Leyes y Conceptos Tecnicos Basicos Para Lograr Instalaciones Electricas Seguras

7/26/2019 Leyes y Conceptos Tecnicos Basicos Para Lograr Instalaciones Electricas Seguras

1/76

Leyes y conceptos

tcnicos bsicos,

para lograr instalacioneselctricas seguras

Ing. Alberto. N. PrezEx-gerente Tcnico de Cambre y Atma

Colaborador: Ing. Gustavo Capo, gerente de APSE

Grficas: Hugo Torres


2/76

Soluciones en Materiales Elctricos e Iluminacin

Av. Asamblea 470 (C1424COR), CABA.Tel.: 5281-5610 / 4922-9569/77 | Fax: 5281-5607

Lunes a viernes de 7 a 18hs. Sbados de 8 a [email protected] | www.matelectricos.com

Muchos Venden Materiales Elctricos...

Nosotros Somos Materiales Elctrico


3/76

Leyes y conceptos

tcnicos bsicos

para lograrinstalaciones

elctricas seguras

Ing. Alberto. N. Prez,Ex-gerente tcnico de Cambre y Atma

Colaborador: Ing. Gustavo Capo, gerente de APSE

Grficos: Hugo Torres

2


4/762

Autor: Ing. Alberto Prez

Colaborador: Ing. Gustavo CapoGrficos y dibujos: Hugo Torres

Diseo: Editores S.R.L.Av. La Plata 1080, Ciudad Autnoma de Buenos Aires, Argentina.

ACYEDEGascn 62, Ciudad Autnoma de Buenos Aires, [email protected]| www.acyede.com.ar

Queda hecho el depsito que marca la ley 11.723.

Este libro se publica en el sitio web de Editores SRL, www.editores.com.ar

Esta obra est bajo una Licencia CreativeCommons Atribucin-NoComercial-Sin-Derivar 4.0 Internacional.


5/76

Prlogo

Por ingeniero Alberto Woycik, de ACYEDE

Ms que presentar un trabajo de edicin tcnica, para que se sume a los tantos ubicados en el

do tcnico educativo, el Ing. Alberto Prez vierte en sus pginas lo aprendido durante su vida prof

prctica, aconsejando lo necesario para alcanzar y comunicar la seguridad en el uso y aprovecham

de la energa elctrica.

Debi aplicar su formacin tecnolgica forjada en instituciones educativas para cubrir las nec

des de variadas actividades empresarias pero su visin personal pudo ganar y se destacaron sus a

para aquello de ... Lograr instalaciones seguras.Sus apuntes, aunque simples y llanos, ensean mencionando y distinguiendo, con ejemplos ac

ados por valores numricos, tendiendo al logro de objetivos, sin olvidar la calidad que debe tene

material elctrico, y al mismo tiempo llamar la atencin sobre cada uso necesario de la energa el

Quiero destacar que si bien los foros educativos estn dirigidos por docentes de experiencia pr

nal, tratando de nuevos desarrollos programticos de estudio y conocimiento, no siempre se pued

tar con presencias gerenciales y/o directivos interesados en proponer ideas provenientes de la ac

industrial, para ubicarlas en programas de estudio, laboratorios y actividades operativas para im

el progreso de las tecnologas industriales en la tcnica actual. Bien podra, en situaciones como

ubicarse el Ing. Alberto Prez.Para nosotros, camaristas elctricos de larga historia, el Ing. Alberto Prez queda invitado para

guir y llevar ms lejos an el trabajo inicial que termina de presentar.

Este texto est dedicado a los instaladores elctricos que no pudieron terminar la escuela tcn


6/76


7/76

La electrotecnia nos permite, a travs de sus leyes y conceptos, explicarnos el funcionamiento

Dispositivos

Aparatos

Mquinas

Es decir, sistemas y accesorios elctricos que se utilizan a diario en nuestros hogares-industriasy lugares de esparcimiento etc.

Estas leyes y conceptos sern, para quienes ya estn en la especialidad con experiencia, una her

ta de ayuda para la interpretacin y solucin de problemas que se presentan en la prctica diaria.

En cuanto a los que se inician en la especialidad, les permitirn conocer para qu y por qu se

por ejemplo, un interruptor termomagntico o un interruptor diferencial, o cmo se calcula y prot

instalacin elctrica o un tablero elctrico, o qu es la potencia aparente, la potencia activa, la p

reactiva y el factor de potencia en corriente alterna, o los grados de proteccin IP de una envoltur

Introduccin


8/76


9/76

Captulo 1

Leyes de Ohm, Kirchhoff y Joule

Breves conocimientos de matemtica

Explicaremos brevemente algunos conocimientos necesarios de matemtica que nos servir

usar las leyes de Ohm y de Kirchhoff, entre otras.

Qu es una igualdad en matemticas?

Daremos un ejemplo:

1 igualdad 2 = 8/4

donde

2 es el primer miembro de la igualdad, 8/4 es el segundo miembro, 8 es el numerador de

sin y 4 es el denominador.

2 igualdad 4 = 8/2

3 igualdad 2 4 = 8

Nota: es el smbolo que significa multiplicar

En una igualdad, el nmero que est en un miembro multiplicando pasa al otro miedividiendo, y viceversa.

En la segunda igualdad hemos pasado, de la primera igualdad, el nmero 2 del pmiembro al segundo, y el nmero 4 del segundo miembro al primero, y la igualdad se ma

En la tercera igualdad hemos pasado, de la primera igualdad, el nmero 4 del segundo mbro que est dividiendo al primer miembro como multiplicando, y la igualdad se mantuv

Esto nos dice que en matemtica se pueden hacer estos pasajes de trminos

de un miembro al otro de la igualdad, y la igualdad no cambia

Este conocimiento matemtico nos permite resolver distintos problemas en donde se conoce

nos trminos y se desconoce uno. A modo de ejemplo del uso de la igualdad matemtica en tr

elctricos, usaremos la ley de Ohm.


10/768

Leyes y conceptos tcnicos bsicos, para lograr instalaciones elctricas seguras

(1) I = U/R

(2) R = U/I

(3) I R = U

En el caso (1), conocemos U y R y podemos obtener el valor de I (corriente).

En el caso (2), conocemos U e I, y podemos obtener el valor de R (resistencia). En el caso (3), conocemos I y R y podemos obtener el valor de U (cada de tensin).

Otro caso de igualdad se da en la ley de las corrientes o ley de Kirchhoff, en la cual la corriente

entra a un nudo es igual a la suma de las corrientes que salen de l, o sea:

(4) I1= I

2+ I

3+ I

4

Si hacemos:

I1= 40 A I

2= 10 A I

3= 20 A I

4= 10 A

Entonces:

40 = 10 + 20 + 10 igualdad

El problema se presenta si, por ejemplo, conocemos las corrientes I1, I

2e I

3y no conocemos I

4.

En la igualdad (4) debemos dejar sola a I4para hallar su valor en base a I1, I2e I3que son valoreconocemos. Para ello, y como en una igualdad un nmero que est sumando en un miembro pasa a

restando, I2e I

3pasan al primer miembro de la igualdad con valores negativos y nos queda:

I1- I

2- I

3= I

4

y reemplazando los valores nos da: 40 - 10 - 20 = I4, que es 10 A, como habamos dicho.

Antes de ir al captulo 2 que trata de la ley de Ohm, es necesario conocer qu es el tomo

Qu es el tomo?

El tomo es la parte ms pequea de la materia y est formado por electrones, protones y neut

dispuestos como muestran las figuras 1 y 1bis.


11/76

Captulo 1: Leyes de Ohm, Kirchoff y

En la naturaleza existen muchos elementos

tales como hidrgeno (H), oxgeno (O), hierro

(Fe), aluminio (Al), etc. en los que cada uno tie-

ne alrededor del ncleo, formado por protones

y neutrones, distintas rbitas electrnicas que

se superponen hasta un mximo de siete, y cadauna tiene un nmero determinado de electrones.

La primera capa se completa con dos electrones, la segunda con un nmero mximo de och

sucesivas pueden tener an mayores cantidades de electrones. Ningn tomo existente tiene la s

capa de electrones completa.

Es el electrn la carga elctrica ms pequea conocida, y cuyo movimiento da origen a lo

que conocemos como electricidad

Los electrones ms externos son los que determinan el comportamien-

to para unirse con otros tomos de otros materiales y formar las molculas,

por ejemplo, la molcula de agua, H2O: el tomo de hidrgeno tiene un

solo electrn en su rbita y el tomo de oxgeno tiene dos, y se unen para

formar la molcula (figura 1 bis).

Ley de Ohm

La ley de Ohm fue desarrollada por Georg Simon Ohm (Erlangen, 16de marzo de 1789-Mnich, 6 de julio de 1854). Georg Simon Ohm fue un

fsico y matemtico alemn que aport a la teora de la electricidad la ley

de Ohm, conocido principalmente por su investigacin sobre las corrientes

elctricas. Estudi la relacin que existe entre la intensidad de una corriente

elctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley

que lleva su nombre que establece que I = V/R. Tambin se interes por la

acstica, la polarizacin de las pilas y las interferencias luminosas. La unidad

de resistencia elctrica, el ohm (), recibe este nombre en su honor. Termin

ocupando el puesto de conservador del gabinete de fsica de la Academia

de Ciencias de Baviera.

La ley de Ohm relaciona tres parmetros esenciales: la corriente elctrica [I] con la cada de ten

diferencia de potencial elctrico [U] con la resistencia elctrica [R].

Su frmula matemtica es la siguiente

Figura 1

Figura 1 bis.

Molcula de agua, H


12/7610


I = U / R

Definamos qu significa cada trmino.

Diferencia de potencial elctrico (U)Cuando hablamos de qu es la diferencia de poten-

cial elctrico, tenemos que preguntarnos primero qu

es un potencial elctrico? Y aqu llegamos al tomo en

donde existe la carga elctrica conocida ms pequea,

que es el electrn, y que por convencin es negativa. El electrn gira alrededor del centro del t

donde est la carga elctrica positiva (protn) que es igual a la carga del electrn (ver figura 1). Si t

mos dos esferas metlicas y colocamos en una cargas elctricas positivas y en la otra cargas iguales

negativas, se produce a travs de la separacin entre ambas un campo elctrico (ver figura 2).Y decimos que cada esfera tiene un potencial elctrico y entre ellas existe una diferencia de pote

Existen la diferencia de potencial continuo y alterno (figura 3).

Esa diferencia de potencial va a dar origen a la corriente elctrica a travs de un conduc-

tor y su unidad de medida es el volt (V).

Caso bsico de aplicacin prctica (CBAP)

Tiene su equivalente hidrulico en la energa potencial que existe en

un tanque de agua a una altura H sobre el final de la canilla y que es capaz

de generar un caudal de agua a travs de la caera (figura 4).

Figura 2

Figura 3.

A la izquierda, ejemplo de una diferencia

de potencial constante o continuo: batera

A la derecha, ejemplo de una diferencia

de potencial alterno: en un tomacorriente

de una instalacin domiciliaria

Figura 4


13/76


La corriente elctrica (I)

La corriente elctrica es, por definicin, la cantidad de carga elctrica (electrones) que circula

conductor en un segundo.

Su frmula matemtica es:

I [A] = Q/t

donde "Q" es la carga elctrica que se desplaza del tomo,

"P" hacia el O en un segundo y su unidad de medida es el

amper (A) (figura 5).

Caso bsico de aplicacin prctica (CBAP)

En el ejemplo hidrulico equivale a la cantidad de aguaque circula por la caera en un segundo.

La resistencia elctrica (R)

La resistencia elctrica es la que se opone al paso de la corriente en un conductor a lo largo d

hay una diferencia de potencial elctrico aplicado. El valor de la resistencia depende del mater

constituye el conductor, de su seccin en milmetros cuadrados, de su longitud en metros y de su t

ratura, y su unidad de medida es el ohm.

R (ohm) = resistividad del material longitud/seccin

Si el material es cobre, la resistividad es 0,0178 ohm /mt (a 20 C). Hay materiales como la niq

manganina o nicrom (ver tabla) que tienen valores mucho mayores y que se utilizan especialment

hacer resistencias calefactoras.

Tabla de resistividad de materiales

Material Cobre Aluminio Nquel Hierro Plata Nicrom* Niquelina* Mangan

x mm2

m 0,0178 0,0256 0,1232 0,0906 0,0146 1,107 0,400 0,42

* Materiales muy resistentes

CBAP: En el ejemplo hidrulico, es la resistencia que ofrece el cao a travs de su longitud y sec

paso del caudal de agua.

Figura 5


14/7612


Volviendo a la ley de Ohm aplicada a circuitos de corriente continua, vemos que la corriente qu

cula por una resistencia es directamente proporcional a la U e inversamente proporcional a la resist

esto qu significa?

Ejemplo 1: si en un circuito aument la U al doble, a igual R, la I aumenta al doble.

Ejemplo 2:si aument la R al doble, a igual tensin la I disminuye a la mitad.

Ejemplo numrico de 1:

I1= 220/50 = 4,4 A

I = 2 (220/50) = 8,8 A

Conclusin: es el doble de I1

Ejemplo numrico de 2:

I1= 220/50 = 4,4 A

I2= 220/ (2 50) = 2,2 AConclusin: I2es la mitad de I

1

Unidades elctricas

De tensin:

Unidad igual al volt (V)

Mltiplo igual al kilovolt (kV), igual a 1000 V

Submltiplo igual al milivolt (mV), igual a 0,001 V

De corriente: Unidad igual al ampere (A)

Mltiplo igual al kiloampere (kA), igual a 1000 A

Submltiplo igual al miliampere (mA), igual a 0,001 A

De resistencia:

Unidad igual al ohm []

Mltiplo igual al kiloohm (k), igual a 1000 ohms

Mltiplo igual al megaohm (m), igual a 1000.000 ohms

Ejemplos

Valor de tensin domiciliaria igual a 220 V

Valor de tensin industrial igual a 380 V

Valor de corriente de un interruptor termomagntico igual a 10, 16 o 25A

Valor de resistencia de descarga de un capacitor igual a 100


15/76


Leyes de Kirchhoff

El responsable de las Leyes de Kirchhoff es Gustav Robert Kirchhoff (K-

nigsberg, 12 de marzo de 1824-Berln, 17 de octubre de 1887). Gustav Ro-

bert Kirchhoff fue un fsico prusiano cuyas principales contribuciones cient-

ficas estuvieron en el campo de los circuitos elctricos, la teora de placas, la

ptica, la espectroscopia y la emisin de radiacin de cuerpo negro.Invent el espectroscopio y, junto con Robert Bunsen, descubri el rubi-

dio y el cesio por mtodos espectrales. Identific la raya D del espectro solar

como la producida por sodio vaporizado. Descubri las leyes generales que

rigen el comportamiento de un circuito elctrico. Se dedic al estudio de la

termodinmica y realiz investigaciones sobre la conduccin del calor. Estu-

di los espectros del Sol, de las estrellas y de las nebulosas, confeccionando

un atlas del espacio, y demostr la relacin existente entre la emisin y la

absorcin de la luz por los cuerpos incandescentes.Kirchhoff propuso el nombre de radiacin de cuerpo negro en 1862. Es responsable de dos c

tos de leyes fundamentales para la teora clsica de circuitos elctricos y en la emisin trmica. A

ambas se denominan leyes de Kirchhoff, probablemente esta denominacin es ms comn en el c

las leyes de Kirchhoff de la ingeniera elctrica.

1: ley de la corriente elctrica

En un circuito se presenta un punto o unin adonde llegauna corriente elctrica y de donde se derivan dos o ms co-

rrientes elctricas (figura 6).

Esta ley dice que la corriente que llega (I1) siempre es igual

a la suma de las corrientes que salen (I2+ I

3+ I

4). Esto es as

porque, en el caso contrario, se acumularan cargas elctricas

indefinidamente (principio de conservacin de la energa).

2: ley de las cadas de tensin

En todo circuito cerrado (malla), en que hay una fuente

de tensin (V4) que origina cadas de tensin en las resis-

tencias que constituyen el circuito (figura 7), si al punto

d lo ponemos al potencial de tierra (0), el punto "a" eleva

su potencial hasta V4 y luego cae en b por efecto de la

resistencia R1y sigue cayendo del punto b al c por la

Gustav Robert Kirch

Figura 6

Figura 7

Las Leyes de Kirchhoff permiten conocer en un circuito elctrico qu corrientes y qu tensione

hay en cualquier punto.


16/7614


resistencia R2, haciendo que finalmente caiga por R

3al valor de 0 en el punto d. En otras palabras, e

malla cerrada, la suma de las cadas de tensin es igual a las fuentes de tensin que originan dichas ca

Ley de Joule

La Ley de Joule fue desarrollada por James Prescott Joule (Salford, Mnchester, 24

de diciembre de 1818-Salford, 11 de octubre de 1889). James Prescott Joule fue unfsico ingls, uno de los ms notables fsicos de su poca, conocido sobre todo por sus

investigaciones en electricidad, termodinmica y energa. Estudi el magnetismo, y

descubri su relacin con el trabajo mecnico, lo cual lo condujo a la teora de la ener-

ga. La unidad internacional de energa, calor y trabajo, el joule (o julio), fue bautizada

en su honor. Trabaj con Lord Kelvin para desarrollar la escala absoluta de la tempe-

ratura, hizo observaciones sobre la teora termodinmica (efecto Joule-Thomson) y

encontr una relacin entre la corriente elctrica que atraviesa una resistencia y el

calor disipado, llamada actualmente ley de Joule.Esta ley se refiere a que la corriente elctrica al circular por un conductor produce en l un calo

da origen a un aumento de su temperatura. Esto se explica porque los electrones al desplazarse p

conductor desde un tomo a otro impulsados por la fuerza del campo elctrico que se origina p

diferencia de potencial elctrico, se rozan con los ncleos de los tomos que encuentran y produce

lentamiento, que es prdida de energa. Detengmonos en este nuevo concepto para entender po

CBAP

1) Una lnea de transmisin de energa se realiza a altos voltajes (500.000 V).

2) En la Reglamentacin para la ejecucin de instalaciones elctricasde la AEA (AEA 90364 ) se ficorrientes que admiten las secciones de los conductores, segn las condiciones de disipacin de

del espacio que los rodea (canalizacin, temperatura ambiente, tipo de aislacin del conductor y n

de circuitos).

CBAP

Para transmitir muy altas potencias se necesitan en la fuente de generacin tensin y corrientes

elevadas, y si lo hiciramos con corrientes muy altas, la seccin de conductor tambin lo sera y la

sera muy cara, por ello usamos 500.000 V y corrientes bajas, para que la prdida de energa y el cos

la lnea sean menores.

CBAP 2

Los conductores de una instalacin elctrica estn recubiertos de un aislamiento que resiste sin de

rarse una temperatura de trabajo continuo mxima, y as se garantiza la instalacin en buen func

miento durante 25 o 30 aos.

James Prescott J


17/76


CBAP 3

Esta energa, que en los ejemplos anteriores es una prdida, se convierte en til cuando la usamos

calefactor elctrico o plancha en el hogar.

CBAP 4

Esta energa en forma de calor se utiliza en un interruptor termomagntico para que este corterriente (en un tiempo mayor a una hora), cuando la sobrecarga del valor nominal es de un 45%.

produce por la deformacin de un bimetal debido a la temperatura que se origina por dicha co

circulando por l.

Qu es la potencia elctrica?

Al hablar de qu es la potencia elctrica debemos decir que es todo

trabajo elctrico realizado en un tiempo. Tambin podemos decir que

el trabajo realizado es una energa, que en nuestro caso es calor provo-cado por una corriente elctrica circulando por una resistencia (ejem-

plo del calefactor). (Figura 8). La potencia elctrica en corriente conti-

nua es por definicin el producto de la tensin por la corriente (U I).

Unidades de potencia elctrica

Unidad igual al watt (W)

Mltiplo igual al kilowatt (kW), igual a 1000 W

Mltiplo igual al megawatt (mW), igual a 1000.000 W

Ejemplo de potencia

Plancha igual a 1000 W

Calefactor igual a 2000 W

Esta es la potencia elctrica que la fuente de la tensin le entrega a la resistencia y, como Pote

Trabajo/Tiempo, luego U I = Trabajo/Tiempo.

Y como podemos pasar el tiempo del segundo miembro de la igualdad al primero multipli

queda

(1) U I tiempo = Trabajo = Energa = Calor

Y como por la ley de Ohm,

(2)] U = I R

Nos queda, reemplazando [2] en [1], la igualdad que nos permite expresar el calor en base a la c

te, la resistencia y el tiempo.

Figura 8


18/7616


I I R Tiempo = Energa en forma de calor

expresado en unidades: kilowatt hora es la unidad de energa que consumimos en nuestros hogar

Ms adelante veremos cmo las fuentes de potencias (en alterna) entregan lo que se llaman pot

activa, potencia aparente y potencia reactiva .


19/76

Captulo 2

Leyes de magnetismo y electromagnetis

Ley de Ampere

Esta ley se refiere a la creacin de un campo magntico producido por una corriente elctri

circula por un conductor (ver figura 9).

Si la corriente es continua, el campo magntico es continuo.

Si la corriente es alterna, el campo magntico es alterno.

Figura 9. Ley de Ampere. Campo magntico producido por la corriente elctrica continua.

Referencias: (a) Campo magntico alrededor de un alambre que transporta corriente. (b) Seccin transversal perpen

al conductor. La corriente fluye saliendo de la pgina. (c) Regla de la mano derecha que relaciona la direccin y el sen

campo o la lnea de f lujo (dedos) con la direccin y el sentido de la corriente I (pulgar)

Si se explora este campo por medio de una aguja magntica, se encuentra que la aguja se o

siempre perpendicularmente al radio trazado desde el eje del alambre. Si se desplaza la aguja en

reccin y el sentido sealado por su extremo norte, se encuentra que las lneas del campo mag

forman lazos circulares en torno al alambre conductor.

Se toma como sentido del campo magntico al indicado por el extremo norte de la aguja, co

indica en el punto (b) de la figura 9. Las relaciones que existen entre el sentido del campo magn

el sentido de la corriente en el conductor son fciles de recordar gracias a la regla de la mano der

regla del tirabuzn.


20/7618


Ley de Hopkinson

Esta ley se refiere a un circuito magntico y tiene semejanza

con la ley de Ohm para circuitos elctricos. Dice que la intensidad

del campo magntico (H) que se produce en el interior de una bo-

bina (toroide) arrollada sobre un ncleo y recorrida por corriente

(como muestra la figura 10) es directamente proporcional a losampervueltas (NI) de si misma e inversamente proporcional a la

reluctancia del circuito magntico.

Estos valores nos indican que cuando usamos como ncleos

materiales como el hierro silicio, la reluctancia disminuye 7000

veces respecto a la del aire, y ello significa que con las mismas

ampervueltas (NI) se consigue 7000 veces ms lneas de campo

magntico.

En la figura 11, la reluctancia (resistencia) a que se produz-

can las lneas del campo magntico est dada, en este caso, por

la suma de la reluctancia del hierro ms la del aire, es decir, es-

tn en serie. Ms adelante veremos qu valor tienen una y otra

y cmo influye la resistencia o reluctancia del aire en la reluc-

tancia total.

Figura 10. Reluctancia = Longitud (L

seccin toroide *: permeabilidad de

del ncleo magntico interno a la bo

H(Intensidad del

campo magntico) =NI (Fuerza magneto motriz)

Rm (Reluctancia magntico)

Ley de Ohm = U (Diferencial de potencial)R (Resistencia elctrica)

Rm (Reluctanciamagntica) =Longitud de la lnea magntica

=L (cm)

Permeabilidaddel aire

Seccinncleo M0 S (cm

2)

Material Mr

Aire 1

Cobalto 250Niquel 600

Acero dulce 2.000

*Hierro silicio 7.000

**Permalloy 100.000

Tabla de permeabilidades relativa

Mr: Permeabilidad del material respe

al aire | * Usado en transformadores, m

tores, generadores | ** Usado en ncl

y rels de interruptor diferencial, tran

formadores de intensidad y especial

R (Resistenciaelctrica) =(Resistividad

del material)=

L (longitud) mt

M (cm2) conductorS (mm2)

Figura 11


21/76

Captulo 2: Leyes del magnetismo y electromagn

Rtotal

= Rhierro

+ Raire

=long Fe

=long Aire

MFe

SFe

M0 S

aire

dondelong Fe es la longitud de la lnea magntica en el hierro (100 S), S es la longitud de la lnea mag

en el aire, MFe

es la permeabilidad del hierro, relativo al aire (7000) y M0es la permeabilidad del aire

Rhierro =100 S

=S

7.000 Seccin toroide 70 Seccin toroide

Raire = S1 Seccin toroide

Comparandocon, apreciamos que: reluctancia en el hierro es setenta veces menor q

reluctancia en el aire. Dicho de otra manera, la reluctancia o resistencia al campo magntico en el

70 veces mayor que en el hierro.

CBAP

En los circuitos elctricos para alimentar lmparas de: mercurio o mercurio halogenado o sodio o fcente usamos balastos para lograr el encendido y la potencia de las lmparas exigidas por su fabrican

cada de tensin en los balastos se obtiene por una bobina arrollada sobre un ncleo magntico en

hay, tal como se dijo anteriormente, lneas del campo magntico que tienen que atravesar una parte

CBAP

La construccin del ncleo de un rel diferencial

es una demostracin de esta ley.

Rel diferencial: el ncleo se hace con una pre-

cisin de fabricacin tal, de forma de lograr una

fuerza de retencin de la armadura mvil de

aproximadamente 200 gramos, el aire o entrehie-

rro de esta armadura con el ncleo principal es

de solo un micrn, o sea la milsima parte de un

milmetro. Figura 12


22/7620


El campo magntico en los materiales ferromagnticos

Para producir campos magnticos se utilizan conductores

arrollados en forma de hlice, a lo que se llama bobina o sole-

noide. Supongamos como en la figura 13 que la bobina tiene N

espiras o vueltas y que circula por ella una corriente I. La bobina

tiene una longitud L.Estas ampervueltas (NI) crean dentro de la bobina un campo

magntico (lneas de fuerza magnticas) que se cierran en s mismas y ser mayor cuando ms ampervu

hay y menor es el largo de la bobina (L).

H = NI/L

donde H es la intensidad del campo magntico y se mide en oersted (Oe).

Qu es una inductancia?

Es una bobina con N espiras recorrida por corriente y que alma-

cena energa en su campo magntico. Si todas las lneas de campo

magntico envuelven a la bobina N veces, a estas lneas se la llama

flujo magntico atravesando la seccin del ncleo donde se arrolla

la bobina. A la relacin entre el flujo magntico y la corriente que lo

produce se la llama la inductancia de la bobina (figura 14) y se la

mide en la unidad henry.

L (inductancia) =

c(Flujo magntico concatenado)

R (Unidad de corriente)

Esta inductancia (L) se refiere a una bobina solamente y se opone al establecimiento de la corr

alterna en una bobina y a su campo magntico.

Qu es el flujo magntico concatenado con las espiras de una bobina?

Es todas las lneas de fuerza magnticas que atraviesan la seccin del ncleo, donde se arrolla la

na y que se concatenan o enlazan con ella. Este flujo magntico est en el aire del ncleo de la bob

su unidad de medida es el maxwell.

Figura 13

Figura 14


23/76


Si colocamos dentro de la bobina un ncleo de hierro, la cantidad de lneas o campo magn

incrementan fuertemente debido a la permeabilidad magntica relativa, que es una caracterstica

saliente de algunos materiales, tales como el hierro silicio y el Permalloy. Esto ocurre porque hay

riales llamados ferromagnticos que en sus tomos producen, por efecto del giro del electrn alr

del ncleo, una corriente elctrica que, como dijimos en la ley de Ampere, produce un campo mag

perpendicular al plano donde se mueve el electrn. Estos imanes elementales estn en un nchierro orientados al azar (figura 15).

El campo magntico producido por los NI de la bobina tiende a orientar los imanes elementales e

reccin del eje de la bobina, y a medida que crecen los NI crecer el campo magntico hasta un valor

no hay ms imanes para orientar y se dice que el ncleo est saturado (figura 16).

Figura 15 Figura 16

Se comprueba que si luego de llegar a la saturacin se disminuyeran los NI (proceso de desm

tizacin), la curva es distinta, y al hacerse 0 los NI (ampervuelta), nos queda un valor de magn

remanente que se usa por ejemplo en el rel diferencial en donde la armadura mvil est reteni

ese magnetismo al ncleo principal (figuras 17 y 18).

Figura 17 Figura 18,

CBAP

En un interruptor termomagntico hay una bobina de pocas espiras arrolladas sobre un ncleo

magntico, recorrida por la corriente principal In; cuando ocurre un cortocircuito en la instalaci

trica, el campo magntico originado por el aumento a 5, 10 o 20 veces de la In produce por atr

magntica la apertura del dispositivo.

La induccin magntica es la cantidad de lneas magnticas que atraviesa una superficie y su

unidad es el Gauss.


24/7622


Ley de Biot y Savart

Esta ley se refiere a las acciones que se producen entre dos campos magnticos producidos po

ductores rectilneos recorridos por distintas corrientes.

CBAP

Suponemos que los conductores son perpendiculares al papel y que el sentido de la corriente en aes entrante al papel (figura 19), lo cual se indica por una cruz (si la corriente fuera saliente, lo indic

con un punto).

Ejemplo de los campos magnticos de

dos conductores con igual sentido de

corriente

Ejemplo de los campos magntico

dos conductores con igual distin

sentidos de corriente (caso b)

Esta fuerza de atraccin F1depende del producto de las cor

I1e I

2y es inversamente proporcional a la distancia d entr

ductores o ramas.

Cuando I1e I

2aumentan, la fuerza es mayor, y si la distancia

los conductores o barras disminuye, la fuerza F1tambin aum

Figura 19.

Entre ambos conductores recorridos por corrientes de igual sentido en la zona central, el campo

ntico se debilita, y ello da origen a una fuerza mecnica que hace que los conductores se atraigan

comenzamos a hablar de fuerzas electromagnticas que son el principio de las mquinas elctrica

Si ,en cambio, el sentido de las corrientes es distinto (en uno entra y en el otro sale), se produc

concentracin de lneas de campo entre los conductores y ello crea una fuerza mecnica que tien

separarlos. Estas fuerzas pueden ser muy elevadas en el caso de un cortocircuito en la entrada de t

ros de fbrica, donde la impedancia es muy baja. Estas fuerzas solicitan mecnica- y trmicamente

barras del tablero al igual que a transformadores de potencia, de medicin. etc.

CBAP

Supongamos un tablero de entrada con barras de cobre de 10 x 35 mm y separadas por 40 mm en

Si la Icc es de 10.000 A, la fuerza que se producir entre las barras ser de:


25/76


F (kg) =2 l

1 l

2 L

d 108

donde:

L es el largo de la barra de cobre (en metros), d es la separacin entre barras (en metros), l1 e

rriente en amperes, l2 es la corriente en amperes, 108 es 100.000.000 (ocho ceros) y d es 40 milm

F (kg) =2 10.000 A 10.000 A 2 m

=2 2

= 100 kg0,040 m 108 0,040

Valor suficiente para provocar destrozos y daos en el cuerpo del electricista, si no est bien prot

CBAP

Estas fuerzas que se producen por interaccin de dos campos magnticos, hacen que en un mocorriente contina o universal, el campo del estator reaccione con el campo del rotor y generen f

mecnicas que producen la cupla motora que da origen al giro del motor.

Leyes de Faraday

Se han estudiado las propiedades fundamentales de los campos elctricos y magnticos, est

constantes ambos. Ahora se estudiarn los campos que varan en el tiempo y se introducen las le

induccin de Faraday, que dicen:

Una fuerza electromotriz (FEM) se induce en un circuito cerrado debido a una variacin de

del flujo magntico concatenado con l. Una fuerza electromotriz (FEM) se induce en un conductor que se mueve en un campo mag

con una velocidad (v) perpendicular a l.

1 ley de Faraday

Si todo conductor de corriente produce un campo magntico (ley de Ampere), la inversa tamb

posible. Es decir, el campo magntico puede producir una corriente en un circuito cerrado pero

condicin de que este flujo magntico, concatenado con el circuito, vare con el tiempo. Considere

espira de alambre cerrada de la figura 20, atravesada por un campo

magntico B, normal al plano de la espira.

Si B disminuye, se comprueba que por la espira circula una co-

rriente I, con el sentido indicado. Se dice que esa corriente es indu-

cida por la variacin del campo magntico. Es importante decir que:

A. Cuando el campo magntico disminuye en su valor, la corrien-

te que se induce en la espira tiene un sentido tal que produce Figura 20


26/7624


un campo magntico que tiende a reforzar el campo cuya variacin decreciente le dio orige

B. Cuando el campo magntico aumenta en su valor, la corriente que se induce en la espira tie

debilitar el campo cuya variacin creciente le dio origen. Luego, el sentido de la corriente ind

es siempre el que produce un campo magntico que se opone a la variacin del campo que

origen (ley de Lenz) (figura 21).

Figura 22: Caso B.

B aumenta. La FEM induci-

da y la corriente inducida

en la espira debilitan el

campo principal con el

campo secundario creado.

Figura 21: Caso A.

B disminuye. La FEM indu-

cida y la corriente inducida

en la espira aumentan el

campo principal con el cam-

po secundario creado.

Nota:tanto en la ley de Biot y Savart como en la de Lenz como en el principio del funcionamient

motor trifsico o universal o de corriente continua, se manifiestan reacciones electromagnticas y m

nicas que se producen por deformacin de los campos magnticos estables y que dan origen al rest

cimiento de esa estabilidad de la energa.

Precisando la ley de Faraday: la fuerza electromotriz inducida en un circuito cerrado es igual a la

cidad de cambio del campo magntico que concatena el circuito.

E(FEM) inducida

E (FEM) = /t

es la variacin, es la variacin del flujo magntico y t es la variacin del tiempo.

Esto vale para una espira, si son N espiras con las cuales est concatenado el campo magntico, la

inducida ser N veces mayor:

E (FEM) = N / t

E (FEM) se mide en volt

Representaremos grficamente una corriente alterna y el campo magntico que ella produce

figura 23.


27/76


La corriente varia con el tiempo y, como produce un campo magntico, este varia con el tiemp

que la corriente; se dice que ambos estn en fase (figura 24).

Figura 23 Figura 24

Esto significa que si la corriente pasa por cero, tambin lo hace el campo y si aquella pasa

mximo, tambin lo hace el campo magntico. Aprovechando esto grficos y en base a la ley de F

veremos como se representa la FEM inducida y la variacin del flujo o campo magntico que le da

Vemos que en la zona A la variacin del flujo magntico respecto del tiempo es mxima, por ello

inducida ser mxima para ese punto (ver figura 25), punto P, en cambio en la zona C, la variacin d

magntico respecto del tiempo es mnima, por ello la FEM inducida ser cero, punto R.

Figura 25 Figura 26

Conclusin

La FEM inducida es mxima cuando el f lujo magntico es cero, esto se representa como que la

adelanta en el tiempo 1/4 del ciclo de la corriente alterna, y ello equivale a 90 C (ver figura 26).

CBAP 7

Esto es lo que ocurre en un transformador de tensin en donde un arrollamiento primario recorri


28/7626


corriente alterna produce un campo magntico alterno, y este concatena a otro arrollamiento secu

rio, que est bobinado sobre l, induciendo en l una FEM cuyo valor depende de la relacin de las

las Np. Si Ns/Np = 2, la FEM secundaria es el doble de la primaria. Si Ns/Np es la mitad, la FEM secun

ser la mitad de la primaria. Esto se expresa por la igualdad:

FEM secundaria =FEM primaria Ns/Np

donde:

Ns es el nmero de espiras secundarias y Np es el nmero de espiras primarias.

2 ley de Faraday

Si hay un campo que no vara con el tiempo, y en cambio se mueve perpendicular a l un cond

con una velocidad (V), en este conductor se crea una FEM inducida al cortar las lneas de fuerza, ydepende de:

FEM inducida =V B L

donde:

V es la velocidad del conductor, B son las lineas del

campo magntico por cada centmetro cuadrado y L

es la longitud del conductor (figura 27).

CBAP

Un ejemplo de esta ley lo vemos en un generador don-

de la pieza rotante (rotor) que tiene un bobinado; al ser

impulsada mecnicamente, corta las lneas del campo

magntico constante del estator y se induce una FEM

en las espiras del bobinado (figura 28).

Ley de Foucault o de induccin de corrientes parsitas

Lo que hemos dicho para la ley de Faraday, que ante un campo magntico variable dentro de una e

o una bobina se induce una FEM (y corriente si la espira es cerrada), se aplica a otros circuitos elctrico

se forman por CBAP. En los ncleos magnticos de los transformadores, motores o generadores utili

para aumentar el flujo por su elevada permeabilidad (7000) para el hierro silicio en relacin al aire y logr

mejores rendimientos y potencia por unidad de volumen (figura 29). Ello se manifiesta tambin en las b

Figura 28

Figura 27


29/76


de cobre de secciones grandes de transformadores de potencia

(figura 30).

Todos los ncleos magnticos se hacen laminados con cha-

pas de hierro silicio 0,5 a 0,7 milmetros de espesor y aisladas

elctricamente entre s por una capa de barniz aislante, para

evitar las corrientes parasitas en los ncleos que producen pr-didas y calentamiento. En el reglamento de la AEA (CBAP) se

dice explcitamente que en un mismo cao de hierro deben

ir los conductores vivo-neutro y PE de un mismo circuito y no

individualmente. Tambin que en una bandeja portacable no

deben tenderse los conductores unipolares de un circuito y s,

en cambio, los V-N-PE o los RSTN de cada circuito. Esto se debe a

que la suma resultante de la corriente de todos los conductores

de un circuito monofsico o trifsico es cero, y por ello no pue-de producir flujo magntico ni corrientes parsitas.

Si por razones especiales un conductor unipolar debe atravesar una divisin metlica entre

cales, esta debe cortarse radialmente en varios sectores para evitar la produccin y el calentamie

dichas corrientes en la chapa (ver figura 31).

Otro CBAP se da en los motores elctricos asincrnicos de barras profundas en las cuales, en el m

to de arranque, la corriente inducida en la parte ms profunda

de la barra crea un campo magntico que expulsa la corriente

hacia la parte superior de la barra, como si el rotor ofreciera ms

resistencia elctrica, y ello hace aumentar la cupla de arranque(figura 32).

En la figura 33 se muestra el caso de los motores de doble

jaula de ardilla con un efecto semejante al de barras profundas.

Ley de Montsinger, conocida como la ley de los 8 o 10 C

Ella dice que si a un aislante elctrico orgnico, del que se espera una expectativa de vida de 2

aos, se le exige una temperatura superior a la que le corresponde por su clase de aislacin (norm

Figura 29

Figura 30

Figura 31

Figura 32 Figura 33


30/7628


N 2180), de 8 a 10 C en forma permanente, su vida til se reduce a la mitad.

La temperatura mxima permitida para un conductor de una instalacin elctrica con aislaci

PVC es 70 C permanentes; si la aislacin es con polietileno reticulado, la temperatura permitida

90 C. De aqu la importancia de la proteccin de los conductores de una instalacin elctrica, con

rruptores termomagnticos; y de los motores elctricos, con guardamotores (con corte por sobrec

de corrientes en ambos casos) o sensores trmicos colocados sobre los bobinados.


31/76

Captulo 3

Clases de potencias en corriente alter

Potencia alterna: activa, reactiva, aparente y factor de potencia

Para poder interpretar estos conceptos debemos co-

nocer primero algunas nociones de trigonometra como

qu es un tringulo rectngulo. La figura 34 nos muestra

que es una figura geomtrica, con tres lados y tres n-

gulos, uno de estos es de 90, y se llama seno de por

definicin. A la divisin del cateto opuesto sobre hipo-tenusa (b/c) se llama coseno de a la divisin del cateto

adyacente por la hipotenusa (a/c).

es una letra del alfabeto griego llamada Fi.

Explicaremos qu valor tiene el seno de cuando es cero y cuando es 90 (figura 34a).

Figura 34a

Figura 34

Tringulo para prximo a 0

Para = 0

Sen = b/c = 0/c = 0

Sen = 0 para = 0


Sen = b/c ; como (a) es 0 (cero), b es igual a (c), y luego:

Sen = b/c = c/c = 1

Sen = 1 para = 90


32/7630


Y lo mismo haremos para el coseno de (ver figura 34b).

Figura 34b

Y lo mostraremos con tringulos que muestran los ngulos , en un caso muy prximo a 0 y en e

caso muy prximo a 90.

Otro concepto que nos ayuda a interpretar los circuitos en corriente alterna es que la tensin,

rriente y la potencia se pueden representar por medio de un vector.

Qu es un vector? Est representado por una lnea recta (a) que indica su direccin, una flech

que indica su sentido y un origen (0) cuya distancia hasta el final de la flecha indica el valor.La figura 35 muestra como se lo representa y algunos ejemplos de representacin de tensio

corrientes y el ngulo que hay entre ellos. Si bien ms adelante se explica el porqu, se adelanta

circuito representa cada uno:

Caso A: circuito inductivo y resistivo.

Caso B: circuito resistivo.

Caso C: circuito capacitivo puro.

Caso D: circuito inductivo puro.

Figura 35 | Vector.


Cos = a/c ; como b = 0

es a = c y cos = a/c = c/c = 1

Cos = 1 para = 0


Cos = a/c ; como a = 0

luego b = c y cos = a/c = 0/c = 0

Cos = 1 para = 90


33/76

Captulo 3: Clases de potencias en corriente a

CBAP

La figura 36 muestra un circuito inductivo y resistivo,

que es el caso de un circuito de iluminacin con balastoy lmpara de descarga o tubo fluorescente.

En l se producen dos cadas de tensin, una en la

resistencia R y la otra en la inductancia L; en este circuito

elemental se puede entender que en corriente alterna

las tensiones que caen en l no se suman como creemos

(2 + 2 = 4) y que dicha suma da como resultado los 220

volts de lnea. En la figura 37 se aprecia que el flujo mag-

ntico est en fase con la corriente que lo produce en

una bobina, esto significa que si la onda de flujo pasapor cero, la de corriente tambin (punto A) o si pasa el

flujo por un mximo, la corriente tambin (punto B).

Analicemos qu pasa en los puntos A y B con la va-

riacin del campo magntico respecto del tiempo.

CASO A:en este punto, la variacin del flujo en

un pequeo intervalo de tiempo, es mxima;

como consecuencia de la primera ley de Fara-

day, la fuerza electromotriz inducida (E) en la bobina ser mxima.

CASO B: en este punto la variacin del flujo, en un pequeo intervalo de tiempo, es cero

una variacin infinitsima de tiempo) y, por la misma ley antes citada, la fuerza electromo

inducida ser 0.

Los puntos A y B estn representados en las ondas de E de la figura 38.

Estas ondas indican que E es mxima cuando I es cero.

Figura 36

Figura 37


34/7632


Estn desfasadas en 90 y ello se re-

presenta por sus vectores como se ve

en la figura 38. El vector E se adelanta a

I en 90 en una inductancia, en cambio,

la tensin en una resistencia est en fase

con la corriente I (figura 36). La tensinde lnea ser la suma de la tensin que

cae en la inductancia ms la tensin que

cae en la resistencia de R.

CBAP

Si medimos con un voltmetro las tres

cadas de tensin (Ul, Ur y U lnea), encontramos que si la U lnea es de 220 V, la suma de las otras

tensiones no nos da 220 V, sino un valor mayor; esto se explica porque cada tensin forma un lado tringulo rectngulo como hemos mencionado anteriormente.

En la figura 38 se ve el adelantamiento de la

FEM (fuerza electromotriz) o cada de tensin en

la inductancia L respecto de la corriente que la

produce y su representacin vectorial.

En la figura 39 se aclara se aclara la suma con

vectores de las cadas de tensin. Una manera

de reducir este ngulo es colocando un capa-citor en los bornes de entrada de la lnea.

CBAP

Veamos el comportamiento de un capacitor colocado en los bornes de la lnea, qu corriente prod

qu ngulo de desfasaje tiene respecto a la tensin de lnea.

Figura 40

Figura 38

Figura 39

Corriente de carga del capacitor Ic = Q/t

Ic = (C V) / ty como C es una constante que depende del material del condensado

entre placas, medidas y el espesor del aislante, podemos hacer que:

Ic = C (V/t)


35/76


En la figura 40 se dice que la corriente de

carga (lc) del capacitor es igual a la cantidad de

carga elctrica (Q) que adquiere en la unidad de

tiempo. La carga Q es tambin igual a la capaci-

dad del condensador (constante) por la tensin

que se le aplica V, o sea Q = C V.La igualdad 3 nos dice que la corriente de car-

ga del capacitor (Ic) es igual a su constante (C),

multiplicado por la divisin de la variacin de

tensin (XU) con relacin al tiempo (Xt), apre-

ciando la variacin de tensin del capaci-

tor respecto del tiempo en el punto A y C.

De la figura 41 se aprecia que en el

punto A de la onda de tensin, la varia-cin de esta en el tiempo es mxima,

luego all la corriente de carga Q ser

mxima donde la tensin es mnima. En

cambio, en el punto C la variacin de ten-

sin es mnima y, por consecuencia, all la

corriente tambin lo ser donde la ten-

sin de carga es mxima. Esto representado por vectores nos dice que la corriente Ic se adelanta 9

tensin que le da origen Uc, como se ve en la figura 41b.

Conclusin

La Ic (capacitiva) se adelanta a la Uc (tensin aplicada al capacitor en 90).

En resumen: el comportamiento de un capacitor en relacin a la corriente que consume de la U d

lnea, es totalmente opuesto al de una inductancia, por ello se lo utiliza para disminuir el ngu

Fi o Factor de Potencia y tambin la corriente consumida en los circuitos de corriente alterna.

Potencia activa, reactiva y aparente

Si hablamos de las potencias que se ponen en juego en dichos circuitos, nos tenemos que refe

potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente.

Figura 41

Figura 41b


36/7634


Qu es la potencia activa?

Es la potencia que consume una carga resistiva (ejemplos: plancha una lmpara incandescente)

se mide en watts (W).

Qu es la potencia reactiva?

Es la potencia que crea el factor de potencia y que se consume en una carga inductiva o en unacarga capacitiva, y se mide en voltamper reactivos (VAR).

Qu es la potencia aparente?

Es la potencia que se le pide al transformador de la subestacin que alimenta la red de baja tensi

de 220 V y que llega a la instalacin del usuario en su tablero principal. Se mide en voltamper (VA)

kilovoltamper (kVA)

El tringulo de tensiones de la figura 39 se convierte en el de potencias si lo multiplicamos pcorriente de lnea (ver figura 42).

Los transformadores de potencias de las subestaciones (ejemplo, 1000 kVA-13.200 V/380-220

los cables de las redes de alimentacin en baja tensin

se dimensionan para la potencia aparente. En conse-

cuencia, la potencia reactiva hay que reducirla para

que el factor de potencia (de los consumos o cargas)

sea mayor a 0,85, es decir, un bajo valor del ngulo ,

para que la potencia aparente sea muy similar a la acti-

va (exigencias de las distribuidoras de electricidad) y la

Como la potencia activa = ILNEA

UR

(que cae en la R) y como UR

= ULNEA

cos , reemplazamos UR

en

y queda: potencia activa = ILNEA

ULNEA

cos

y como la potencia reactiva = ILNEA

UL(que cae en la L) y como U

L= U

LNEAsen , reemplazamos U

L

eny queda: potencia reactiva = ILNEA

ULNEA

sen

como la potencia aparente = ILNEA

ULNEA

Figura 42

Figura 43


37/76


corriente de lnea sea menor y as habr menor cada de tensin en ella.

Un CBAP que se presenta frecuentemente es el de los circuitos de iluminacin, en los cuales las lm

o tubos de descarga se consideran como una resistencia y deben ser acompaadas por una indu

(balasto) para lograr el mximo rendimiento luminoso. Esto se aprecia en la figura 43.

Figura 43.Grficos del factor de potencia (cos X)

antes y luego de cerrar el interruptor X.

Se analiza el punto A del circuito en el cual se deriva una corriente (Ic) al capacitor C, y ella es laadelantarse a la tensin de lnea en 90, se suma (vectorialmente) a la corriente del circuito (I circ

da como resultado una corriente de lnea (I) con un ngulo respecto a la tensin de lnea mucho

que era el objetivo buscado. En este caso result que la corriente adelant a la tensin, y ello si

que colocamos un capacitor en exceso a las exigencias de las distribuidoras. Esto no es deseable,

gastamos de ms en los capacitores que compensan la carga inductiva, y puede ocurrir que esa co

capacitiva, en el instante de conexin, cree transitorios de tensin en el bobinado de los balastos p

do quemarlos.

El tringulo de potencias de la figura 44 muestra como la potencia reactiva capacitiva se opone

ductiva, y ello significa que el nuevo ngulo se reduce y se logra un factor de potencia o cos ma0,85 a travs de la compensacin de la potencia

inductiva que tienen cargas tales como motores

o circuitos de iluminacin, etc.

Se nota, adems en dicha figura que la po-

tencia aparente antes de la compensacin es

reducida por esta, mantenindose la potencia

activa igual, y esto beneficia a los transforma-

dores de las distribuidoras a los que se les exige

menor potencia aparente (para lo cual se calcu-

la). Figura 44


38/76


39/76

Captulo 4

Clases de aislantes elctricos y

dispositivos de proteccinClases trmicas de los aislantes elctricos

La norma IRAM 2180 o IEC 60085 identifica a los aislantes con una

letra que indica a que temperatura mxima puede trabajar ese aislante

en forma permanente.

Cuando hablamos de condiciones normales, no lo son, por ejemplo, las

fatigas mecnicas, vibraciones, dilatacin por diferencias de temperatu-ras, humedad, polvos, productos qumicos, lo cual se da generalmente en

ambientes industriales. El uso de gases qumicos inertes o lquidos como

medio de refrigeracin puede aumentar la aptitud trmica de una aisla-

cin y evitar su deterioro. La ley de Montsinger estudiada anteriormente

da el grado de importancia de la sobre temperatura de 8 a 10 C, dismi-

nuye la vida del aislante a la mitad si este es orgnico. Las instalaciones

elctricas, los motores y los transformadores son aplicaciones comunes,

donde debemos proteger a los aislantes de los conductores, cables y bo-

binados por medio de dispositivos como interruptores termomagnticos, guardamotores o termoy sensores aplicados a los bobinados con el fin de no superar su temperatura mxima de trabajo.

Debe recordarse que si un dispositivo, motor o transformador tiene aislantes de distinta clase t

(ejemplos, carretes, aislaciones en el bobinado-alambre-barniz) como clase trmica del equipo se

dera la del valor menor de los componentes.

Algunos dispositivos de maniobra y proteccin de instalaciones elctricas

Interruptores termomagnticos

Estos protegen a los conductores de una instalacin elctrica ante sobrecargas de corriente

valor nominal y tambin ante cortocircuitos.

Estn clasificados por la norma IEC 60898 hasta corrientes de 125 A y corrientes de cortocircuit

10.000 A y en instalaciones elctricas utilizadas por personal no calificado o especialistas. El nomb

dice qu accionan de dos formas: una trmica y otra magntica. La primera se explica por la ley d

(calentamiento y dilatacin de un bimetal por una sobrecarga de corriente) y la segunda se explica

ley de Hopkinson, por la accin de una bobina de pocas espiras que rodea a un ncleo magntico

Temperatura de

trabajo (C)*

Cl

trm

90

105

120

130155

180

200 2

220 2

250 2

*: Mxima temperatura a la

en condiciones normal


40/7638


un cortocircuito de cinco, diez o veinte veces la corriente nominal, abre el dispositivo. Con sobrec

de 1,13 la I nominal el interruptor no abre en ningn momento. Con sobrecargas de 1,45 In abre ant

una hora (figura 44bis)

En cambio hay tres tipos de clases por la parte magntica: B, C y D. La

clase B acciona entre tres y cinco veces la I nominal. La clase C acciona

entre cinco y diez veces a I nominal. La clase D acciona entre diez y veinte

veces la I nominal.

Notas: Primero, en las tres clases con dichos valores accionan de manera instantnea con 0,1 seg. Se

do, existen interruptores termomagnticos especiales que para limitar los esfuerzos electrodinm

que se producen en los cortocircuitos, cortan la corriente antes de que esta pase por su mximo va

la onda de corriente alterna (menor a cinco milisegundos).

Clase B:se utiliza en instalaciones elctricas muy largas (mayor a 80 m) donde se requiere que en

de un cortocircuito, como las Icc son bajas (por la elevada impedancia de la lnea), el clase C no abr

circuito con 10 In mxima y s el clase B (5 ln mxima).

Clase C:se utiliza en la mayora de instalaciones domiciliarias.

CBAP

Es una mala prctica que en instalaciones con motores, cuando estos al arrancar hacen saltar los

rruptores termomagnticos, se los reemplaza por unos de calibre mayor, dejando sin proteccin ad

Puntos de actuacin de un interruptor termomagntico IEC 60898

TipoCorriente

de ensayoTiempo de conexin o de no conexin Resultado

B, C, D 1,13 lnTiempo 1 hora (para ln 63 A)

Tiempo > 2 hora (para ln > 63 A)

No desconecta

No desconecta

B, C, D 1,45 lnTiempo < 1 hora (para ln 63 A)

Tiempo < 2 hora (para ln > 63 A)

Desconecta

Desconecta

B, C, D 2,55 ln1 seg < tiempo < 60 seg (para ln 32 A)

1 seg < tiempo < 120 seg (para ln 32 A)

Desconecta

Desconecta

B

CD

3 ln

5 ln10 ln Tiempo 0,1 seg No desconecta

B

C

D

5 ln

10 ln

20 ln

Tiempo < 0,1 seg Desconecta

Figura 44bis


41/76

Captulo 4: Clases de aislantes elctricos y dispositivos de prot

da a los conductores. Lo correcto es colocar un tipo D con el calibre de corriente calculado, que co

valores entre diez y veinte veces la corriente nominal (In).

Clase D: se utiliza en instalaciones donde hay muchos motores elctricos (corrientes de arranque

siete veces la I nominal) y el tipo C podra abrir el circuito en el momento de arranque.

Guardamotores

Es el protector ideal para proteger motores elctricos, no deben usarse interruptores termoma

cos.

Los guardamotores tienen incorporadas las protecciones trmicas y magnticas. La regulacin

guardamotores del 6 al 10% por encima de la In (nominal) del motor permite que los bobinados

motores no se sobrecalienten ante bajas tensiones de lneas y, cuando se combinan con un con

pueden hacer miles de maniobras, inclusive a la distancia.

Interruptores diferenciales

Este es un dispositivo imprescindible para la proteccin de la vida de los adultos, nios, anima

msticos y bienes (en conjunto con una puesta a tierra de proteccin de toda la instalacin) y qu

instalarse en todos los circuitos terminales (de consumo) de una instalacin elctrica. Hablaremos

l en el captulo de seguridad elctrica.

Figura 45. Toroide magntico y rel diferencial.

La figura 45 muestra las dos partes principales: el toroide magntico y el rel diferencial. Cmo

el diferencial? Por diferencia entre las corrientes de entrada y salida del circuito; cuando su valor

la corriente nominal diferencial, el interruptor corta la corriente de lnea. Como las espiras del t

no son ms de cinco o seis, con solo 0,030 A, se consigue crear un flujo magntico capaz de ind

el bobinado secundario del toroide una FEM para accionar el rel. Esto se ha conseguido por el lo

chapas magnticas Permalloy o similares con una permeabilidad del orden de 100.000 respecto d


42/7640


Recordar que las chapas de los motores y transformadores son solo del orden de 7000.

El rel del diferencial es un ncleo magntico con una bobina conectada a la bobina secundar

toroide cuya armadura est retenida solo por 200 gramos por imantacin permanente y un entreh

de solo 1 micrn.

La FEM de la bobina secundaria del toroide produce en la bobina del rel una corriente que cre

campo magntico que anula la retencin magntica de este y abre el diferencial.

La norma IEC 61008 (interruptor diferencial solo) se refiere a los diferenciales de 6, 10, 30, 100

500 mA, que son los ms usados en las instalaciones y que con la mitad de la I diferencial no disp

(para que no sean tan sensibles). El diferencial de acuerdo a la norma IEC 61008 no est diseado

abrir un cortocircuito, de acuerdo a ella se lo prueba solo hasta 500 A o diez veces la corriente nom

aquella que sea mayor. Por ello deben ser protegidos contra sobrecargas y cortocircuitos. Debe quclaro que la I nominal (de carga) del interruptor diferencial colocado aguas arriba debe ser por lo m

igual o mayor que la I nominal de la termomagntica (si es una sola o de la suma de varias en aguas

del circuito). Las normas internacionales dicen que una corriente del orden de 500 mA de fuga a tie

ambientes con materiales combustibles (aserrn, textil, etc.) puede dar origen a un incendio.


43/76

Captulo 5

Seguridad elctrica y

clases de aislacin de aparatosClases de aislacin de aparatos elctri-

co-electrnicos y electrodomsticos

El crecimiento masivo de los produc-

tos electrodomsticos y electrnicos, etc.

ha generado la necesidad de establecer

normativas respecto a su aislacin elc-

trica y su seguridad para evitar en el usolos riesgos de electrocucin de las per-

sonas. Las normas establecen que exis-

ten aparatos de aislacin clase 0 (no son

aptos a nivel nacional) y clase 1, clase 2 y

clase 3.

En los casos de clase 1 y 2, el consumi-

dor o usuario debe tener dos proteccio-

nes frente a la falla del aparato.

Aislacin clase 1

Como indica la figura 46, si falla la aislacin primaria del bobinado del aparato, la masa metli

lo recubre no adquiere un potencial elctrico que se transforme en corriente de fuga a travs de

sona por estar conectada la masa metlica a un sistema de puesta a tierra; de all la importancia d

sistema, en hacerlo en las instalaciones domiciliarias, conjuntamente a la instalacin del interrupto

rencial. Ejemplos, heladera, lavarropas, plancha, microondas, etc.

Aislacin clase 2

Esta aislacin, que consiste en aislacin doble o reforzada impide que en aparatos, materiales

ponentes elctricos aparezcan tensiones peligrosas sobre sus partes accesibles ante una falla de l

cin bsica o primaria.

Son aparatos que normalmente no tienen en el exterior una carcasa o masa metlica, estn a

elctricamente y no necesitan conexin a tierra (figura 46). Ejemplos, secador de cabello, lustraspi

radios, televisores, y otros.

Figura 46


44/7642


La condicin fundamental de seguridad la da la exigencia de que estos aparatos deben ser prob

con 3750 V durante un minuto al final de la lnea de montaje (contra una envoltura metlica que los c

y contacta elctricamente). La aislacin reforzada o doble permite llegar a esta resistencia de aislac

Aislacin clase 3

Es la que protege a las personas contra el shockelctrico por un voltaje extra de seguridad, no ma 24 Vca en ambientes secos, hmedos o mojados o a 12 Vca con el cuerpo sumergido.

Seguridad elctrica

La regla fundamental de proteccin contra los choques elctricos dice:

Las partes activas peligrosas (con tensin) no debern ser accesibles, y las masas elctricas o

partes conductoras expuestas o accesibles no debern volverse activas peligrosas.

Los tipos de contactos elctricos los podemos clasificar en contactos directos y en contactos indire

Contactos directos

Son los que se producen por el contacto de las personas con partes bajo tensin en funcionam

normal de una instalacin elctrica o de aparatos conectados a ellas.

La proteccin para evitarlos debe satisfacer como mnimo una o ms de las medidas siguientes:

Proteccin por aislacin de las partes vivas. Proteccin por medio de barreras o por medio de envolturas.

Proteccin parcial por medio de obstculos.

Proteccin parcial por puesta fuera del alcance, por alejamiento.

Una medida adicional es el uso de interruptores diferenciales (IEC 61008) de I igual 30 mA, o me

Nota:para evitar el contacto directo, que puede ocurrir sobre un nio, en las instalaciones en inmu

es obligatorio colocar tomacorrientes con pantalla de proteccin a la introduccin de cuerpos ext

(metlicos), ubicados en zcalos o hasta 0,9 m sobre el nivel del piso.

Debe tomarse en consideracin que un interruptor diferencial tiene un tiempo de varios cicl

la corriente alterna que no acta, y la corriente que circula por el nio no son los 30 mA de la corr

nominal, sino la relacin de los 220 V sobre la resistencia del nio a tierra, con lo cual la corriente su

varias veces los 30 mA. De all la importancia de colocar los tomacorrientes protegidos.


45/76

Captulo 5: Seguridad elctrica y clases de aislacin de ap

Contactos indirectos

Son los que se producen por el contacto con masas elctricas o conductoras accesibles que se

bajo tensin por fallas de la instalacin o de los aparatos conectados a ellas.

Las medidas que existen para dicha proteccin son las siguientes:

Proteccin por desconexin automtica de la alimentacin.

Proteccin por el uso de equipos, materiales e instalaciones de clase II. Proteccin por ubicacin en un local no conductor.

Proteccin por conexiones equipotenciales (igual potencia) de las partes (no conectadas a

Proteccin por separacin elctrica.

En toda instalacin (cajas, caos, tableros, todos metlicos) o equipo elctrico deben tomars

las medidas de proteccin para evitar que los usuarios sufran contactos directos e indirectos

Proteccin simultnea contra los contactos directos e indirectos

Ellas se pueden lograr mediante el uso de fuentes de tensin y circuitos de muy baja tensin sin

tas a tierra (Muy baja tensin de seguridad -MBTS). Ejemplos, flotantes en tanques de agua, ilumi

en piletas de natacin, peceras y fuentes de aguas ornamentales. No debe confundirse esta MBTS

muy baja tensin funcional (MBTF). Ejemplo, timbres, alarmas y centrales telefnicas.

La proteccin contra los choques elctricos por MBTS est asegurada cuando:

La tensin no sea superior a 24 V para ambientes secos, hmedos y mojados, y de 12 V para en donde el cuerpo o los equipos elctricos estn sumergidos en agua.

La fuente de alimentacin MBTS ser una fuente de seguridad con las caractersticas sigu

un transformador de seguridad (segn IEC 61588-2-6) con un nivel de aislacin entre el c

primario y secundario, y, entre estos y el ncleo magntico deben resistir ensayos de rigid

lctrica del orden de 4000 a 5000 V (no se permiten los autotransformadores), con una t

de salida igual o menor de 24 V y tener una separacin con proteccin elctrica entre ci

primario y secundario con pantalla conductora de proteccin, con conexin al ncleo y a la

conexin a tierra.

Una fuente electroqumica (pilas, bateras de acumuladores, etc.)

Grupos motor-generador cuyos arrollamientos presenten aislaciones clase 2.

Cuando decimos MBTF, 24 V, utilizadas en circuitos para flotantes, rels y otros,

los transformadores son de aislacin normal.


46/7644


Medidas de proteccin contra los contactos directos

1) Por aislacin de las partes activas:

Las partes activas estarn aisladas solamente cuando la aislacin solo pueda eliminarse por destru

La aislacin de un conductor elctrico es un claro ejemplo de ella (no se puede eliminar, salv

destruccin). Los barnices, pinturas, lacas no sirven como aislacin bsica de seguridad, solo po

emplearse para aislaciones funcionales (24 V).

2) Por medio de barreras o envolturas

Estn destinadas a impedir todo contacto con las

partes activas. Estas deben colocarse en el interior de

envolventes o detrs de barreras que posean por lo

menos el grado de proteccin IP2X (figura 54: impedir

el acceso al dedo de ensayo a 12,5 mm de dimetro).

Ejemplo, bornera de un motor.Deben estar fijadas de manera segura y tener re-

sistencia mecnica para mantener el grado de protec-

cin, y solo podrn ser removidas o desmontadas: a)

con ayuda de una llave o herramienta especial, b) des-

conectando la tensin de las partes activas protegidas

por dichas barreras y haciendo un enclavamiento me-

cnico y elctrico hasta tanto no sean repuestas dichas

barreras o envolventes.

3) Por proteccin parcial contra los contactos direc-

tos por puesta fuera del alcance de la mano

Est destinada a impedir los contactos no intencionales con las partes activas, para lo cual las p

simultneamente accesibles no deben estar a menos de 2,5 m de distancia. Un piso no aislante se c

dera simultneamente accesible.

La figura 47 ilustra desde distintas posiciones del observador las distancias o superficies a consi

para poder tender conductores con tensin (activos) que no estn el alcance de la mano.

Los baos o duchas son lugares del hbitat humano de elevado riesgo, por lo cual le daremo

consideracin especial como indica la figura 48.

Los baos y duchas son clasificados por zonas de peligro del riesgo elctrico sobre las

personas. Dichas zonas son 0, 1, 2 y 3.

Figura 47. Concepto de al alcance de la mano


47/76


Zona 0: en la baera, est delimitada por el vo-

lumen dentro de ella hasta una altura de 2,25 m.

Zona 1: est limitada, en la baera, por la super-

ficie vertical (en lnea perimetral) que la rodea y

por el plano horizontal superior hasta una altura

de 2,25 m por encima del nivel de fondo; y enuna ducha, por un radio de 0,60 m alrededor de

la lluvia desde el centro a la misma altura.

Zona 2: en la baera est limitada en forma ver-

tical por 0,60 m alrededor de la zona 1, y por otra parte por la altura de 2,25 m que se ex

desde el suelo. En la ducha, por 0,60 m exterior a la zona 1 e igual altura desde el suelo.

Zona 3: en la baera est delimitada por 2,40 m exterior a la zona 2. En la ducha est deli

por 2,40 m exterior a la zona 2, e igual altura desde el suelo en ambos casos.

Consideraciones de usos de materiales y equipos

Materiales o equipos elctricos que se pueden colocar en ellas, con norma IRAM 2444 o IEC 60

como mnimo los siguientes grados de proteccin (figura 54).

Zona 0: solo con grado de proteccin IPX7 (a prueba de inmersin).

Zona 1: solo con grado de proteccin IPX5 (a prueba de rociado con manguera a presin).

Zona 2: solo con grado de proteccin IPX4, y en baos pblicos usar IPX5.

Zona 3: IPX1, y en baos pblicos usar IPX5.

En las zonas 0 y 1 no se admite ningn tipo de canalizacin a la vista y s en zona 2, si pertenec

a un sistema de MBTS.

En las zonas 0, 1 y 2 no se admite ningn tipo de caja de paso ni de derivacin.

En la zona 3 solo se permiten tomacorrientes de 220 V (IRAM 2071) (dos polos ms tierra 10 A

protegido por un dispositivo de corriente diferencial cuya corriente de actuacin no sea mayo

de 30 mA, exclusivo o derivado del circuito de TUG que alimenta el bao.

Tableros y dispositivos de proteccin y maniobra no deben instalarse en cuartos de bao.

Medidas de proteccin contra contactos indirectos

Puede realizarse por dos mtodos:

Utilizando equipos, dispositivos y canalizaciones de doble aislacin (Clase 2) (identificados

smbolo de la figura 46), se consideran instalaciones de clase 2 los cables que a) adems de

lacin bsica, tengan segunda envoltura aislante y b) los que su tensin nominal sea por lo

Figura 48


48/7646


el doble que la tensin a tierra de la instalacin donde sean usados. Ejemplos, cables de 1 kV

cumplen con las normas IRAM 2178 o IRAM 62266, usados en instalaciones de 380/220 V.

Proteccin contra los contactos indirectos por corte automtico de la alimentacin.

Esta desconexin debe hacerse en los tiempos mximos indicados en la tabla de la figura 49

proteccin tiene por finalidad eliminar la descarga elctrica sobre la persona sin riesgo para ella. La proteccin que se admite son los dispositivos diferenciales, con la puesta a tierra de las masas de la

lacin elctrica y los aparatos de consumo conectados a ella en el caso de ser de clase 1.

Tiempo mximos de desconexin por corte automtico en circuitos terminales

Esquema de tierraTensin de fase en circuito

50 V a 120 Vca 120 V a 230 Vca 230 V a 400 Vca

TT* 0,2 seg 0,06 seg 0,01 seg

*TT significa que el centro de la estrella de baja tensin est a tierra en la distribuidora, y que en la instalacin del inm

debe hacerse otra tierra cerca del tablero principal.

Este sistema de conexin a tierra est descrip-

to en el circuito de la figura anterior, en la cual:

Carga 1 y 2 son distintos consumos den-

tro del inmueble.

PE es el conductor de proteccin dentro

de la instalacin, independiente de la

puesta a tierra de servicio de la distribui-

dora. Id es la corriente de fuga (o de falla) entre

la fase 1 y la masa.

Ra es la resistencia a tierra de proteccin

de la instalacin, dentro del inmueble.

Rb es la resistencia de puesta a tierra de servicio de la red de la distribuidora.

Los interruptores diferenciales tambin evitan la generacin de incendios por corrientes de f

tierra, ya que con valores de 300 a 500 mA ellos pueden generarse. La coordinacin de los sistem

puesta a tierra y dichos dispositivos hace que no se superen las tensiones de contacto de 24 Vca en

bientes secos, hmedos y mojados.

Dentro de las instalaciones puede suceder:

Partes de las instalaciones protegidas en forma complementaria contra los contactos directo

interruptores diferenciales iguales o menores a 30 mA. Cuando esto ocurra y el valor mxim

Figura 49


49/76


la resistencia de puesta a tierra no sea mayor de 40 ohms, se considera la instalacin pro

contra los contactos indirectos.

Partes de las instalaciones no protegidas contra los contactos directos por dispositivos d

ciales iguales o menores a 30 mA. Para viviendas, oficinas, locales (unitarios) en los tramo

instalacin entre el tablero principal y el tablero seccional, o entre tableros seccionales, se u

un interruptor diferencial con una corriente menor o igual a 300 mA, y que sea selectivo (S) diferenciales de 30 mA, instalados aguas abajo, para proteger del mismo contacto a los ci

terminales. Cuando se utilicen los diferenciales iguales o menores a 300 mA y se cumpla

resistencia de puesta a tierra no supere los 40 ohms, las personas estarn protegidas con

contactos indirectos, y no recibirn como tensin de contacto ms de 12 V.


50/76


51/76

Captulo 6

Consideraciones sobre diseo de un tablero

elctrico y grado de proteccin de envolturLos tableros principales o seccionales dematerial aislante deben ser dimensionados y verificad

micamente.

Esto no se consideraba hasta hace pocos aos, y ello daba origen a que las termomagntica

rrumpieran el circuito que protegan, no con la corriente de 1,45 In para la que estaban reguladas

temperatura ambiente de 40 C sino con menos valores de corriente, ya que la temperatura inter

tablero era superior a los 40 C.

Las termomagnticas, rels, lmparas, conductores, conexionados, diferenciales y transformproducen energa calrica, y ello modifica la temperatura interna del tablero produciendo el efe

mentado. A ello se agrega las malas prcticas de conexionado como la conexin guirnalda, y ade

ajuste flojo de los bornes a los conductores, lo cual aumenta el calentamiento de estos.

Corriente nominal (A) ln 10 ln 10 - 16 ln 16 - 25 ln 25 - 32 ln 32 - 40 ln 40 - 50 ln 50 - 63ln 63 -

100

ln

Prdidas disipadas

por polo (W)3 3,5 4,5 6 7,5 9 13 15

Figura 50

En la figura 50 vemos las prdidas en watts que produce cada polo de una termomagntica

nominal.

Procederemos a calcular en funcin de los elementos elctricos dis-

puestos en el tablero, qu prdidas deber disipar este a travs de su

envoltura, para que en base a dicho valor, el fabricante del tablero ase-

gure que se pueden montar sin comprometer la temperatura interna

por encima de 40 C.

Tomaremos como ejemplo el tablero de la figura 51, la potencia

total a disipar ser:

Ptot

(potencia total disipada, watts) = Pdp

+ 0,2 Pdp

+ Pau

Pdp

(potencia disipada por los dispositivos de proteccin, en

watts), tomando en cuenta los factores de utilizacin de 0,85

y de simultaneidad que es de 0,8 para dos y tres circuitos y 0,7

para cuatro y cinco. Figura 51


52/7650


0, 2 Pdp

: potencia disipada por las conexiones, los tomaco-

rrientes, los rels, los diferenciales, etc.

Pau

: potencia disipada por otros dispositivos tales como

lmparas de sealizacin, transformadores, etc.

Verificacin:Todas las prdidas a disipar (P

tot) deben ser inferiores o igual a

la potencia declarada por el fabricante del tablero (Pde

).

En este caso calculamos: Pdp

= 2 3 + 2 3,5 = 13 W.

0,2 Pdp = 0,2 13 = 2,6 W luego... Ptot

= Pdp

+ 0,2 Pdp

=

= 13 + 0,2 13 = 15,6 W

La potencia mnima que debe declarar el fabricante

en su tablero debe ser de 16 W.

Consideremos el tablero de la figura 52 con una ins-

talacin de grado de electrificacin media. De la poten-

cia disipada por polo, calculamos Pdp

= 2 3.5 + 2 3.5

+ 2 4,5 = 23 W

Ptot

= Pdp

+ 0,2 Pdp

= 23 + 0,2 23 = 27,6 W, en con-

secuencia el fabricante del tablero debe declarar 28 W

mnimo.

En la figura 53 se indica una buena prctica de co-nexin, en donde se muestran los puentes de conexin

que pueden hacerse con conductores de 4 mm.

Las conexiones de un termomagntico a otro deben hacerse fuera de los bornes de los mismos

Grados de proteccin (IP) para cubiertas o envoltura. Norma IRAM 2444

Los ndices de proteccin actualmente ms usados son IPXX, primera y segunda cifra.

La primera cifra indica la proteccin contra la penetracin de cuerpos extraos, polvo y con

contacto con elementos de baja tensin. La figura 54 indica los varios tipos.

La segunda cifra indica la proteccin contra la penetracin de agua.

Cuando tenemos que ubicar a la intemperie un tablero elctrico, las normas nos indican que d

Figura 52

Figura 53


53/76

Captulo 6: Consideraciones sobre

de un tablero elctrico y grado de proteccin de envo

mos poner un grado de proteccin IP 54, y ello indica que el tablero protege contra el polvo (aunqu

de entrar en cantidades no nocivas) y que protege contra la salpicadura de agua en todas las direc

CBAP

Una mala prctica es colocar tableros IP 41 (de uso interior) a la intemperie

Figura 54

N cdigo

Descripcin

Proteccin contrala entrada de

Forma de ensayoProteccin contracontacto de zonas

activas conForma de ensa

0

1

... cuerpos slidos de

dimensiones supe-riores a 50 mmCalibre cilndrico, 50 mm

Dorso de la manoCalibre de acceso,

2... cuerpos slidos de

dimensiones supe-

riores a 12,5 mmCalibre cilndrico, 12,5 mm

Dedo

Dedo de ensay


dimensiones supe-

riores a 2,5 mm Calibre cilndrico, 2,5 mm

Herramienta

Calibre de acceso,


dimensiones supe-

riores a 1 mmCalibre cilndrico, 1 mm

Cable o alambre

Calibre de acceso,

5... polvo en cantidad

no nociva

Polvo de talco

---En cmara de va

(ver foto)

6... totalmente prote-

gido contra el polvo

Polvo de talco

---En cmara de va

(ver foto)


54/7652


IP5X o IP6X

Ensayo a prueba depolvo

IPX7

Ensayo de inmersinen agua

Ensayo de inflamabili-

dad (punta incandes-cente)

Verificacin de torque de ap

N de cdigoDescripcin

Proteccin contra la entrada de Forma de ensayo

0

1 ... cada vertical de gotas de lluvia (condensacin)

2 ... lluvia con una inclinacin mxima de 15

3 ... Lluvia con una inclinacin mxima de 60

4 ... salpicaduras en todas direcciones

5 ... proyeccin de agua

6 ... proyeccin de agua a presin (golpes de mar)

7 ... protegido ante inmersin


55/76

Captulo 7

Seguridad elctrica en instalacion

Este captulo aborda la seguridad elctrica en instalaciones de:

Obras de construccin y demoliciones.

Motor elctrico de 20 HP en un zona rural.

Viviendas precarias.

Instalaciones elctricas en obras de construccin y demolicionesLas principales consideraciones a tener en cuenta son las enumeradas a continuacin.

Proteccin contra choques elctricos:

Proteccin contra contactos directos: no se permite la proteccin por obstculos, alejamiento

del alcance de la persona.

Proteccin contra contactos indirectos: se debe usar el esquema de conexin a tierra TT, cua

alimentacin es en baja tensin, desde la red pblica.

Nota: si la alimentacin fuera en media tensin o por medio de generacin propia, se puede usartema TN-S.

Los circuitos que alimentan tableros que contienen tomacorrientes, motores o equipos po

conectados en forma permanente y de corriente menor o igual a 32 A deben protegerse co

rruptores diferenciales de valor de corriente de fuga no mayor a 30 mA (como vimos en ca

anteriores, brinda una proteccin complementaria al contacto directo) o en su defecto es

mentados con muy baja tensin de seguridad, sin puesta a tierr

Leyes y Conceptos Tecnicos Basicos Para Lograr Instalaciones Electricas Seguras

Documents

Transcript of Leyes y Conceptos Tecnicos Basicos Para Lograr Instalaciones Electricas Seguras