REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN |
REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN 1973
INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS.
Protección contra contactos directos e indirectos
INSTRUCCIÓN MIE BT- 021
1. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS.
2. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS.
2.1 Separación de circuitos.
2.2 Empleo de pequeñas tensiones de seguridad.
2.3 Separación entre las partes activas y las masas accesibles por medio de aislamientos deprotección.
2.4 Inaccesibilidad simultánea de elementos conductores y masas.
2.5 Recubrimiento de masas con aislamientos de protección.
2.6 Conexiones equipotenciales.
2.7 Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto.
2.8 Empleo de interruptores diferenciales.
2.9 Dispositivos de corte por tensión de defecto.
2.10 Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto.
1. PROTECCIÓN
CONTRA CONTACTOS DIRECTOS.
Para considerar satisfecha en las instalaciones, la
protección contra los contactos directos, se
tomará una de las medidas siguientes:
a) Alejamiento de las partes activas de la
instalación a una distancia tal del lugar donde las
personas habitualmente se encuentran o circulan que sea
imposible un contacto fortuito con las manos, o por la
manipulación de objetos conductores, cuando
éstos se utilicen habitualmente cerca de la
instalación.
Se considerará zona alcanzable con la mano la que,
medida a partir del punto donde la persona pueda estar
situada, está a una distancia límite de 2,50
metros hacia arriba, 1,00 metros lateralmente y 1,00 metros
hacia abajo. En la
figura
1 se señala
gráficamente esta zona.
b) Interposición de
obstáculos que impidan todo contacto accidental con
las partes activas de la instalación. Los
obstáculos de protección deben estar fijados
en forma segura y resistir a los esfuerzos mecánicos
usuales que pueden presentarse en su función. Si los
obstáculos son metálicos y deben ser
considerados como masas, se aplicará una de las
medidas de protección previstas contra los contactos
indirectos.
c) Recubrimiento de las partes activas de la
instalación por medio de un aislamiento apropiado,
capaz de conservar sus propiedades con el tiempo, y que
limite la corriente de contacto a un valor no superior a 1
miliamperio. La resistencia del cuerpo humano será
considerada como de 2.500 ohmios.
Las pinturas, barnices, lacas y productos similares no
serán considerados como aislamiento satisfactorio a
estos efectos.
2. PROTECCIÓN
CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS
Para la elección de las medidas de
protección contra contactos indirectos, se
tendrá en cuenta la naturaleza de los locales o
emplazamientos, las masas y los elementos conductores, la
extensión e importancia de la instalación,
etc., que obligarán en cada caso a adoptar la medida
de protección más adecuada.
Por lo que se refiere a estas medidas de protección,
se tendrá en cuenta:
a) Instalaciones con tensiones de hasta 250 voltios con
relación a tierra:
- En general, con tensiones de hasta 50 voltios con
relación a tierra en locales o emplazamientos secos y
no conductores, o de 24 voltios en locales o emplazamientos
húmedos o mojados, no es necesario establecer sistema
de protección alguno.
- Con tensiones superiores a 50 voltios es necesario
establecer sistemas de protección para instalaciones
al aire libre; en locales con suelo conductor, como por
ejemplo, de tierra, arena, piedra, cemento, baldosas, madera
dura e incluso ciertos plásticos; en cocinas
públicas o domésticas con instalaciones de
agua o gas, aunque el suelo no sea conductor; en salas
clínicas y, en general, en todo local que incluso
teniendo el suelo no conductor quepa la posibilidad de tocar
simultánea e involuntariamente elementos conductores
puestos a tierra y masas de aparatos de
utilización.
b) Instalaciones con tensiones superiores a 250 voltios con
relación a tierra:
En estas instalaciones es necesario establecer sistemas de
protección cualquiera que sea el local, naturaleza
del suelo, particularidades del lugar, etc., de que se
trate.
Las medidas de protección contra los contactos
indirectos pueden ser de las clases siguientes:
Clase A
Esta medida consiste en tomar disposiciones destinadas a
suprimir el riesgo mismo, haciendo que los contactos no sean
peligrosos, o bien impidiendo los contactos
simultáneos entre las masas y elementos conductores,
entre los cuales pueda aparecer una diferencia de potencial
peligrosa.
Los sistemas de protección de la Clase A, son los
siguientes:
- Separación de circuitos.
- Empleo de pequeñas tensiones de seguridad.
- Separación entre las partes activas y las masas
accesibles por medio de aislamientos de
protección.
- Inaccesibilidad simultánea de elementos conductores
y masas.
- Recubrimiento de las masas con aislamientos de
protección.
- Conexiones equipotenciales.
Clase B
Esta medida consiste en la puesta a tierra directa o la
puesta a neutro de las masas, asociándola a un
dispositivo de corte automático, que origine la
desconexión de la instalación defectuosa.
Los sistemas de protección de la Clase B, son los
siguientes:
- Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por
intensidad de defecto.
- Puesta a tierra de las masas y dispositivo de corte por
tensión de defecto.
- Puesta a neutro de las masas y dispositivo de corte por
intensidad de defecto.
La aplicación de los sistemas de protección de
la Clase A no es generalmente posible, sino de manera
limitada y solamente para ciertos equipos, materiales o
partes de una instalación.
2.1
Separación de circuitos
Este sistema de protección consiste en separar
los circuitos de utilización de la fuente de
energía por medio de transformadores o grupos
convertidores, manteniendo aislados de tierra todos los
conductores del circuito de utilización incluso el
neutro. Requiere que se cumplan las condiciones
siguientes:
- Los transformadores o grupos convertidores deberán
llevar una toma de corriente fija para el circuito de
utilización, desprovista de contacto para conductor
de protección. Los transformadores y grupos
convertidores podrán ser de la Clase I o II, llevando
en ambos casos la marca
y cumplirán en relación con su aislamiento, lo
señalado en la Instrucción MI
BT 035.
Las cubas o carcasas de los transformadores fijos y de los
grupos convertidores, deberán estar provistos de un
borne destinado a la conexión de conductor de
protección. Los transformadores móviles
deberán disponer del aislamiento de protección
señalado en el apartado 2.3 de esta
Instrucción.
- El circuito de utilización no tendrá
ningún punto común con el circuito de
alimentación ni con cualquier otro circuito
distinto.
- Las masas del circuito de utilización no
estarán unidas a tierra ni a las masas de aparatos
conectados a otros circuitos. En cambio, las masas de los
aparatos pertenecientes al mismo circuito de
utilización que puedan ser tocadas
simultáneamente, estarán unidas entre
sí por un conductor de protección.
- El limite superior de la tensión de
utilización y de la potencia en los transformadores
de separación monofásicos, será de 250
voltios y 10 kilovoltiamperios, respectivamente. En otros
transformadores estos valores límites serán de
440 voltios y 16 kilovoltiamperios.
- En los trabajos a efectuar dentro de recipientes
metálicos, tales como calderas, tanques, etc., los
transformadores o grupos convertidores se instalarán
fuera de estos recipientes.
- El sistema de protección por separación de
circuitos es aconsejable en las instalaciones a realizar
en/o sobre calderas; andamiajes metálicos, cascos
navales, etc., o sea, en condiciones de trabajo
especialmente peligrosas por tratarse de locales o
emplazamientos muy conductores. Este sistema de
protección dispensa de tomar otros contra los
contactos indirectos en el circuito de
utilización.
2.2 Empleo de
pequeñas tensiones de seguridad
Este sistema de protección consiste en la
utilización de pequeñas tensiones de
seguridad. Estas tensiones serán de 24 voltios, valor
eficaz, para locales o emplazamientos húmedos o
mojados, y 50 voltios en locales o emplazamientos secos.
Requiere que se cumplan las condiciones siguientes:
- La tensión de seguridad será suministrada
por transformadores, generadores o fuentes autónomas
de energía, tales como baterías de pilas o
acumuladores, que respondan a las normas UNE
correspondientes para esa aplicación de los citados
aparatos.
- El circuito de utilización no estará puesto
a tierra, ni en unión eléctrica con circuitos
de tensión más elevada, bien sea directamente
o por intermedio de conductores de protección.
- No se efectuará transformación directa de
alta tensión a la tensión de seguridad.
- Las prescripciones para la instalación de los
circuitos de utilización que se fijan en la
Instrucción
MI
BT 029.
El empleo de tensiones de seguridad es conveniente cuando se
trate de instalaciones o de aparatos cuyas partes activas
dispongan de aislamiento funcional y deban ser utilizadas en
lugares muy conductores.
Este sistema de protección dispensa de tomar otros
contra los contactos indirectos en el circuito de
utilización.
2.3
Separación entre las partes activas y las masas
accesibles por medio de aislamientos de
protección
Este sistema de protección consiste en el empleo
de materiales que dispongan de aislamientos de
protección o reforzado entre sus partes activas y sus
masas accesibles. Requiere que se cumplan las condiciones
siguientes:
- Los materiales deben satisfacer las prescripciones
señaladas para aparatos con aislamiento de la Clase
II, según la Instrucción
MI
BT 031.
- Las partes metálicas accesibles de estos materiales
no deben ser puestas a tierra.
La utilización exclusiva de estos materiales y
aparatos en una instalación dispensa de tomar otras
medidas de protección contra los contactos
indirectos.
2.4 Inaccesibilidad
simultánea de elementos conductores y masas
Este sistema de protección consiste en disponer
las masas y los elementos conductores de tal manera que no
sea posible, en circunstancias habituales, tocar
simultánea o involuntariamente una masa y un elemento
conductor. Para la aplicación de este sistema se
tendrá en cuenta la forma y dimensiones de los
objetos conductores que puedan ser manipulados usualmente en
el local o emplazamiento de la instalación.
Los medios para conseguir la inaccesibilidad señalada
pueden consistir en separar convenientemente las masas de
los elementos conductores o bien en la interposición
entre ellos de obstáculos aislantes.
La aplicación de este sistema de protección
sólo es realizable prácticamente para las
masas de equipos fijos o de aparatos amovibles utilizados en
situación fija, por tanto, en general, habrá
de emplearse este sistema simultáneamente con
otros.
2.5 Recubrimiento de
masas con aislamiento de protección
Este sistema de protección consiste en recubrir
las masas con un aislamiento equivalente a un aislamiento de
protección.
Al aplicar esta medida se tendrá en cuenta que las
pinturas, barnices, lacas y productos similares, no tienen
las cualidades requeridas para poder constituir tal
aislamiento, a no se ser que las normas UNE que se refieren
a estos productos, lo señalen
específicamente.
El empleo de esta medida de protección dispensa de
tomar otras contra los contactos indirectos.
2.6 Conexiones
equipotenciales
Este sistema de protección consiste en unir todas
las masas de la instalación a proteger, entre
sí y a los elementos conductores
simultáneamente accesibles, para evitar que puedan
aparecer, en un momento dado, diferencias de potencial
peligrosas, entre ambos.
Esta medida puede comprender también la unión
de las conexiones equipotenciales a tierra, evitando
así, igualmente, las diferencias de potencial que
puedan presentarse entre las masas o elementos conductores y
el suelo, lo que supondrá una medida de
protección completa, pero solamente en el local donde
es utilizada, ya que estas conexiones equipotenciales pueden
dar lugar a poner bajo tensión elementos
metálicos muy separados del lugar donde se haya
producido un defecto a masa, alcanzando incluso a lugares
desprovistos de instalación eléctrica.
En consecuencia, el empleo de esta medida de
protección requiere el análisis previo, en
cada caso, de las situaciones que puede crear su
aplicación ya que será preciso, generalmente,
insertar partes aisladas en los elementos conductores unidos
eléctricamente a las masas, en particular, en
raíles y conducciones metálicas diversas, para
evitar la propagación de un defecto a masa, a otros
lugares desprovistos de una medida de protección
adecuada. Por consiguiente, si la red de tierra no se
prolonga por los locales próximos, incluso para
aquéllos donde no existan instalaciones
eléctricas, es necesario asociar a la
instalación eléctrica puesta a tierra con
conexiones equipotenciales, un sistema de protección
de la Clase B.
El empleo de las conexiones equipotenciales entre las masas
y los elementos conductores no aislados de tierra, que
puedan ser alcanzados simultáneamente, están
indicadas para los locales o emplazamientos mojados,
debiendo asociarse uno de los sistemas de protección
de la Clase B.
2.7 Puesta a tierra
de las masas y dispositivos de corte por intensidad de
defecto
Este sistema de protección, consiste en la puesta
a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de corte
automático sensible a la intensidad de defecto, que
origine la desconexión de la instalación
defectuosa. Requiere que se cumplan las condiciones
siguientes:
a) En instalaciones en que el punto neutro esté unido
directamente a tierra:
- La corriente a tierra producida por un solo defecto
franco, debe hacer actuar el dispositivo de corte en un
tiempo no superior a 5 segundos.
- Una masa cualquiera no puede permanecer en relación
a una toma de tierra eléctricamente distinta, a un
potencial superior, en valor eficaz, a:
24 voltios en los locales o emplazamientos conductores. |
50 voltios en los demás casos. |
- Todas las masas de una misma
instalación deben estar unidas a la misma toma de
tierra.
b) En instalaciones en que el punto neutro este aislado de
tierra o unido a ella por intermedio de una impedancia que
limite la corriente de defecto:
Se cumplirán las tres condiciones fijadas en a), si
bien puede admitirse, cuando las condiciones de
explotación lo exijan, que la primera
condición no sea cumplida, siempre que, en cambio, se
cumplan las siguientes:
- Un dispositivo de control debe señalar
automáticamente la aparición de un solo
defecto de aislamiento en la instalación.
- La segunda condición del apartado a) se
cumplirá siempre, incluso en caso de un solo defecto
franco de aislamiento.
- En caso de dos defectos de aislamiento simultáneos
que afecten a fases distintas o a una fase y neutro, la
separación de la instalación donde se
presenten estos defectos ha de estar asegurada por un
dispositivo de corte automático.
En las instalaciones en que el punto neutro de la red de
alimentación esté directamente unido a tierra,
pueden utilizarse como dispositivos de corte
automático sensibles a la corriente de defecto, los
interruptores de máxima y los cortacircuitos fusibles
siempre y cuando sus características
intensidad-tiempo produzcan la apertura del circuito antes
de que puedan excederse las condiciones señaladas en
el apartado a).
Esta condición exige que la impedancia de cierre de
defecto tenga un valor extraordinariamente bajo y, por otra
parte, el valor de la resistencia a tierra de las masas,
debe ser tal que no origine para las corrientes de corte de
los dispositivos utilizados, tensiones a tierra superiores a
los valores señalados en la segunda condición
del apartado a). En general, sólo es posible
conseguir estas condiciones cuando en la red exista un gran
número de tomas de tierra en el neutro y el terreno,
por otra parte, sea buen conductor.
Pueden utilizarse igualmente como dispositivos de corte
automáticos sensibles a la corriente de defecto los
interruptores diferenciales a los que se refiere el apartado
siguiente.
2.8 Empleo de
interruptores diferenciales
En las instalaciones en que el valor de la impedancia de
cierre de defecto a tierra sea tal que no puedan cumplirse
las condiciones de corte señaladas en el apartado
anterior, deberán utilizarse como dispositivos
asociados de corte automático, los interruptores
diferenciales. Estos aparatos provocan la apertura
automática de la instalación cuando la suma
vectorial de las intensidades que atraviesan los polos del
aparato, alcanza un valor predeterminado.
El valor mínimo de la corriente de defecto, a partir
del cual, el interruptor diferencial debe abrir
automáticamente, en un tiempo conveniente, la
instalación a proteger, determina la sensibilidad de
funcionamiento del aparato.
La elección de la sensibilidad del interruptor
diferencial que debe utilizarse en cada caso, viene
determinada por la condición de que el valor de la
resistencia a tierra de las masas, medida en cada punto de
conexión de las mismas, debe cumplir la
relación:
En locales o emplazamientos secos: R
En locales o emplazamientos húmedos o mojados: R
siendo
Is,
el valor de la sensibilidad en amperios del interruptor a
utilizar.
De forma similar se emplean estos aparatos con el sistema de
puesta a neutro de las masas a través de un conductor
de protección de acuerdo con lo especificado en el
apartado 2.10 de esta Instrucción.
Cuando el interruptor diferencial es de alta sensibilidad,
esto es, cuando es del orden de los 30 mA, puede utilizarse
en instalaciones existentes en las que no haya conductores
de protección para la puesta a tierra o puesta a
neutro de las masas.
Conviene destacar que los interruptores diferenciales de
alta sensibilidad aportan una protección muy eficaz
contra incendios, al limitar a potencias muy bajas las
eventuales fugas de energía eléctrica por
defecto de aislamiento.
2.9 Dispositivo de
corte por tensión de defecto
Este sistema de protección consiste en el corte
automático de la instalación en un tiempo lo
más corto posible, a partir del momento en que
aparezca una tensión peligrosa entre la masa y un
punto de tierra que está a potencial cero. Este
sistema comprende:
- Interruptor de protección con bobina de
tensión.
- Conductor de protección.
- Dispositivo de control del sistema de
protección.
- Toma de tierra auxiliar del interruptor.
- Conductor de tierra auxiliar.
La aplicación de este sistema de protección,
no exige que las masas de una instalación deban estar
unidas eléctricamente a tierra, ni que, por el
contrario, deban estar aisladas de la misma. Requiere que se
cumplan las condiciones siguientes:
- El interruptor deberá eliminar el defecto en un
tiempo no superior a 5 segundos, mediante el corte de todos
los conductores activos, cuando se alcance la tensión
considerada como peligrosa.
- La bobina de tensión del interruptor se
conectará entre la masa del aparato a proteger y una
tierra auxiliar, con objeto de controlar la tensión
que puede presentarse entre estas.
- El conductor de tierra auxiliar estará aislado, con
relación al conductor de protección, de la
masa del aparato a proteger, de las partes metálicas
del edificio y de cualquier estructura en unión
eléctrica con el aparato, con objeto de que la bobina
de tensión no pueda quedar punteada. En consecuencia,
el conductor de puesta a tierra auxiliar debe ser un
conductor aislado.
- El conductor de protección no debe entrar en
contacto con partes conductoras distintas de las masas de
los aparatos eléctricos a proteger cuyos conductores
de alimentación quedarán fuera de servicio, al
actuar el interruptor en caso de defecto.
En todos los casos, el conductor de protección
será un conductor aislado.
- Los conductores, tanto el de protección como el de
puesta a tierra auxiliar, estarán protegidos contra
posibles daños de tipo mecánico, por medio de
un revestimiento protector adecuado.
- Cuando las masas de varios aparatos estén
conectadas a un solo interruptor de protección,
existiendo entre estos aparatos alguno unido a una buena
toma de tierra, equivalente a una tierra de
protección, la sección del conductor de
protección debe ser, por lo menos, igual a la mitad
de la sección correspondiente a los conductores de
alimentación del aparato que los tenga de mayor
sección.
- La toma de tierra auxiliar será
eléctricamente distinta a cualquier otra toma de
tierra. Como aun en el caso de no haberse conectado
expresamente a tierra las masas a proteger, pueden
encontrarse unidas eléctricamente a un elemento de la
construcción y ésta a tierra, es necesario, en
este caso, establecer la tierra auxiliar a una distancia
suficientemente grande de todo el sistema metálico
enterrado en la construcción, que constituye de hecho
una puesta a tierra de las masas. Cuando las construcciones
son metálicas, o abundan en ellas los elementos
metálicos, las distancias necesarias entre la toma de
tierra auxiliar y la construcción puede ser
frecuentemente superior a 50 metros, por lo que, para
solucionar esta dificultad, deberá recurrirse al
aislamiento de las masas con relación a tierra.
- Los interruptores de protección responderán
a las dos primeras condiciones del punto a) del apartado 2.7
y, además, su funcionamiento deberá poder ser
siempre comprobado por medio de un dispositivo de control
que podrá llevar o no incorporado.
Para la aplicación de este sistema de
protección, se exige el ensayo satisfactorio de su
funcionamiento antes de la puesta en servicio de la
instalación. Este ensayo se realizará
conectando la masa del aparato a proteger, a un conductor de
fase por intermedio de una resistencia regulable apropiada.
Con la ayuda de un voltímetro de R = 2.500 ohmios, se
mide la tensión entre la masa del aparato y una toma
de tierra, distante aproximadamente unos 15 metros. Se
regula la resistencia de manera que la tensión sea
sensiblemente igual a 24 ó 50 voltios, según
corresponda. A partir de este momento, una reducción
de la resistencia regulable, deberá hacer actuar
inmediatamente el interruptor.
2.10 Puesta a
neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad
de defecto
Este sistema de protección consiste en unir las
masas de la instalación al conductor neutro, de tal
forma, que los defectos francos de aislamiento, se
transformen en cortocircuitos entre fase u neutro,
provocando el funcionamiento del dispositivo de corte
automático, y en consecuencia, la desconexión
de la instalación defectuosa. Requiere que se cumplan
las condiciones siguientes:
- La red de alimentación cumplirá los
requisitos señalados para la misma en la
Instrucción
MI
BT 008.
- Los dispositivos de corte utilizados serán
interruptores automáticos o cortacircuitos
fusibles.
- La corriente producida por un solo defecto franco, debe
hacer actuar el dispositivo de corte en un tiempo no
superior a 5 segundos.
- Todas las masas de una instalación deben estar
unidas al conductor neutro a través de un conductor
de protección. La unión de este conductor con
el conductor neutro se realizará en un solo punto
situado inmediatamente antes del dispositivo general de
protección de la instalación o antes de la
caja general de protección (Instrucción
MI BT
012). Las figuras 2 y 3
representan esquemas de estas conexiones.
- Las secciones del conductor neutro y del conductor de
protección, serán iguales entre sí y,
como mínimo, las indicadas en la Tabla VI de la
Instrucción
MI
BT 017 para estas
últimas.
- El conductor neutro de la instalación deberá
estar alojado e instalado en la misma canalización
que los conductores de fase.
- El conductor de protección estará aislado, y
cuando vaya junto a los conductores activos, su aislamiento
y montaje tendrán las mismas características
que el conductor neutro.
- El conductor neutro estará unido eficazmente a
tierra, en forma tal que la resistencia global resultante de
las puestas a tierra sea igual o inferior a 2 ohmios. La
puesta a tierra del conductor neutro deberá
efectuarse en la instalación, uniéndolo
igualmente a las posibles buenas tomas de tierra
próximas, tales como red metálica de
conducción de agua, envoltura de plomo de los cables
subterráneos de baja tensión, etc. En el caso
de que a pesar de las disposiciones adoptadas el potencial
del conductor neutro con relación a tierra sea
susceptible de exceder de 24 voltios en los locales o
emplazamientos húmedos o mojados, y de 50 voltios en
los demás casos, deberá asociarse este sistema
de protección con el empleo simultáneo de
interruptor de protección con bobina de
tensión.
Se recomienda asociar el sistema de protección por
puesta a neutro de las masas, con el empleo de interruptores
diferenciales de alta sensibilidad, estableciendo la
conexión del conductor neutro con el de
protección detrás del interruptor
diferencial.
La aplicación de la medida de protección por
puesta a neutro de las instalaciones alimentadas por una red
de distribución pública estará
subordinada a la autorización de la Empresa
distribuidora de la energía eléctrica, ya que
la eficacia de esta medida de protección depende
esencialmente de las condiciones de funcionamiento de la red
de alimentación.
Este sistema de protección se realizará
siguiendo los esquemas de principio que figuran a
continuación.