Los elementos de protección de las instalaciones eléctricas, ya sean de uso comercial, industrial o de viviendas, tienen como misión fundamental garantizar el buen funcionamiento de las instalaciones. Asimismo, mantienen la seguridad de los usuarios y velan por la integridad y el buen funcionamiento de los conductores y receptores.
La seguridad para las personas usuarias de las instalaciones eléctricas es fundamental y se tienen que proteger de las anomalías o defectos que puedan surgir en la instalación eléctrica, cualquiera que sea la tensión de servicio o uso. Estas anomalías o defectos son derivadas de cortocircuitos, sobrecargas, sobretensiones y defectos de aislamiento, como más adelante se explicará en detalle.
Cabe destacar que la instrucción ITC-BT-17 del Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento electrotécnico para baja tensión nos especifica concretamente los dispositivos generales e individuales de mando y protección de los cuadros eléctricos de distribución. De igual manera, especifica la composición y características de los mismos, ya que de ellos parten los circuitos interiores del edificio, local o vivienda.
Índice de contenidos
¿Qué es un cortocircuito y como se protege la instalación?
La definición general de un cortocircuito es aquel que se produce por una conexión accidental entre dos puntos de un circuito eléctrico los cuales tienen potenciales diferentes e impedancia despreciable.
Para proteger las instalaciones y la vida de las personas, normalmente se emplean elementos de protección de los circuitos eléctricos. A continuación, veremos qué tipos hay y sus características de tensión, amperaje y de cómo seleccionarlos.
¿Cómo protegemos un circuito de una sobrecarga?
Para poder protegernos de una sobrecarga tenemos que conocer su naturaleza y definición. Lo normal es que se produzca una sobrecarga cuando la intensidad de corriente que circula por el circuito aumenta considerablemente. Las causas pueden ser varias pero, por lo general, se deben a una avería o a la conexión de demasiados aparatos electrodomésticos o maquinaria, lo que produce un incremento de carga en la instalación.
Cada circuito de la instalación y sus conductores se han calculado y dimensionado para una intensidad de carga determinada, por lo que esta intensidad de corriente no se puede sobrepasar. En caso de no respetarla, se produciría la sobrecarga que se traduce en un aumento de la intensidad de corriente. Por efecto Joule los cables conductores se calentarían e, incluso, se podría producir un incendio de naturaleza eléctrica.
Al calentarse, los cables conductores pierden rendimiento y también se deterioran más rápido. Para evitar estas sobrecargas, se pueden emplear unos dispositivos para proteger la instalación.
- Fusibles calibrados.
- Magnetotérmicos, PIAS, llamados también interruptores automáticos.
- Relés térmicos.
Tipos de sobretensiones y cómo protegernos
Si realizamos instalaciones eléctricas domésticas, no podemos confundir las sobretensiones con las sobrecargas, pues la sobretensión como su nombre indica consiste en un aumento de la tensión de servicio. La tensión de servicio en BT puede ser monofásica 230V o trifásica 400V, que se incrementa considerablemente al producirse la sobretensión.
Uno de los efectos no deseados de estas sobretensiones es la de producir averías en los electrodomésticos conectados en la red, así como cualquier tipo de maquinaria eléctrica. Esto puede suceder incluso en la estructura de los edificios si no se protegen contra el rayo y otras descargas eléctricas atmosféricas.
Dependiendo de la naturaleza que origina la sobretensión, estas se pueden clasificar como sobretensiones permanentes o transitorias. En la ITC-BT-23 del REBT se especifican las situaciones en las que se debe proteger de estas sobretensiones.
Resumiendo, podríamos definir las sobretensiones por su duración, valor de tensión y estrategia de protección.
¿Qué son los defectos de aislamiento y qué protecciones debemos usar?
Normalmente, los defectos de aislamiento ocurren entre los conductores y las partes metálicas de los aparatos electrodomésticos, motores y demás equipos eléctricos.
Estos defectos de aislamiento en los conductores producen una derivación de la corriente a partes de la instalación o algún aparato, por lo que se pueden producir incluso accidentes mortales en personas por contacto eléctrico indirecto.
La protección empleada en estos casos es el interruptor diferencial que nos protege de contactos indirectos.
Se tiene que tener en cuenta que para obtener una seguridad óptima para las personas es necesario instalar una red de tierra ya sea local o de todo el edificio.
La conjunción del interruptor diferencial y una red de tierra adecuada es la que protegerá a las personas contra el contacto indirecto por falta de aislamiento. Este conjunto de ID más tierra limitará la tensión de contacto en los aparatos o masas metálicas que hayan entrado en tensión.
Ejemplo de los elementos de protección de una vivienda con electrificación elevada
Se considera que una vivienda tiene un grado de electrificación elevada, cuando tenemos una vivienda con una previsión importante de electrodomésticos, así como calefacción eléctrica, acondicionamiento de aire, automatización, gestión de la energía y seguridad o cuando la superficie útil de la vivienda es superior a 160 m2.
La electrificación no será inferior a 9,2kW a 230V (grado de electrificación elevada) y tendrá como mínimo dos interruptores diferenciales con sus correspondientes magnetotérmicos en cada circuito acorde con la normativa del reglamento de REBT.
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¿Qué elementos instalaremos en nuestro cuadro eléctrico?
El cuadro eléctrico en el interior de la vivienda constará de un IGA (Interruptor General Automático) de corte omnipolar y accionamiento manual, con una intensidad de 40 A.
Para otro grado de electrificación, como puede ser la básica, se usará un IGA de 25A de intensidad nominal como mínimo, y dispositivos de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, si fuese necesario conforme a la ITC-BT-23.
No es necesario poner un Interruptor de Control de Potencia (ICP), pero se tiene que tener la previsión de poder ponerlo en el cuadro eléctrico en el caso que lo pida la compañía eléctrica. En la actualidad, los contadores son digitales y la compañía eléctrica controla la potencia contratada por lo que ya no son necesarios los interruptores ICP-M.
También se acoplará el dispositivo de protección contra sobretensiones permanentes y transitorias conforme a la ITC-BT-23. En algunas Comunidades Autónomas es obligatorio poner este dispositivo.
Se incluirán varios interruptores diferenciales ID para garantizar la seguridad de las personas contra los contactos indirectos de todos los circuitos. Como mínimo pondremos dos interruptores ID y, en caso de tener una electrificación básica, pondremos un solo ID.
Otros aspectos a tener en cuenta son los siguientes.
- La intensidad residual del diferencial será como máximo de 30 mA y una intensidad nominal superior o igual que la del Interruptor General Automático.
- Se instalará como mínimo un interruptor diferencial ID por cada 5 circuitos instalados como máximo.
- Cada circuito tendrá una protección magnetotérmica o PIA acorde a su naturaleza.
Pondremos las siguientes PIAs con un interruptor diferencial ID aguas arriba según muestra la tabla siguiente.
En el caso de tener un grado de electrificación elevada, e independientemente de la potencia a contratar, se puede dar el caso de tener un grado de electrificación de 9,2 KW pero una potencia contratada menor.
Se instalarán los siguientes circuitos adicionales protegidos además por un interruptor diferencial ID.
La seguridad de las personas es lo primero
Como he mencionado al principio de este artículo, la seguridad de las personas es lo primero que se tiene que tener en consideración. Tras haber enumerado ejemplos de elementos de protección, hay que destacar que es obligatorio tener en todas las instalaciones un interruptor diferencial. Su misión interrumpir la tensión en el circuito cuando se produzca una derivación de corriente en la instalación o en algún aparato eléctrico. De esta forma, se evitará cualquier accidente de las personas por contacto eléctrico.
Además, tampoco nos podemos olvidar de que esta protección por interruptores ID es independiente de las protecciones por fusibles y magnetotérmicos, por lo que también tienen que instalarse.
Asimismo, una buena puesta a tierra es imprescindible. Esta nos limita la tensión que, con respecto a la tierra, puedan presentar las masas metálicas de los electrodomésticos. De esta forma, asegura la protección que nos ofrece el interruptor diferencial contra los contactos indirectos.
