traducen en derivaciones de corriente sobre los receptores poniéndolos en carga o derivación con el consiguiente peligro que origina el simple contacto con uno de estos receptores el llamado "shock eléctrico"

Debido a los calentamientos de los conductores pueden iniciar o propagar un incendio; en estos casos de incendio, en ocasiones es de obligatoria necesidad mantener alimentada la corriente eléctrica, ya de ella dependen servicios auxiliares para la extinción del mismo o evacuación del recinto del origen del incendio, como por ejemplo comunicaciones de emergencia, alarmas, ventiladores de túneles…

Por este tipo de situación, se diferencian dos tipos de casos:

Caso de fuego externo al conducto de los conductores.

En este tipo de caso, una serie de determinados equipos deben de seguir funcionando por lo que los conductores deben de reunir los requisitos para garantizar el suministro energético durante un determinado periodo de tiempo