Introducción a la Ingeniería Eléctrica RIESGOS ELÉCTRICOS

¿Por qué?

Riesgos derivados del uso de la corriente eléctrica La utilización de la electricidad puede provocar daños a equipos y personas: Riesgos de incendio y explosión Riesgos de Electrización y Electrocución  Curso multimedia grupo Schneider

Riesgos de incendio y explosión Un cable mal aislado, una conexión defectuosa y una parte de la corriente que circula por la instalación encuentra un camino a tierra a través de materiales más o menos conductores que calientan aquello con lo que entren en contacto. Es el inicio de un incendio, sin embargo, es posible evitarlo si se detecta la fuga de corriente.

Riesgos de incendio y explosión La sobrecarga de elementos, es decir la exigencia más allá de los valores establecidos en la fabricación, pueden derivar en fallas de los equipos. Fallas Transformadores

Riesgos de Electrización y Electrocución El riesgo de electrización no está relacionado exclusivamente con el valor de tensión aplicada al cuerpo humano, sino con el de la corriente que puede atravesarlo y la duración del contacto. La resistencia que opone el cuerpo al paso de la corriente depende de: La tensión Estado y humedad de la piel Tipo de contacto con el suelo

Conceptos Preliminares Conductor “Vivo” Tensión Tensión Corriente Aislante Máquina Eléctrica Generador Tierra Tierra Conductor “Neutro”

Conceptos Preliminares Interacción - Completamente Aislado Tensión Tensión Máquina Eléctrica Generador Tierra Tierra Tierra

Conceptos Preliminares Interacción - Falla Aislación Tensión Tensión Máquina Eléctrica Generador Tierra Tierra Tierra

Conceptos Preliminares Interacción - Con Puesta a Tierra Tensión Tensión Máquina Eléctrica Máquina Eléctrica Tierra Tierra Tierra Tierra

U I R Conceptos Preliminares LEY DE OHM: La intensidad de la corriente eléctrica (I [A]) que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (U [V]) aplicada e inversamente proporcional a la resistencia (R [Ω]) del mismo.

Conceptos Preliminares U LEY DE OHM: I R I U R Ej. Calcular la corriente que circula por una resistencia de 10 Ω cuando es sometida a una tensión de 100 V.

Riesgos personales Una tensión inferior a 50 V en un entorno seco y a 25 V en un entorno húmedo NO SUPONEN PELIGRO ALGUNO. Una Corriente de 50 mA en corriente continua y 25 mA en corriente alterna son los límites admisibles por debajo de los cuales no se producen daños irreversibles. El riesgo eléctrico del ser humano no está relacionado exclusivamente con el valor de tensión aplicada al cuerpo humano, sino con el de la corriente que puede atravesarlo y la duración del contacto. La resistencia que opone el cuerpo al paso de la corriente depende de: La tensión Estado y humedad de la piel Tipo de contacto con el suelo

Riesgos personales I U U I R R En términos generales la resistencia del cuerpo humano toma valores que van desde aproximadamente 1000Ω a 4000Ω. I I U R U R Ej. Calcular la corriente que circularía por una persona si ésta toca un conductor con 220V.

Riesgos personales I = ? U = 24 V U = 110 V U = 220 V R = 1000 Ω ? Ej. Completar el siguiente cuadro utilizando la Ley de Ohm I = ? U = 24 V U = 110 V U = 220 V R = 1000 Ω ? R = 4000Ω

Riesgos personales I = ? U = 24 V U = 110 V U = 220 V R = 1000 Ω 24 mA Ej. Completar el siguiente cuadro utilizando la Ley de Ohm I = ? U = 24 V U = 110 V U = 220 V R = 1000 Ω 24 mA 110 mA 220 mA R = 4000Ω 6 mA 27.5 mA 55 mA

Riesgos personales I U Rc Rp Ej. Si U = 500 V, Rc= 1000 Ohm, I = 250 mA. ¿Cuánto vale Rp?

Riesgos personales Zona 1: habitualmente ninguna reacción Zona 2: habitualmente ningún efecto fisiológico peligroso. Zona 3: habitualmente ningún daño orgánico. Con duración superior a 2 segundos se pueden producir contracciones musculares dificultando la respiración, paradas temporales del corazón sin llegar a la fibrilación ventricular. Zona 4: riesgo de parada cardiaca por: fibrilación ventricular, parada respiratoria, quemaduras graves,...

Riesgos personales Periodo vulnerable del ciclo cardiaco Efecto de la fibrilación ventricular en el electrocardiograma y en la tensión arterial § Se denomina fibrilación ventricular o FV al trastorno del ritmo cardiaco que presenta un ritmo ventricular rápido (>250 latidos por minuto), irregular, de morfología caótica y que lleva irremediablemente a la pérdida total de la contracción cardíaca, con una falta total del bombeo sanguíneo y por tanto a la muerte del paciente. El único tratamiento eficaz es la desfibrilación, que consiste en dar un choque eléctrico de corriente continua que despolariza simultáneamente todo el corazón

Riesgos personales I U Rc Rp Rb U = 200 V Rc = 1000 Ohm Rp = 2000 Ohm Rb / I<20mA Rp Rta: Rb > 8MOhm Rb

Interacción - Casos Falla Aislación – Contacto Indirecto Se produce un contacto indirecto cuando una persona entra en contacto con una masa de la instalación sometida a tensión como consecuencia de un fallo de aislamiento La presencia de una conexión a tierra en estado correcto evita la circulación de corriente por la persona. La ausencia de la puesta a tierra provoca la descarga en el ser humano

Interacción - Casos Falla Aislación – Contacto Directo Se produce un contacto directo cuando una persona entra en contacto con un punto de la instalación sometido directamente a tensión. Este caso debe ser eliminada la falla mediante una protección adecuada, la diferencial. La protección diferencial también contribuye en el caso anterior.

Interacción - Casos Aislado de Tierra

Protección Elementos de Protección Personal (guantes, zapatos e indumentaria “eléctrica”). Aumentan la resistencia entre el elemento con tensión y el humano. Elementos adicionales para operación (pértigas, detectores de tensión, mantas, etc). Proveen la posibilidad de la operación a potencial Dispositivos de protección (disyuntores diferenciales, llaves termo-magnéticas y otros). Elementos que aíslan al elemento en falla del suministro eléctrico. Diseño de la instalación y criterio de operación de sus elementos de maniobra y protección. Un diseño que permita una operación segura es el componente fundamental de la protección pues es la etapa básica de prevención.

Protección Elementos de Protección Personal

Protección Elementos adicionales para operación Pértigas para trabajos en línea energizada Trabajo en línea energizada a distancia Cobertores, mantas, protectores para línea energizada

Interruptor automático diferencial Protección Dispositivos de protección - Protección Diferencial Relé diferencial CARGA x IT’ IT’’ Señal de disparo Interruptor automático diferencial

Protección Dispositivos de protección - Protección Termo-magnética

Protección Diferencial Diseño de la instalación y criterio de operación

5 Reglas de Oro Diseño de la instalación y criterio de operación

Normas Norma CEI 479 del año 1974 CEI 4791:1984 CEI 479-1:1994 Antecedentes normativos Norma CEI 479 del año 1974 CEI 4791:1984 CEI 479-1:1994 Normas españolas UNE 20-572-80 y 20-572-92 En nuestro país se adoptan las normas CEI que se plasman en el Código Nacional de Electricidad