Riesgo Eléctrico-Contacto eléctrico-Fallos en circuitos

UNIDAD N°5: INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Red de Distribución de Energía Eléctrica

La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución.

Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:

·        Subestación de Distribución: conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión (o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas.

·        Circuito Primario.

·        Circuito Secundario.

La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones de transformación de la red de transporte se realiza en dos etapas.

La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel de reparto al de distribución en media tensión.

La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de funcionamiento de 3 a 30 kV y con una característica muy radial. Esta red cubre la superficie de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión (125/220 ó 220/380 V), de acuerdo a que se distribuya en forma monofásica o trifásica

Contacto Eléctrico

Tipos de Contacto Eléctrico

Existen dos tipos principales de contactos eléctricos: los contactos directos y los contactos indirectos.

Contacto Eléctrico Directo

Cuando hablamos de contacto eléctrico directo, nos referimos al contacto que sufre una parte del cuerpo con un elemento activo de una instalación eléctrica, denominándose elemento activo a aquel que en condiciones normales se encuentra en tensión; ejemplos de elementos activos de una instalación eléctrica pueden ser los cables de fase o los contactos de un interruptor.

Este tipo de contacto es poco común y suele producirse cuando se está manipulando internamente la instalación.

Su prevención resulta sencilla y normalmente consiste en alejar las partes activas de las zonas comunes de contacto (botoneras, puertas metálicas de gabinetes eléctricos, etc.) o de aislar adecuadamente las mismas.

Contacto Eléctrico Indirecto

Los contactos indirectos son más comunes y difíciles de detectar a simple vista.

Se dice que se ha producido un contacto eléctrico indirecto, cuando una parte de un aparato o instalación que se encuentra bajo tensión debido a algún fallo de aislamiento o de otra índole, dicho de otra manera, que en condiciones normales de funcionamiento no debería estar en tensión.

Como se ha dicho al principio este tipo de contactos son más comunes que los directos y seguro que a todos nos ha pasado alguna vez que la carcasa metálica de algún electrodoméstico nos ha dado corriente, esto es un ejemplo un contacto indirecto.

Los contactos eléctricos indirectos no son tan fáciles de prevenir como los directos, el medio más eficaz para prevenirlos es una buena toma de tierra asociada a una adecuada protección diferencial. Cuando se produce un contacto indirecto, la protección diferencial debe actuar dejando fuera de servicio parte o la totalidad de la instalación (estos temas te verán en puntos siguientes)

 TIPOS DE ACCIDENTES ELÉCTRICOS

Para que una persona se vea sometida a los efectos de un choque eléctrico, su cuerpo, mediante un doble contacto, debe poner en conexión dos puntos de distinto potencial eléctrico.

Este cierre de circuito puede efectuarse:

• Contacto entre dos conductores activos (fase y fase o fase y neutro), asimilándose a la conexión de un receptor
• Puente entre conductores activos y tierra, sea por contacto directo con un conductor activo o a través de una masa sometida a tensión por un defecto de aislamiento
• Cuando el cuerpo queda sometido a la diferencia de potencial existente entre dos masas o elementos conductores sometidos a potenciales distintos

La intensidad de contacto vendrá determinada por la relación entre la tensión de contacto (tensión compuesta o de línea, simple o de fase o la tensión de contacto que produzca el defecto) y la (resistencia) impedancia de cierre del defecto (resistencia corporal o del circuito de defecto). La tensión de contacto puede ser efectiva y supuesta.

La tensión de contacto efectiva es la tensión entre dos partes conductoras tocadas simultáneamente por una persona y puede verse sensiblemente afectada por la resistencia (impedancia) de la persona en contacto con esas partes conductoras.

La tensión de contacto supuesta es la tensión que aparece entre las partes conductoras simultáneamente.

La intensidad o corriente de contacto es la corriente que pasa a través del cuerpo humano cuando está sometido a la tensión de contacto.

El contacto en el circuito eléctrico en tensión, tal como hemos visto,  se puede producir de dos formas: directo o indirecto.

CONTACTOS ELÉCTRICOS INDIRECTOS (contacto a masa)

Se define como contacto indirecto el "contacto de personas con masas puestas accidentalmente en tensión". Tiene lugar al tocar ciertas partes que habitualmente no están diseñadas para el paso de la corriente eléctrica, pero que pueden quedar en tensión por algún defecto (partes metálicas o masas de equipos o accesorios).

Las masas comprenden normalmente:

• Las partes metálicas accesibles de los materiales y de los equipos eléctricos, separadas de las partes activas solamente por un aislamiento funcional, las cuales pueden ser susceptibles de ser puestas bajo tensión a consecuencia de un fallo de las disposiciones tomadas para asegurar su aislamiento. Este fallo puede resultar de un defecto del aislamiento funcional, o de las disposiciones de fijación y de protección. Así, son masas las partes metálicas accesibles de los materiales eléctricos, las armaduras metálicas de los cables y las conducciones metálicas de agua, gas, etc.
• Los elementos metálicos en conexión eléctrica o en contacto con las superficies exteriores de materiales eléctricos, que estén separadas de las partes activas por aislamientos funcionales. Así, son masas las piezas metálicas que forman parte de las canalizaciones eléctricas, los soportes de aparatos eléctricos con aislamiento funcional y las piezas colocadas en contacto con la envoltura exterior de estos aparatos.
• También puede ser necesario considerar como masas todo objeto metálico situado en la proximidad de partes activas no aisladas, y que presenta un riesgo apreciable de encontrarse unido eléctricamente con estas partes activas, a consecuencia de un fallo de los medios de fijación.

La característica principal de un contacto indirecto es que tan sólo una parte de la corriente de defecto circula por el cuerpo humano que realiza el contacto. El resto de la corriente circula por los contactos con tierra de las masas. La corriente que circula por el cuerpo humano será tanto más pequeña como baja sea la resistencia de puesta a tierra de las masas.

Si la máquina hiciera mal contacto con el suelo o estuviera aislada de él, el contacto indirecto se podría considerar como directo, al circular prácticamente toda la corriente por el cuerpo humano.

Fallos en los circuitos eléctricos

Sobrecarga

La sobrecarga ocurre cuando la potencia absorbida es superior a la prevista. Entonces la corriente supera a la soportada por los cables, y por tanto, es necesario intervenir. De todos modos se trata de corrientes que no superan de más de 10 veces las portadas por los cables. El fenómeno es lento y las protecciones pueden no ser instantáneas. Se puede deducir, entonces, que la sobrecarga puede ocurrir también en ausencia de un verdadero fallo en la instalación.

La sobrecarga es un fenómeno “diabático”. Es decir con intercambio de calor hacia el exterior. A medida que la diferencia de temperatura entre cable y ambiente aumenta, esta potencia se va cediendo al ambiente.

Cortocircuito

El cortocircuito es un fenómeno totalmente repentino para el cable. Por tanto podemos no tener en cuenta la energía que el cable puede disipar y considerarlo como un fenómeno totalmente “adiabático” (sin intercambio de calor hacia el exterior).