Protección de las personas contra la electrocución

 

Realización y puesta en marcha de una instalación con régimen de neutro TT

 

Elementos de montaje para instalaciones interiores

 

Los conductores aislados tienen diversos sistemas de instalación en las instalaciones receptoras o de interior. Deben ser fácilmente identificables, especialmente el neutro y el de protección, se les puede reconocer por los colores de sus aislamientos o incluyendo inscripciones sobre los mismos. El color amarillo-verde a rayas se reserva para el conductor de protección y el azul claro para el neutro. Para los conductores de fase se utiliza el negro o el marrón en los circuitos monofásicos y, además de estos dos, el color gris en los circuitos trifásicos (figura 1).

Figura 1: Colores de los conductores para circuitos monofásicos y trifásicos

No se puede utilizar un mismo conductor neutro para varios circuitos independientes, la conexión de los interruptores unipolares se hace siempre sobre el conductor de fase y nunca sobre el conductor neutro, según indica la figura 2.

Figura 2: Conexión de un interruptor

Las conexiones entre conductores se realizan en el interior de cajas apropiadas (figura 3), mediante la utilización de bornes de conexión y regletas o conectores (figura 4); no permitiéndose, en ningún caso, la unión de conductores a través de un simple retorcimiento o enrollamiento de los mismos. Igualmente, las tomas de corriente en una misma habitación deben estar conectadas a la misma fase.

Figura 3: Dimensiones de cajas para empotrar

Figura 4: Conexión mediante terminales y regletas en cajas de registro o derivación

Las instalaciones interiores pueden realizarse de las siguientes formas, de acuerdo con la  ITC-BT-21:  

a)       Conductores aislados bajo tubo protector, en montaje empotrado o superficial.

b)      Conductores aislados bajo molduras o rodapiés.

c)       Conductores aislados en el interior de huecos de la construcción.

d)      Conductores aislados, instalados directamente bajo enlucidos.

La instalación de conductores dentro de tubo protector es la utilizada actualmente en la práctica totalidad de las instalaciones de tamaños pequeño y mediano (viviendas y locales).

• Las canalizaciones deben elegirse e instalarse de forma que se impida, durante la instalación, la utilización y el mantenimiento, cualquier daño a las cubiertas y al aislamiento de los conductores aislados, de los cables y de los terminales de éstos.

• Una canalización debe tener un radio de curvatura tal, que los conductores y cables no se vean dañados.

a)      Conductores aislados bajo tubo protector

Estos conductores pueden ir en montaje superficial o empotrado. Por cada tubo discurrirá, por lo general, un solo circuito, como se ve en la Figura 5.

Figura 5. Circuitos independientes por distintos tubos

Si por un mismo tubo discurren varios circuitos diferentes, éstos cumplirán las siguientes condiciones (Figura 6):

Figura 6: Circuitos independientes por un mismo tubo

• Es imprescindible la instalación de un interruptor general automático en el cuadro de distribución.

• Todos los conductores estarán aislados para la misma tensión de servicio.

• Todos los circuitos partirán de un mismo mecanismo general de mando y protección, sin interposición de aparatos que transformen la corriente (autotransformadores, rectificadores, baterías de acumuladores, etc.).

• Cada circuito estará protegido, por separado, contra sobreintensidades.

• Los tubos deberán tener un diámetro tal que permitan un fácil alojamiento y extracción de los cables o conductores aislados. En la tabla de la figura 7 se muestran los diámetros exteriores mínimos de los tubos, en función del número y la sección de los conductores o cables a conducir.

• Para más de 5 conductores por tubo o para conductores aislados o cables de secciones diferentes a instalar en el mismo tubo, su sección interior será, como mínimo, igual a 3 veces la sección ocupada por los conductores.

Figura 7: Tabla de los diámetros mínimos de los tubos para albergar los conductores

TUBOS PROTECTORES

Los tubos protectores, utilizados en las instalaciones eléctricas interiores, se agrupan en cuatro clases diferentes:

a) Tubos metálicos rígidos blindados, normalmente de acero, de aleación de aluminio y magnesio, de zinc o de sus aleaciones. Estos tubos son estancos y no propagadores de llama (tubo de acero).

b) Tubos metálicos rígidos blindados, con aislamiento interior. Son, por lo general, los tubos del apartado anterior, pero con un aislamiento interno.

c) Tubos aislantes rígidos normalmente curvables en caliente, de cloruro de polivinilo o polietileno. Son estancos y no propagadores de la llama (generalmente tubo PVC rígido).

d) Tubos aislantes flexibles normales que pueden curvarse a mano (tubo PVC corrugado).

Figura 8: Tipos de tubos protectores

Normativa de tubos protectores

• Las curvas practicadas en los tubos serán continuas y no originarán reducciones de sección, la siguiente tabla indica los radios mínimos de curvatura en función de la clase de tubo y del diámetro de este.

 

Figura 9: Tabla de los radios mínimos de curvatura de los tubos

• Los tramos rectos de tubos sin caja de registro no serán superiores a 15 m (figura 10).

Figura 10: Distancias máximas de colocación de las cajas de registro o empalme, en tramos rectos.

• Entre dos registros consecutivos no se dispondrán nunca más de 3 curvas de 90° (figura 11).

Figura 11: Distancias máximas de colocación de las cajas de registro de tramos curvos

• Las conexiones de conductores siempre se realizarán en las cajas de empalme o derivación (figura 4).

• La profundidad de las cajas de empalme será, como mínimo, de 1,5 D (siendo D el diámetro del tubo mayor que aloje).

• En los tubos metálicos que penetran en las cajas, las puntas llevarán sus bordes redondeados o protegidos para no destruir el aislamiento de los conductores, y si llevan aislamiento interno, éste sobresaldrá para proteger el conductor.

• En los cruces de tubos rígidos con las juntas de dilatación de un edificio deberán interrumpirse los tubos, quedando los extremos de los mismos separados entre sí unos 5 cm, para empalmarse posteriormente con un manguito deslizante que tenga una longitud mínima de 20 cm.

• Si los tubos van empotrados, se admite la instalación de tubos normales cuando su colocación en obra se efectúe, después de terminados los trabajos de construcción y enfoscado de paredes y techos, pudiendo aplicarse el enlucido posteriormente (figura 12).

Figura 12: Disposición de una instalación empotrada con tubos plásticos, antes del enlucido

• Los tubos blindados podrán instalarse antes de terminar la construcción de la pared o techo que los han de alojar, siendo necesario en estos casos fijar bien los tubos, de forma que no puedan desplazarse durante los trabajos posteriores de la construcción.

• Entre el forjado y revestimiento no se pueden colocar tubos destinados a la instalación eléctrica de plantas inferiores.

• Para la instalación eléctrica de la propia planta se podrán disponer tubos, siempre que sean blindados, entre el forjado y el revestimiento. Es conveniente ubicar los tubos normales empotrados en paredes, de tal forma que los recorridos horizontales estén a 50 cm, como máximo, del suelo o techo y a 20 cm, como máximo, en recorridos verticales de los ángulos o esquinas (Figura 13).

Figura 13: Espacios para tubos protectores empotrados

– Los tubos o conductores se fijarán a las paredes o techos por medio de bridas protegidas contra la corrosión y sólidamente sujetas. Las distancias máximas entre éstas serán, como máximo, de 0,50 metros para los tubos, 0,40 m para los conductores y 0,75 para los conductores armados. (figura 14).

Se dispondrán fijaciones de una y otra parte en los cambios de dirección, en los empalmes y en la proximidad inmediata de las entradas en cajas o aparatos.

Figura 14: Instalación de conductores en tubos o directos sobre paredes

b)      Conductores aislados bajo molduras o rodapiés

Estas canalizaciones están constituidas por conductores alojados en ranuras bajo molduras. Sólo se permite en locales secos y están obligadas a cumplir las siguientes condiciones:

• Estas canalizaciones están constituidas por cables alojados en ranuras bajo molduras. Podrán utilizarse únicamente en locales o emplazamientos clasificados como secos, temporalmente húmedos o polvorientos.

• Los cables serán de tensión asignada no inferior a 450/750 V.

• Las ranuras tendrán dimensiones suficientes para alojar a los conductores.

• En una misma ranura sólo se alojarán conductores pertenecientes al mismo circuito.

• En los cambios de dirección, los ángulos de las ranuras serán obtusos.

• Las molduras no presentarán discontinuidad en la longitud de protección de los conductores. • En caso de usar rodapiés ranurados, el conductor más bajo estará a 5 cm sobre el suelo.

 

Figura 15: Instalación con conducciones en molduras o rodapiés

• En los cruces con otras canalizaciones no eléctricas, se dispondrá de un tubo rígido empotrado que sobresalga a ambos lados del cruce.

• La separación entre las canalizaciones que se crucen será, como mínimo, de 3 cm.

• Las molduras tendrán su cubierta al aire, sin estar recubiertas con papeles ni telas.

Figura 16: Instalación con conducciones en molduras o rodapiés 

c)       Conductores aislados en el interior de huecos de la construcción

Cuando los tubos se coloquen en huecos de la construcción, se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:

• Las canalizaciones ordinarias precableadas, destinadas a ser empotradas en ranuras realizadas en obra de fábrica (paredes, techos y falsos techos), serán flexibles o curvables.

• Las canalizaciones deberán realizarse con conductores aislados bajo conducto, con la condición de que éstos puedan retirarse o inspeccionarse en los elementos de construcción ubicados.

• Deben satisfacer los ensayos de autoextinguibilidad.

• Las conexiones deberán realizarse en cajas adecuadas accesibles al exterior.

• En los huecos verticales las conducciones deberán sujetarse para evitar la tensión de su peso cada 3 m como mínimo (en vertical).

 

 

Figura 17: Fijación de los tubos en huecos de la construcción

• El hueco deberá ser 4 veces el diámetro de la conducción.

• El tubo flexible también es adecuado para estos menesteres.

d)      Conductores aislados, directamente empotrados bajo enlucidos

Cuando los tubos se coloquen empotrados, se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:

• En la instalación de los tubos en el interior de los elementos de la construcción, las rozas no pondrán en peligro la seguridad de las paredes o techos en que se practiquen. Las dimensiones de las rozas serán suficientes para que los tubos queden recubiertos por una capa de 1 centímetro de espesor, como mínimo. En los ángulos, el espesor de esta capa puede reducirse a 0,5 centímetros.

• No se instalarán entre forjado y revestimiento tubos destinados a la instalación eléctrica de las plantas inferiores.

• Para la instalación correspondiente a la propia planta, únicamente podrán instalarse, entre forjado y revestimiento, tubos que deberán quedar recubiertos por una capa de hormigón o mortero de 1 centímetro de espesor, como mínimo, además del revestimiento.

• En los cambios de dirección, los tubos estarán convenientemente curvados o bien provistos de codos o “T” apropiados, pero en este último caso sólo se admitirán los provistos de tapas de registro.

• Las tapas de los registros y de las cajas de conexión quedarán accesibles y desmontables una vez finalizada la obra. Los registros y cajas quedarán enrasados con la superficie exterior del revestimiento cerrado y practicable.

• En el caso de utilizarse tubos empotrados en paredes, es conveniente disponer de recorridos horizontales a 50 centímetros, como máximo, de suelo o techos y los verticales a una distancia de los ángulos de esquinas no superior a 20 cm (ver figura 13).

Cajas de mecanismos

La figura 18 representa una caja de derivación y otra de mecanismos. Esta última aloja el interruptor de una lámpara. El tubo protector que va hacia el emplazamiento de la lámpara tiene un trozo de su recorrido por encima del cielo raso.

Figura 18: Caja de derivación y de mecanismos empotrados

También en esta clase de cajas existen diversos tipos, casi todos ellos ensamblables. De este modo, pueden formar conjuntos centralizados de conmutación, por ejemplo, para alumbrado.

Las cajas de las figuras 19 y 20 son empotrables y pueden alojar uno o dos mecanismos.

Figura 19: Cajas de mecanismos

Figura 20: Interruptores y tomas de corriente monofásicos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¿Cómo instalar un portalámparas?

 

Parece muy sencillo instalar un portalámparas; basta con empalmar los dos terminales de la instalación de los dos bornes del portalámparas. Sin embargo, no es tan sencillo como parece y todo profesional electricista debe conocer la forma correcta de instalar los portalámparas ya que una instalación incorrecta puede suponer, en muchos casos, desagradables consecuencias a quienes intentan operaciones tan sencillas como la reposición de lámparas agotadas.

Lo primero que debe conocerte es que, para que la instalación sea segura no debe existir tensión en el portalámparas cuando el interruptor de la lámpara está abierto. Claro está que, si se trata de una instalación de corriente continua bipolar o de corriente alterna con alimentación desde las dos fases, no existe problema, pues con montar un interruptor bipolar que corte la corriente en ambas fases (o polos) ya es suficiente (véase la figura 1).

Figura 1: Conexión de un portalámparas entre dos conductores activos

de una línea eléctrica

 El problema se presenta en el caso —el más corriente de todos— de alimentación entre conductor activo de fase y conductor neutro (corriente alterna) y también en corriente continua trifilar, con alimentación entre polo y neutro. Recuérdese que no es recomendable cortar la corriente en el neutro, por lo que solamente puede utilizarse un interruptor unipolar para el conductor activo. Por otra parte, el portalámparas puede instalarse de una de las cuatro formas representada en la figura 2; y solamente una de estas formas de instalación es correcta. Vamos a razonar esta cuestión:

El montaje (A) de la figura es defectuoso, por dos razones:

1. El interruptor está montado en el neutro.

2. Con el interruptor, abierto o cerrado, siempre hay tensión entre el casquillo del portalámparas y la tierra.

El montaje (B) de la figura también es defectuoso porque, con el interruptor cerrado, hay tensión entre el casquillo del portalámparas y la tierra.

El montaje (D) de la figura también resulta defectuoso por dos razones.

1. El interruptor está montado en el neutro.

2. Con el interruptor abierto, hay tensión entre el casquillo del portalámparas y la tierra, aunque no tanta como en el caso (A), por la caída de tensión existente en el filamento de la lámpara. Con el interruptor cerrado no hay, prácticamente, tensión entre el casquillo del portalámparas y la tierra.

El montaje (C), de la figura 2 es el único correcto, por dos razones:

1. Interruptor montado con el conductor activo.

2. No hay tensión entre el casquillo del portalámparas y tierra en ningún caso: es decir, ni con interruptor abierto, ni con interruptor cerrado.

Figura 2. Diversas conexiones posibles de un portalámparas entre un conductor activo y el neutro de una línea eléctrica. Las conexiones A, B y D son incorrectas, por las razones que se explican en el texto: la conexión C es la única correcta.

 

 

Ventilación de los cuadros eléctricos

 

Figura 1: Sistemas de ventilación de un cuadro eléctrico

 Medios más usuales para controlar la temperatura interna del cuadro:

● Temperatura muy elevada. Existen varias posibilidades para disipar el calor generado por los aparatos ubicados en el interior del cuadro. La Tabla 1 muestra los diversos sistemas para disipar el calor interior de un cuadro eléctrico. Las opciones a, b y c están garantizadas con componentes de los cuadros Prisma de Schneider.

● Temperatura baja o cíclica. El medio utilizado para aumentar la temperatura interna de un cuadro es el calentamiento por resistencias, de esta forma se evita:

○ La formación de agua por condensación.

○ Y en casos extremos, la formación de hielo.

 

Sistemas de ventilación:

Tabla 1: Métodos de control de la temperatura de los cuadros Prisma de Schneider

 

Si la capacidad de disipación térmica del cuadro no es suficiente para disipar toda la energía calorífica generada en su interior y la temperatura interna supera los grados recomendados, debemos prever una ventilación del cuadro.

 

Ventilación de los cuadros eléctricos

 

Una vez determinado que es necesario ventilar el cuadro en función de la potencia a disipar, el salto térmico entre la temperatura exterior e interior y el tipo de cuadro utilizado, hay que calcular el caudal de aire necesario con ayuda de la gráfica de la figura 2, o mediante la fórmula:

 

La gráfica de la figura 2 permite determinar el caudal, conocida la potencia a disipar, la diferencia de temperatura (interior-exterior) y la superficie exterior libre del cuadro.

 

 

Figura 2: Ábaco para determinar el caudal de aire de evacuación

 

El aire se aspira por la parte interior del cuadro a través del ventilador y sale por un filtro de salida por la parte superior contraria a la aspiración o por un techo de ventilación.

 

Ejemplo:

 

Un cuadro eléctrico, profundidad 400 mm; 700 mm; de ancho y 2.000 mm de alto contiene aparamenta (aparellaje, juegos de barras, etc.) disipando 1.000 W.

 

La diferencia de temperatura (interior-exterior) no puede rebasar los 15 °C. ¿Cuál debe ser el caudal del ventilador?

 

La superficie exterior libre del cuadro es:

 

Perímetro lateral = 2 (0,4 + 0,7) = 2,2 m.

Superficie exterior en contacto con el aire, teniendo en cuenta que el cuadro está asentado en el suelo: S = (Pl · h) + (P · A) = (2,2 m · 2 m) + (0,4 m · 0,7 m) = 4,68 m².

 

El caudal del ventilador será de:

 

Se seleccionará en la gama de accesorios de climatización un ventilador de 38 W con un filtro de salida de aire.

Datos utilizados para los cálculos:

P: potencia disipada por la aparamenta, las conexiones y juegos de barras (expresada en vatios).

Ti: temperatura interna media (expresada en °C).

Te: temperatura externa media (expresada en °C).

∆T = Ti – Te

S: superficie exterior libre del cuadro (expresada en m²).

K: coeficiente de conducción térmica del material, expresado en W/m2 °C.

K = 5,5 W/m2 °C para cuadros de chapa pintada.

D: caudal de ventilación (expresado en m³/h).

 

Nota: la potencia disipada por los aparatos es ofrecida por los fabricantes

Añada un 30 % para tener en cuenta las conexiones y juegos de barras. En caso de asociación de cofres o cuadros, disminuir un 10 % menos la potencia disipada calculada.

 

Calefacción de los cuadros

 

La resistencia calefactora, instalada en la parte inferior del cuadro, eleva la temperatura a +10 °C con respecto al exterior. Cuando el cuadro no está en servicio, las calorías disipadas por la resistencia compensan la potencia calorífica de la aparamenta.

 

La potencia de la resistencia calefactora se determina por las gráficas de las figuras 3 y 4, a partir de la superficie exterior libre del cuadro y del salto de temperatura (exterior-interior) o por la fórmula:

 

P: potencia disipada por la aparamenta, las conexiones y juegos de barras (expresada en vatios).

Pt: potencia de la resistencia calefactora (expresada en vatios).

Tm: temperatura interna máxima del cuadro (expresada en °C).

Ti: temperatura interna media (expresada en °C).

Te: temperatura externa media (expresada en °C).

∆Tm = Tm – Te

∆T = Ti – Te

S: superficie exterior libre del cuadro (expresada en m²).

K: coeficiente de conducción térmica del material, expresado en W/m² °C.

K = 5,5 W/m² °C para cuadros de chapa pintada.

D: caudal de ventilación (expresado en m³/h).

 

Figura 3; Ábaco para determinar la resistencia calefactora en cofres pequeños

(superficie exterior ≤ 1 m²)

 

 

Figura 4: Ábaco para determinar la resistencia calefactora para cualquier cofre o cuadro.

  

En los escasos estudios térmicos que se han encontrado, se finaliza en el estudio térmico del cuadro. Pero se debe tener en consideración que en la mayoría de las instalaciones los cuadros eléctricos se sitúan en habitaciones de uso exclusivo a los servicios eléctricos, las cuales también deben aclimatarse para que no se incremente la temperatura ambiente.

 

 

Procedimiento para el diseño eléctrico de una Planta Industrial

 

Gestión de la energía eléctrica en instalaciones industriales

 

Operación y Mantenimiento de Interruptores de Potencia

 

Operación y Mantenimiento de

 

Interruptores

de Potencia

de BT, MT y AT

 

Objetivos

La calidad, continuidad y seguridad en el suministro de energía eléctrica depende, en gran parte, de los sistemas de maniobra y protección en los que se enmarcan los Interruptores de Potencia en las instalaciones eléctricas de cualquier tipo de tensiones, ya sea de AT. MT o BT.

El constante crecimiento de producción de energía eléctrica actual ha provocado un incremento en las intensidades de cortocircuito y en los riesgos asociados a los defectos eléctricos en los sistemas de transporte y distribución, pudiendo afectar gravemente a las instalaciones. Es por lo que cualquier instalación eléctrica debe estar protegida ante estos fallos del sistema, de nada sirven las protecciones eléctricas si los interruptores no funcionan debidamente a sus órdenes.

Este libro junto con su presentación en Power Point constituye una herramienta muy útil para profundizar sobre los aspectos técnicos y operativos de los interruptores en sus diferentes tipos de potencias y tensiones en el que: > Se comparan las diferentes técnicas de corte en AT y BT > Se analizan las causas más probables de fallos en los interruptores de AT,MT y BT > Se dan a conocer las técnicas de supervisión específicas para comprobar el funcionamiento de los interruptores de AT y MT > Se Identifican las características de operación específicas en interruptores de BT > Se examinan las pruebas para verificar las propiedades eléctricas y mecánicas de los interruptores de BT, etc.

Se trata, por tanto, de una exposición de gran Interés para Profesionales de la Enseñanza, Ingenieros Eléctricos. Profesionales Instaladores y Técnicos de Mantenimiento que intervienen en las Instalaciones Eléctricas de cualquier índole de potencia y tensión.

Realización y puesta en marcha de una instalación con régimen de neutro TT

 

Realización del esquema TT

§  Disposiciones generales

Las masas están interconectadas y unidas a tierra sea todo el conjunto o por grupos, o bien individualmente.

La protección contra los contactos indirectos está asegurada por DDR donde la sensibilidad IΔn respeta la condición:

(1)  25 V en locales húmedos, las instalaciones de canteras y establecimientos agrícolas.

La elección de la sensibilidad del DDR, función de la resistencia de la toma de tierra, está dada en la tabla 1.

Tabla 1: Límite superior de la resistencia de la toma de tierra de las masas a no sobrepasar en función de la sensibilidad de los DDR y de la tensión límite UL.

●    Disposiciones particulares

○   Disposiciones para asegurar la selectividad

Con el fin de permitir la selectividad, las normas admiten que el funcionamiento del dispositivo diferencial ubicado en la cabecera de la instalación pueda ser retardado con un tiempo máximo de 1 s. De esta forma, se podrá realizar fácilmente una selectividad total para defectos a tierra en varios niveles como muestra la figura 1.

 

Figura 1: Selectividad total en 4 niveles 

○   Caso donde una masa o un grupo de masas están unidas a una toma de tierra separada (ver fig. 2)

Protección contra los contactos indirectos por DDR en cabecera de cada grupo de masas unidas a una toma de tierra distinta. La sensibilidad debe ser adaptada a la resistencia r_m2 de la toma de tierra.

Figura 2: Toma de tierra separada 

○   Dispositivo diferencial de alta sensibilidad (ver figura 3)

Mínimo obligatorio

La utilización de dispositivos diferenciales residuales de alta sensibilidad (≤ 30 mA) es obligatorio en los casos siguientes:

• Circuitos de bases de tomas de corriente asignada ≤ 32 A, cualquiera que sea el local.
• Circuitos de bases de tomas de corriente en locales mojados cualquiera que sea la corriente asignada indicadas en las condiciones adjuntas.
• Circuitos de bases de tomas de corriente en instalaciones temporales.
• Circuitos que alimentan salas de baño y piscinas.
• Alimentación de instalaciones de canteras, caravanas, barcos de recreo, instalaciones foráneas.

Esta instalación puede ser individual, por circuito o por grupos de circuitos.

Figura 3: Circuito de tomas de corriente

○  Prevención en locales con riesgo de incendio (ver fig. 4)

Protección diferencial de corriente residual obligatoria de sensibilidad ≤ 500 mA para la protección de los circuitos.

Figura 4: Local con riesgos de incendio

○   Protección cuando una masa no está unida a tierra (ver fig. 5)

Es tolerada únicamente para locales o emplazamientos secos cuando la realización de una toma de tierra no es posible.

La utilización de un dispositivo diferencial residual de alta sensibilidad (≤ 30 mA) es obligatoria en la salida correspondiente.

Figura 5: Masa no unida a tierra 

Análisis del contacto indirecto en el régimen de neutro TT

Neutro puesto directamente a tierra (esquema TT, fig. 6)

El punto neutro está conectado directamente a tierra (primera letra T)

Las masas de los receptores están interconectadas y puestas a tierra, bien sea todas en un conjunto, bien sea por grupos o bien individualmente (segunda letra T). La protección se garantiza por medio de dispositivos diferenciales residuales DDR. Todas las masas protegidas por el mismo dispositivo de protección deben estar unidas a la misma toma de tierra.

La toma de tierra del neutro y la de las masas pueden o no estar interconectadas o confundidas. El neutro puede estar distribuido o no.

Figura 6: Neutro puesto directamente a tierra (esquema TT) en baja tensión 

Neutro puesto a tierra (esquema TT) (ver fig. 7)

Figura 7: Tensión de contacto durante el primer defecto de aislamiento (esquema TT)

En presencia de un defecto de aislamiento, aparece una corriente de defecto If que, si la toma de tierra de las masas y la toma de tierra del neutro no están interconectadas, está esencialmente limitada por las resistencias de estas tomas de tierra:

V es la tensión simple de la red.

Si r_N = 10 Ω y r_M = 15 Ω por ejemplo, se tiene:

Las masas interconectadas en este caso toman un potencial U_C1:

Potencial peligroso que impone el corte de la alimentación.

La tensión que aparece entre dos masas vecinas m₁ y m₂ es igual a:

Z_DE es la impedancia del tramo DE: si este tramo está constituido por un cable de cobre de 50 mm² y de 50 m de longitud, se tiene:

Siendo:

Resistividad del cobre a 80 ºC = ρ = 22,5·10^-3 Ω mm²/m

y U_C4 = 22,5·9,2·10^-3, será 0,21 V, potencial inofensivo.

Una masa m₃ no interconectada con las otras no sufre ninguna elevación de potencial.

Si las tomas de tierra del neutro y de las masas se encuentran unidas por conductores enterrados en el suelo por ejemplo, la corriente de defecto no se cierra por tierra, y no estará limitada en la práctica nada más que por la impedancia del bucle de defecto ABCDEFGH.

Su valor puede ser elevado y las masas llegar a un potencial peligroso. Para una impedancia de bucle Z_B de 100 mΩ, se tiene una corriente de defecto de 2.200 A.

Y si  Z_DF ≅ Z_B/2 por ejemplo, la masa m₁ se eleva al potencial de 110 V. Si Z_DE ≅ Z_DF/2, la tensión que aparece entre las masas m₁ y m₂ es igual a 55 V.

Las tensiones de contacto que aparecen en un primer defecto de aislamiento en una red con neutro puesto directamente a tierra (esquema TT) son peligrosas. El disparo ante un primer defecto es obligatorio. Pero también, si la toma de tierra del neutro y la de las masas no están interconectadas, las corrientes de defecto son débiles y no son detectadas por los dispositivos de protección contra defectos entre fases (disyuntores o fusibles). La apertura debe ser obtenida por dispositivos de protección de corriente residual (DDR). Cuando las tomas de tierra del neutro y de las masas están interconectadas o confundidas, las corrientes de defecto son mucho más elevadas.

Sin embargo, como no hay ninguna disposición exigida en este régimen para minimizar, calcular, medir las impedancias de los bucles de defecto, nada permite afirmar que los dispositivos de protección contra defectos entre fases puedan funcionar, la instalación del tipo TT y la introducción de dispositivos de corriente diferencial residual es obligatoria (ver fig. 8).

Figura 8: Protección por dispositivo diferencial (esquema TT)

Artículo en PDF en la siguiente dirección:

https://www.mediafire.com/file/zojg0q6oab3jhm7/Realización+del+esquema+TT.pdf/file

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Realización y puesta en marcha de una instalación con régimen de neutro TN

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