Proteccion y Tierra
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7/24/2019 Proteccion y Tierra
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Centro de Estudios de Energa -all
Libro de texto4- Proteccin de personal y equipo
Tierras elctricas, Armando Llamas, Jorge de los Reyes, Jess Baez, Innoaci!n Editorial Lagares, "onterrey, #$$%&
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Centro de Estudios de Energa -all
Contenido
Proteccin de personal y de equipos
Dnde ocurren las electrocuciones?
Riesgos de la electricidad ELECTROCUC!"
#RCO EL$CTRCO
E%PLO&!"
La proteccin que o'rece la puesta a tierra de equipos
nterruptor con proteccin de 'alla a tierra PR"CPO DE OPER#C!"
RECEPT(CULO )*C P#R# PROTE)ER OTRO& RECEPT(CULO&
U"!" LE)#L "EUTRO + TERR#
E%TE"&O"E& CO" PROTECC!" DE *#LL# # TERR#
Proteccin de 'alla a tierra de equipos
Di,ensiones de los conductores
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Centro de Estudios de Energa -all
Introduccin
'LA ()CIE*A* moderna +a sido eneiciada .or la electricidad& *amos .or +ec+o
/ue contaremos con los sericios y el conort /ue .ro.orcionan los e/ui.os /ue
utilizan energa elctrica& (in emargo, una instalaci!n elctrica sin los elementos
necesarios de seguridad y .rotecci!n nos .uede ocasionar graes .er0uicios y es as
como la .uesta a tierra de e/ui.os y de sistemas elctricos es im.ortante& 1n e/ui.o
sin .uesta a tierra o un sistema no aterrizado tamin .ueden .ro.orcionar sericios y
conort2 .ero con menor seguridad y coniailidad, .oniendo en riesgo a las .ersonas y
a sus .ro.iedades
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Dnde ocurren las electrocuciones?
102 Carreteras
120 Granjas
120 Descargas
atmosfricas
384 Empresas
474 Hogar-uertes pro,edio anualesocasionadas por electrocucinen un per.odo de /0 a1os23456+34708 EEUU
#daptado de &quare D9Electrical &a'ety &e,inar
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C:oque o toque el;ctrico9
electrocucin
Eelocidad y,aterial 'undido
#rco el;ctrico9 que,aduras
Riesgos de la electricidad
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Excepciones 250-5EXCEPCI! 1"Los siste,as el;ctricos usados ea,ente para su,inistrar energ.a a #ornos e$ctricos
industriales para 'undicin9 re'inado9 te,plado y usos si,ilares
EXCEPCI! 2"Los siste,as deri>ados independientes utili@ados Anica,ente para recti'icadores que ali,enten sloa ,otores industriales de %e$oci&a& %aria'$e
EXCEPCI! 3"El;ctrica nomina$ &e$ primario sea inferior a 1 000 (9 sie,pre que se cu,plan las condicionessiguientesB
ue el siste,a se use ea,ente para circ)itos &e contro$
ue las condiciones de ,anteni,iento y super>isin aseguren que slo personas cali'icadas atienden lainstalacin
ue :aya continuidad de la energ.a en el control
&e instalan detectores de 'alla a tierra en el siste,a de control
EXCEPCI! 4"Los sistemas ais$a&os9 tal co,o lo per,iten los art.culos de la "or,a O'icial -ealor de la corriente el;ctrica de 'alla a tierra &e per,itensiste,as con neutro a tierra a tra>;s de una alta i,pedancia en instalaciones tri'=sicas de ca de 76 a 3 666 9sie,pre que se cu,plan las condiciones siguientesB
ue las condiciones de ,anteni,iento y super>isin aseguren que slo personas cali'icadas atienden lainstalacin
ue se requiera continuidad en la energ.a
ue se instalen detectores de 'alla a tierra en el siste,a
ue el siste,a no ali,ente cargas de l.nea a neutro
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oque o c!oque el"ctrico
Es $a estim)$aci+ne$ctrica ,)e
oc)rrec)an&o pasa
corriente e$ctricapor e$ c)erpo-
El e'ecto en el
cuerpo depende de
La cantidad de corriente que pase
Por dnde pase la corriente
La condicin '.sica de la persona
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E#ecto de los c!oques el"ctricos $cantidadde corriente%
/6
30
36
6066F6
630636
660
663
# o ,=sPar=lisis del cora@n9 que,aduras gra>es en piel y rganos
606 # a #
3 + / *iGrilacin >entricular60 + 3 PosiGle 'iGrilacin >entricular
F6 ,# + Di'icultad para respirar9 as'i
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E&e'plo (
Un :o,Gre adulto toca una
tuGer.a energi@ada con 3/6 9 laresistencia de contacto con latuGer.a es de / J9 laresistencia del cuerpo sinconsiderar la piel es de 566 9 yla de contacto con suela ,oKadade cuero es 3/ J Esti,e lacorriente que pasa por esapersona y deter,ine qu; e'ecto leproducir=
./CI!" a resistencia
tota$ es 1* $a corriente es8-0 m- e &o$er5 6 po&r5so$tar-
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E)E*PL+ 2
Un :o,Gre adulto toca una tuGer.aenergi@ada con 3/6 9 laresistencia de contacto con latuGer.a es de / J9 la resistenciadel cuerpo sin considerar la piel es
de 566 9 y la de contacto consuela de cuero seca es 366 JEsti,e la corriente que pasa poresa persona y deter,ine qu;e'ecto le producir=
&OLUC!"B
La resistencia total es 36F J9la corriente es 3/ ,#
#penas sentir= un le>e dolor
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EJEMPLO 3
Un :o,Gre adulto toca una tuGer.aenergi@ada con 3/6 9 laresistencia de contacto con latuGer.a es de / J9 la resistenciadel cuerpo sin considerar la piel es
de 566 9 y la de contacto consuela de :ule es /6 - Esti,e lacorriente que pasa por esapersona y deter,ine qu; e'ecto leproducir=
./CI!" a resistencia tota$ es 20
a corriente es 0-00 m-
)6 por &e'ajo &e$ )m'ra$ &epercepci+n-
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,rco El"ctrico
)curre un arco elctrico cuando luye una cantidad im.ortantede corriente elctrica a tras de lo /ue .reiamente era aire
El aire no es conductor, el lu0o de la corriente se llea a cao enel a.or del material de la terminal del arco y el aire ionizado&Esta mezcla de materiales, a tras de las cuales luye el arco, se
conoce como .lasma&
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e'peratura del arco el"ctrico
06 666 C
/6 666 C
06 666 C
Pueden causarque,aduras
letales a distancias
de :asta /0 ,La ropa al que,arsepuede causarque,aduras
secundarias letales
La potencia del arco puede llegar a ser la ,itad de la potencia disponiGlede corto circuito
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Explosin
Los arcos soGre calientan el aire instant=nea,ente
Esto ocasiona una r=pida e
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Proteccin)uantes
Un par de guantes clase 6 y
Un par de guantes del >oltaKe ,ayor en la planta
-angas aislantes9 consistentes con las clases de
guantes
Tapetes aislantes9 consistentes con los >oltaKes en los
que traGaKar=
ProGadores de >oltaKe
Uno de GaKa tensin
Uno de ,edia tensin
Candados9 dispositi>os y etiquetas de Gloqueo
Cascos9 #"& M743 clase N
)a'as de seguridad #"& M73
&e1ala,ientos de PEL)RO + #LTO OLT#E y cinta
de Gloqueo
Equipo de puesta a tierra
Ropa Retardante *la,a + ,.ni,o de 5 o@ Q yd/
TraKe arco el;ctrico
Diagra,a uni'ilar
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La proteccin que ofrece la puesta a tierrade equipos
Conductor puesto a tierra o neutro
Conductor no puesto a tierra o >i>o
Portal=,paras
,et=lico
:
n
Conductor de puesta a tierra de equipos
Conductor puesto a tierra o neutro
Portal=,paras
,et=lico
:
n
Conductor no puesto a tierra o >i>o
3ortal4m.aras met4lico sinconductor de .uesta a tierra&
3ortal4m.aras met4lico ienalamrado
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+* 2(0-./ 250-( y 250-50
La seccin 210
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Ree'pla1o de receptculos sin puesta atierra
-edidor J: CaKa cuc:illa y 'usiGle
TaGlero con dos unidades t;r,icas
Circuito
deri>ado para
to,acorrientes
Circuito
deri>ado para
alu,Grado
arillaTuGer.a ,et=lica de agua al interior
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Contacto directo con el 3i3o de unto'acorrientes
conductor de puesta a tierra
conductor puesto a tierra
conductor >i>o
C*E
Tierra re,ota
Resistencia del electrodo Resistencia de contacto y del
suelo
La .uesta a tierra de e/ui.os no eita riesgo de electrocuci!n en caso de contacto directo
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Contacto directo en un tostador
La alta de .rotecci!n no se
.resenta s!lo con el contacto
directo y con la terminal no
.uesta a tierra del
tomacorrientes, .uedeocurrir de diersas maneras,
e.g&, al introducir un cuierto
met4lico en el tostador de
.an&
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Interruptor con proteccin de #alla a tierra
G = C I
)round *ault Circuit nterrupter
&ensor de
corriente residual
g
n
:
Circuito de
disparo
RE&ET TE&T
i3
i/
residualcorriente#5 = ii
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+peracin de un interruptor con proteccinde #alla a tierra
g
n
:
Circuito dedisparo
DeGido a la corriente residual el circuitoelectrnico de disparo aGrir= los dospolos del interruptor
i3
i3
5#5 iresidualcorriente == ii
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E)E*PL+ 4
u; papel dese,pe1a elconductor de puesta a tierra enla operacin del interruptor decircuitos de 'alla a tierra?
./CI!"!ing)no e$ con&)ctor &e
p)esta a tierra &e e,)ipos noes in&ispensa'$e para $aoperaci+n &e$ Ground Fault
Circuit Interrupter G=CI
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E)E*PL+ 5
De'i&o a ,)e e$ con&)ctor &ep)esta a tierra &e e,)ipos noes necesario para $aoperaci+n &e$ G=CI sep)e&e e$iminar e$ con&)ctor
&e p)esta a tierra &ee,)ipos-
./CI!"
!o e$ con&)ctor &e p)esta atierra &e e,)ipos no se &e'ee$iminar 6a ,)e $a caja 6 $acana$i>aci+n met5$icas
po&r?an ,)e&ar energi>a&as6 e$ G=CI no proteger?a-
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Cur3as de brilacin 3entricular y deapertura de 6CI
Tie,po ,=
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L, 7ECCI8 2(0-SITIOS E LOS !"E ES O#LI$%TO&IO EMPLE%& " $'(I
in&ica ,)e en $as insta$aciones resi&encia$es se&e'en insta$ar recept5c)$os con interr)ptor conprotecci+n &e fa$$a a tierra en $os sig)ientes sitios" os 'a9os-
as coc#eras- E:teriores-
os m)e'$es &e cocina 6 $os ,)e estn insta$a&os para a$imentar)tensi$ios e$ctricos en $as 'arras &e $a cocina-
C)an&o estn a 1-8 m o menos &e$ 'or&e &e$ frega&ero-
G=CI en recept5c)$os &e 1* 6 &e 20 en c)artos &e'a9o 6 en a>oteas @ a)n,)e no se trate &e %i%ien&as-
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6CI en instalaciones te'porales de sitiosen construccin
La seccin 30*ado co,o lo indicala seccin 21*
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RECEP:C;L+ 6CI P,R, PR+EER +R+7RECEP:C;L+7
&ensor de
corriente residual
g
n
:
Circuito dedisparo
RE&ET TE&T
Ter,inales de l.nea Ter,inales de carga
L)( RECE3T;C1L)( con 67CI .ueden alimentar otrosrece.t4culos, mediante las terminales de carga& Es muyim.ortante
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E)E*PL+ . E
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;I8 ILE,L E;R+ - IERR,U"# U"!" ilegal entre neutro y tierra de las ter,inales del recept=culo o en la cargadis,inuye la proteccin personal que o'rece nor,al,ente un to,acorrientes con )*C
(ensor de
corriente residual
g
n
+
Circuito de
dis.aro
RE(ETTE(T
i
i5
i#
i=
i>
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E)E*PL+ &OLUC!"B
"o9 los F ,# restantes9 los que retornanpor la puesta a tierra de equipos y por
el terreno ser.an insu'icientes paraocasionar el disparo del )*C
Considere,os que en la *igura9 35 ,#pasan por la persona y que 3F ,#retornan por el :ilo neutro El )*C
proteger.a a la persona?
(ensor de
corriente residual
g
n
+
Circuito de
dis.aro
RE(ET TE(T
i
i5
i#
i=
i>
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oltaKe
NoGina de
induccin de
>oltaKe
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=olta&e neutro - tierra a la salida de unreceptculo con 6CI
+6?3
+6?60
6
6?60
6?3
6 6?3 6?/ 6?F 6?D 6?0 6?5 6?O 6?7 6?4 3
tie,po? s
+6?3
+6?60
6
6?60
6?3
6 6?663 6?66/ 6?66F 6?66D 6?660
tie,po9 s
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E)E*PL+ > #gregue lo necesario al esque,a del
)*C en 'il,inas anteriores parailustrar la ,anera en que el )*C
dispara con una unin ") enter,inales del recept=culo
&OLUC!"B
La *igura ,uestra el la@o de corriente9 launin "+) ocasiona que en lugar del
>oltaKe inducido se presente unacorriente
&ensor decorriente
di'erencial:
Circuito
de disparo
Circuito deinduccin de>oltaKe
NoGina deinduccin
de >oltaKe
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EXTENSIONES CON PROTECCIN DEFALLA A TIERRA
E" LO& E&T#DO& U"DO& es oGligatorio que en las construcciones se
e,pleen e
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Extensin con 6CI
&ensor de
corriente
residual
g
Circuito de
disparo
RE&ETTE&T
n
:
Circuito deinduccin de
>oltaKe
NoGina de
induccin de
>oltaKe
-
-
-
Cla>iKa
Recept=culo
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Proteccin de #alla a tierra de equipos
Rel;NoGina dedisparo
Rel;NoGina dedisparo
a? El trans-ormador enlaza a todos los conductores
*esde 5@5, el
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6PE ? El trans#or'ador enla1a el P;P
RelBo,ina de dis.aro
b? El trans-ormador enlaza al .uente de uni!n .rinci.al
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Proteccin de equipo contra #allas a tierracon sensor en neutro
Rel;
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250->4
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;so de la abla 250@>4
Conductor del siste,a de electrodos9 /06+4
TuGer.a ,et=lica de agua9 /06+73 2a8 #cero estructural9 /06+73 2G8 U'er9 /06+73 2c8 #nillo de tierra9 /06+73 2d8 TuGer.a y >arilla9 /06+7F 2c8 Placa9 /06+7F 2d8
Conductor puesto a tierra de generador de e,ergencia con trans'erencia de trespolos9 0+09 /06+/F 2G8 Conductor puesto a tierra de aco,etida9 /06+/F 2G8 Conductor del siste,a de electrodos de un siste,a deri>ado separada,ente9 /06+/5
2G8 Puente de unin a equipos en el lado del su,inistro del equipo de descone
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250->5
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;so de tabla 250->5
Conductores de puesta a tierra de canali@aciones y equipos9 /06+40 Unin a equipo en el lado de la carga del equipo de descone
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