PROTECCIONES DE LOS PELIGROS DE LA ELECTRICIDAD (CAPITULO X)

10.1 - INTRODUCCIÓN

El uso de la energía eléctrica implica riesgos y peligros para los seres vivos y las cosas.

La electrocución es uno de los lamentables accidentes típicos que ocurren como consecuencia del uso de la electricidad.

La explosión o el incendio de origen eléctrico es otro de los peligros cuyas consecuencias ocupan espacio periodístico frecuentemente.

Estos riesgos, con más razón cuando ponen en peligro la vida de las personas, deben ser evitados, reducidos al mínimo, tomándose todas las precauciones necesarias para garantizar máxima seguridad.

Las normas fijan criterios constructivos, calidad, condiciones de uso, modalidades de prueba y verificación, que buscan la seguridad; esta es una intención, que aún escrita (y quizás con fuerza de ley), si sólo es interpretada burocráticamente no conduce al logro del objetivo.

Por otra parte debe reconocerse que ninguna norma, por más que se la haya estudiado cuidadosamente puede garantizar en forma absoluta la inmunidad a los peligros.

La aplicación criterios de disposiciones y normas puede disminuir las ocasiones de peligro, pero no puede evitar que circunstancias accidentales determinen situaciones peligrosas.

Fijados estos conceptos, admitiendo que no puede prescindirse del uso de la energía eléctrica, se deben identificar los riesgos, medirlos, y estudiar las formas de protección contra éstos.

El grado de riesgo en cierta medida está presente en los criterios de diseño de las instalaciones, los valores de dimensionamiento, los detalles de realización, las advertencias a quién utiliza la instalación, las normas de control, uso, y mantenimiento de la instalación.

Sobre estos factores se debe actuar para minimizar los riesgos, pero varios de éstos escapan al control del proyectista, que aún así debe tenerlos en cuenta en su trabajo.

Otro factor que contribuye, y no poco, a aumentar la seguridad, es la instrucción, en todos sus aspectos.

En este capítulo concentraremos la atención sobre los peligros ligados a la electrocución, quedando el análisis de otros peligros para el capítulo siguiente.

La circulación de corriente entre distintas partes de un ser vivo tiene consecuencias que dependen de las características de la corriente, valor frecuencia, de su duración, y de los órganos afectados.

Se ha constatado que las frecuencias más peligrosas están en el orden de las frecuencias industriales (50 - 60 Hz) ya difundidas en todo el mundo.

La sensibilidad de las personas muestra una gran dispersión, del orden de 1 a 2, ciertos individuos muy emotivos, presentan signos de electrocución al contacto con conductores fuera de tensión, lo que dificulta la definición del límite de sensibilidad.

Se considera universalmente que el límite razonable que no produce efectos está en una intensidad de 5 - 10 mA (a 50 - 60 Hz).

Valores de 20 - 30 mA se consideran como no peligrosos, aunque su duración sea larga, con esta corrientes se producen contracciones musculares.

El peligro se agrava cuando la aplicación de la corriente supera los 30 segundos, la detención de la respiración se produce con 30 mA y la fibrilación del corazón con 60 mA.

Puede aceptarse, en coincidencia con algunas normas, que la corriente límite en función del tiempo satisface la siguiente relación:

Ik = 0.165 / RAÍZ(t)

que es válida para t de hasta algunos segundos.

Otras normas proponen gráficos, figura (10.1).1 que definen la corriente peligrosa en función del tiempo.

Por otra parte la resistencia del cuerpo humano depende de la tensión aplicada, para tensiones del orden del centenar de Voltios, dicha resistencia puede considerarse de 1.000 - 3.000 ohm, con tendencia a disminuir a medida que la tensión aumenta - 500 ohm.

Así es que con las tensiones más bajas la resistencia del cuerpo limita la corriente, mientras que con tensiones mayores la limitación no es suficiente y se produce grave destrucción de los tejidos.

 

10.2 - PELIGROS Y PROTECCIONES

Para que se presente peligro de electrocución debe existir posibilidad de acceder a un punto en tensión (en condiciones normales o no), y el circuito debe incluir impedancias de valor tal que la corriente, que persiste cierto tiempo supere cierto valor.

Un hombre parado sobre el suelo que toca una superficie a cierto potencial es sometido a una "tensión de contacto" figura (10.2).1.

Cuando un dispersor cualquiera por algún motivo drena corriente al suelo, entre los pies separados de un hombre se tiene una diferencia de potencial, y él se encuentra sometido a una "tensión de paso" figura (10.2).2.

Cuando el hombre es sometido a una tensión de contacto, el circuito en el que se presenta la corriente peligrosa incluye la resistencia del cuerpo, la resistencia de contacto de la mano con la superficie de contacto (esta resistencia generalmente se supone nula) y la resistencia del dispersor formado por los pies apoyados en el suelo.

La resistencia de un pié apoyado sobre el suelo se asimila a la que presenta una placa plana apoyada sobre un medio de resistividad constante

Rf = 3 * Rhos

Rhos : resistividad de la capa superficial del suelo.

Rf : resistencia de dispersión de un "pie".

La tensión de contacto resulta:

Ec = (Rk + Rf / 2) * Ik

Rk : resistencia del cuerpo, convencionalmente 1.000 ohms.

Ik : corriente peligrosa.

El factor 1/2 corresponde porque los pies se encuentran en paralelo.

La tensión de paso resulta:

Ep = (Rk + 2 * Rf) * Ik

ahora el factor 2 corresponde porque los dos pies se encuentran interpuestos en serie al paso de la corriente.

Con estos criterios a medida que aumenta la resistividad del suelo, si se ha realizado una capa aislante superficial, aumentan las tensiones límites admisibles.

Se observa también que la tensión de paso peligrosa es siempre mayor que la de contacto.

Los zapatos aislados al incluir otra resistencia en el circuito también contribuyen a limitar la corriente y reducen la tensión aplicada al cuerpo.

La primera protección contra la electrocución se logra con una adecuada aislación y/o distancia, asegurando la inaccesibilidad a partes bajo tensión y que por esta razón son peligrosas, esta protección es pasiva.

La aislación puede reducirse por envejecimiento, desgaste, deformaciones, y dejar de ser tal, en consecuencia existe el riesgo de que partes, en principio, no peligrosas se conviertan en fuentes de peligro, la protección contra estas situaciones debe ser activa.

El mantenimiento inadecuado, el no respetar las normas de trabajo, el ejecutar operaciones temerarias, producen situaciones de riesgo que pueden derivar en lamentable consecuencia.

La protección contra tensiones de contacto debe prevenir:

- Contactos directos a partes en tensión, elementos activos;

- Contactos indirectos, a elementos normalmente no en tensión, pero que alcanzan dicho estado por perdida del aislante.

La protección contra contactos directos se realiza creando obstáculos rígidos y cerrados que impiden el acceso.

Esta protección debe ser suficientemente estable para no deformarse por golpes o presiones, suficientemente continua para que a través de los eventuales agujeros no puedan alcanzarse (con los dedos o con herramientas) puntos en tensión.

Cuando la protección cumple estas condiciones se la llama completa, es imposible tocar puntos peligrosos.

Cuando las personas que tienen acceso al recinto, conocen los riesgos a que están sometidas se puede aceptar una protección parcial.

A veces la protección se realiza simplemente con cercas y placas de aviso, o impidiendo el acceso.

Las protecciones activas deben detectar situaciones peligrosas y eliminarlas en tiempos tanto menores cuanto mayor el grado de peligro.

Una protección que actúa cuando partes de la instalación normalmente no en tensión asumen tensiones peligrosas se denomina protección activa limitada.

Cuando la protección cubre también el riesgo de contacto directo con partes en tensión se trata de protección activa integral.

10.3 - RED DE TIERRA DISPERSORA

Cuando ocurre una falla en una instalación eléctrica, la corriente de falla "retorna" a la fuente a través de algún conductor (cable de tierra, vaina metálica de cables, rieles, cañerías, cables de guardia de líneas aéreas) o el suelo.

En rigor siempre, al menos una pequeña parte de la corriente total, afectará al suelo, generándose un campo de tensiones (y de corrientes) desde el elemento que drena corriente.

Para distintas formas de electrodos simples (barra, jabalina) se puede determinar fácilmente el campo eléctrico, el campo de corrientes, la resistencia entre el electrodo dispersor y un electrodo colector infinitamente alejado.

En el suelo, se presentarán superficies equipotenciales, que interceptando la superficie del mismo, muestran líneas que definen las zonas de mayor peligro.

Entre dos puntos del terreno, a la distancia de un paso (convencionalmente 1 metro) se mide la tensión de paso (para impedancia infinita del cuerpo).

Entre un punto del terreno, a la distancia de un brazo extendido (convencionalmente 1 metro) se mide la tensión de contacto.

El dispersor puede tener formas simples, en la medida que sea necesario que cubra determinada área su forma será plana y paralela a la superficie del terreno, adoptando forma de red para minimizar la cantidad de material necesario para su realización.

Si se supone que el dispersor es una superficie metálica plana, las tensiones de paso y de contacto sobre ella serán nulas y sólo aparecerán en la proximidad del contorno.

Las tensiones peligrosas de contacto en el contorno se controlan distanciando los puntos de contacto del borde, es decir extendiendo la red unos metros más allá del contorno de los equipos.

Las tensiones de paso en cambio par ser controladas requieren dar forma adecuada al electrodo en el borde, y poder controlar el campo.

La red debe tener forma convexa, los apéndices, los ángulos agudos, implican gradientes elevados que se deben evitar.

Para disminuir los gradientes en la periferia, se puede rodear la red con conductores de control de potencial (más profundos que la red) o hincar jabalinas en profundidad y que se conectan a la red eventualmente con cable aislado.

Como la red en rigor es mallada también se presentan tensiones de paso y de contacto dentro del área de la red, éstas disminuyen si se aumenta la densidad del mallado.

Las tensiones de paso y de contacto están relacionadas con las dimensiones de la red y con un parámetro particular que es la corriente drenada por unidad de longitud del dispersor

id = I / l

I : corriente drenada.

l : longitud (total) del dispersor.

La tensión característica entre el centro de un cuadrado de la malla dispersora y el conductor metálico es aproximadamente:

Emalla = Rho * id

Las tensiones de paso y de contacto resultan:

Epaso = 0,1 a 0,15 * Emalla

Econtacto = 0,6 a 0,8 * Emalla

Es importante tener en cuenta que la corriente drenada por unidad de longitud del cable dispersor aumenta hacia la periferia de la red.

Si los cuadros de la malla son todos de igual tamaño, los más próximos a la periferia presentarán tensiones hasta dos veces mayores que la media, fijada entonces una tensión límite de diseño se pueden ralear los cuadros en el centro.

La resistencia total de la red puede evaluarse con fórmulas simples:

R = Rhop / (4 * Radio) + Rhos / l

donde: Rhop: resistividad profunda; Rhos: resistividad superficial; l: longitud total de conductor enterrado dispersor; Radio: radio de la placa circular de área equivalente a la red.

Este valor permite determinar la tensión total que presenta la red respecto de un colector infinitamente alejado supuesto a potencial nulo.

Ningún elemento conductor, conectado a la red de tierra debe salir de la misma, ya que se convierte en fuente de peligro al transferir al exterior la tensión que ésta asume.

Esta situación vale en particular para los rieles, tuberías, cercas metálicas, que deben ser interrumpidas en tramos, es decir tener juntas aisladas.

Las líneas de baja tensión con neutro a tierra en la red no puede tampoco salir de ella (sin precauciones adecuadas) ya que pueden transferir elevado potencial.

Por la misma razón los circuitos de comunicaciones (teléfonos) requieren transformadores de aislación al penetrar al área que corresponde a la red figura (10.3).1.

Al definir una red de tierra deben tenerse en cuenta las fundaciones de los equipos y de los edificios, estos son dispersores naturales (o de hecho), y no es posible evitar que cumplan esta función.

En particular entran en esta categoría las estructuras de hormigón que si aseguran buena continuidad metálica cumplen eficientemente la función de dispersores de tierra.

El potencial total que la red asume depende de la corriente que efectivamente drena.

Los cables de tierra que acompañan a los cables, las vainas metálicas de los cables enterrados, los cables de guardia de las líneas aéreas, son responsables de drenar parte de la corriente de falla monofásica, y la corriente que la red drena al suelo es el resto, figura (10.3).2 .

Esta es una condición de diseño que debe ser correctamente evaluada para evitar inútiles sobredimensionamientos.

Al definir las tensiones máximas admisibles de paso y de contacto, se puede considerar también la contribución a la seguridad que produce una capa superficial del suelo de resistividad elevada.

Al aprovechar este criterio, para resolver situaciones difíciles, es importante fijar un valor de la capa superficial del terreno que sea representativo durante todo el período de uso de la instalación.

Así, aunque el suelo se realice con piedra molida no corresponderá en general considerar una resistividad superior a 1000 ohm m ya que aunque inicialmente se superara ampliamente esta valor, el aporte de polvo y suciedad tenderá a reducirlo en breve tiempo.

Cuando la duración de la corriente de falla es muy pequeña, se debe tener en cuenta la influencia de la componente continua de la corriente de falla (importante en alta tensión), es decir considerar la asimetría de la misma.

Se asume como valor eficaz equivalente de la corriente el valor medio eficaz que corresponde al período en que se presenta la corriente, o se utiliza un factor para incrementar el valor eficaz de la componente alterna.

Las hipótesis simplificativas que se deben hacer para calcular el potencial en la superficie del terreno son de magnitud tal que de ninguna manera puede creerse que estos estudios suplen medidas experimentales cuando es requerida una garantía suficiente.

Para verificar las situaciones de peligro real se debe hacer que la red de tierra drene corriente y se miden las tensiones de paso y de contacto entre electrodos que simulan manos y pies, y con instrumento cuya impedancia simula el cuerpo.

Los criterios expuestos y las correspondientes fórmulas son válidas para instalaciones de puesta a tierra de gran tamaño.

Cuando la instalación es de tamaño relativamente pequeño, se considera que la tensión de contacto es la que corresponde a toda la caída de tensión sobre la resistencia de puesta a tierra.

Análogamente, cuando no se puede (o no se quiere) estudiar el campo de tensiones se sabe que:

Ucontacto < Rtierra * Ifalla

Es inmediato que aplicar esta simplificación conduce a exigir valores de Rtierra muy bajos.

Es por otra parte útil conocer las fórmulas que permiten calcular las resistencias de dispersores elementales.

10.4 - PUESTA A TIERRA DE PROTECCIÓN

La protección activa limitada requiere que las partes metálicas que puedan convertirse en peligrosas se encuentren conectadas a tierra. Es así que en el caso de falla se presentará una cierta corriente de tierra (y tensión hacia tierra) que permite relevar la situación y actuar.

La importancia de la puesta a tierra y su control son características de este sistema, la actuación de la protección se produce inmediatamente después de la falla y se previene la situación de peligro, figura (10.4).1.

Es normal detectar la situación de falla por el valor de la corriente, aunque pueden tenerse otros modos de detección, y cada modo tiene sus exigencias de instalación y sus características.

La protección puede lograrse con detección de la corriente a través de relés de máxima corriente (o fusibles).

La resistencia de tierra baja favorece la condición de protección, la tensión total que puede presentarse está dada por:

U = I * R

Esta tensión no debe ser peligrosa, y para que sea reducida es importante el bajo valor de R.

La resistencia de tierra debe ser:

R = Ucontacto / (K * In)

In : intensidad nominal del órgano de protección.

K : factor (1,25 a 5) que depende del órgano de protección.

No es fácil generalmente lograr un valor de R satisfactorio (para Ucontacto = 60 V, In = 30 A y K = 2 debe ser R = 1 ohm) cuando las tierras del centro de alimentación y del usuario están separadas.

En las instalaciones industriales, la aparición de tensiones peligrosas se trata de evitar con soluciones "equipotenciales" entre el plano metálico en que se encuentran las personas y las masas de los aparatos (fuentes de peligro).

Si la resistividad del suelo fuera muy baja la solución equipotencial sería muy fácil de realizar, pero el valor que asume la resistencia de puesta a tierra ofrece dificultades a la seguridad.

La instalación es "segura" cuando la resistencia de tierra de seguridad de las masas es inferior a la resistencia de tierra del neutro, una instalación que deba cumplir esta condición además de ser costosa exige vigilancia (control del valor).

Otra forma de conseguir seguridad es reunir metálicamente todas las masas y el neutro, y conectarlas a una misma tierra suficientemente baja (es la única solución posible en los edificios altos).

Es así que surge conveniente unir metálicamente las redes de tierra.

A veces se utiliza la red de agua, como conducción metálica que une la tierra del usuario con la tierra del centro de alimentación, solución que exige que las cañerías sean metálicas; esta función frecuentemente no es bien vista para la conservación de la red de agua (ya que a causa de la circulación de corrientes entre caños y el suelo pueden producirse corrosiones).

Resulta entonces necesario realizar un conductor de retorno que una las tierras, "conductor de protección".

Todos los puntos potencialmente peligrosos son unidos entre sí por el conductor de protección (CP), figura (10.4).2.

En estos casos las corrientes de falla a tierra resultan particularmente altas, siendo mínima la impedancia del retorno.

Las tensiones de contacto que se pueden presentar son modestas, ya que dependen de una fracción de la impedancia del retorno.

Es importante tener bien en claro que el conductor de protección está repetidamente puesto a tierra a lo largo de su recorrido.

A veces los valores de tensión que se presentan exigen minimizar la duración de la falla (interrupción rápida) para que la instalación pueda considerarse no peligrosa.

El neutro de la red está puesto a tierra en el punto desde el cual la red se alimenta, y a ese punto concurre el conductor de protección.

La idea de combinar las funciones de neutro y conductor de protección puede parecer conveniente.

Con una instalación así realizada la interrupción del conductor neutro es peligrosa, en consecuencia en la última distribución se evita este peligro dividiendo y separando conductores de protección y neutro en proximidad de los aparatos utilizadores.

Habiendo separado los conductores, para que se presente peligro deben ocurrir dos fallas, el contacto del neutro a la caja y la interrupción del conductor de protección.

Cuando la sección de los conductores es suficientemente elevada (10 mm2) se considera que no es posible su interrupción, y se admite un sólo conductor para ambas funciones.

Es peligroso tener una instalación que tiene neutro usado como conductor de protección, y en el cual se tienen elementos con puesta a tierra independiente.

En caso de falla a tierra de uno de estos últimos elementos, el neutro (y las masas metálicas a él conectadas para protección) asumen la tensión respecto de tierra del neutro (que puede ser peligrosa).

Se justifica así la prohibición de las normas de hacer mezclas de tipos de instalación de seguridad, también se comprende que algunas normas prohiben la puesta al neutro admitiendo solo la instalación con conductores separados de neutro y de protección.

10.5 - AISLAMIENTO DE PROTECCIÓN

Para evitar que el contacto directo sea peligroso, la primera idea es utilizar una tensión muy baja (menos de 50 V.).

Tensiones del orden de 12 - 24 V. se utilizan en juguetes eléctricos, circuitos en locales húmedos, automóviles, vehículos.

En general son instalaciones en las que es posible que se produzca un doble contacto (entre las manos por ejemplo), en estas instalaciones las potencias en juego son pequeñas y las distancias mínimas.

Con una tensión tan baja es imposible realizar una instalación eléctrica de relativa importancia, por ejemplo un departamento.

El transformador desde donde arranca la red de tensión extra baja debe respetar detalles de diseño, garantizando absoluta separación galvánica de la red de alimentación.

Aunque la alimentación tenga conductor de puesta a tierra la tensión extra baja no se conecta a él.

Instalaciones de este tipo se encuentran también asociadas a aplicaciones de medicina, agrícolas, etc.

La separación galvánica conduce a pensar en una red aislada, efectivamente se puede utilizar una tensión de 380/220 V. con separación galvánica entre la red de alimentación y la de carga, los transformadores deben asegurar esta aislación.

Teóricamente la red no puede estar aislada, siempre se encontrará conectada a tierra al menos a través de las, capacitancias y conductancias de los componentes de la instalación.

Lógicamente si la instalación es de radio muy limitado, la admitancia a tierra de la instalación será prácticamente nula (aislación casi perfecta), la primera falla entonces no es peligrosa, pero implica una puesta a tierra, a partir de ese momento la instalación perdió sus ventajas, y a la segunda falla será peligrosa; se debe entonces vigilar la aislación.

Este tipo de instalación es entonces aceptado con importantes limitaciones a la potencia que se puede manejar (algunas normas fijan 5 kVA monofásicos 10 kVA trifásicos) y la cantidad de aparatos consumidores (sólo uno según normas).

Las prescripciones de norma tan limitativas tienen por objeto facilitar el control, y obligar al buen mantenimiento y conservación de la aislación.

Respetando las condiciones de seguridad se pueden realizar instalaciones con neutro aislado, el primer contacto a tierra no impide que el sistema siga en operación, pero el riesgo del segundo contacto es elevado.

Se debe entonces hacer un mantenimiento y control que garanticen el estado de la aislación, se debe vigilar la resistencia de aislación de la red (si es baja se detecta defecto y debe programarse la acción).

La eventual avería, a pesar que no impide que el sistema siga funcionando, debe corregirse cuanto antes ya que además de la consideración antes hecha, se debe tener presente que la falla a tierra de una fase eleva la tensión del neutro y solicita en mayor medida las aislaciones restantes aumentando la probabilidad de la segunda falla.

Para asegurar la correcta medición de la resistencia de aislación se conectan todas la carcazas de los aparatos eléctricos al conductor de protección que a su vez se conecta a tierra.

Un riesgo muy grande, de las instalaciones aisladas de tierra, es la posibilidad de contacto metálico con sistemas de mayor tensión. Este riesgo justifica la puesta a tierra de las redes de baja tensión y en particular las redes públicas.

Para que el eventual contacto no eleve la tensión del sistema de menor tensión, es además indispensable que esta situación sea vista, desde la red de tensión más elevada, como una falla y se produzca la desconexión.

Como garantía contra las fallas de aislación puede utilizarse una "doble" aislación, obtenida con la aislación normal y una aislación suplementaria, o una aislación particularmente sobredimensionada.

Esta solución es empleada para hacer seguros los aparatos electrodomésticos, y ciertos aparatos de maniobra, de manera que aunque se produjera una falla de aislación de los conductores, no aparezca peligro para el usuario.

La adopción de esta solución exige la buena construcción y calidad para que la doble aislación sea realmente tal desde su concepción inicial, y el buen estado y mantenimiento para que en ningún momento la doble aislación deje de ser tal, especialmente ante roturas de la segunda aislación, que presume peligro.

Cuando se utiliza doble aislación, pero la caja (carcaza) es metálica, ésta no debe ponerse a tierra, no debe conectarse al conductor de protección, si existe, ya que no es posible que la caja se ponga en tensión, y por otra parte si ésta se conectara al conductor de protección asumiría el potencial de éste (cuando ocurren fallas).

La "segunda" aislación puede realizarse en el ambiente de operación, esta protección está representada por una alfombra aislante, todas las piezas metálicas que estén en contacto con la tierra y dentro del alcance del operador deben ser aisladas.

Cuando se adopta esta solución es indispensable cuidar detalles no solo de la instalación eléctrica, sino también de las otras instalaciones.

Concretamente, con el aislamiento del lugar puede conseguirse seguridad contra tensiones de contacto, pero se debe evitar que una persona parada sobre la zona de aislamiento (segura) pueda tocar simultáneamente un punto peligroso y la tierra.

Si durante la vida de la aislación por alguna razón se instalara por ejemplo una canilla (con caño metálico) aparecerá un punto a tierra, que nada tiene que ver con la instalación eléctrica, pero que convierte en peligrosa nuestra instalación.

Este es un caso típico de degeneración de la instalación durante su vida, el proyectista debe pensar es estas posibilidades y evitar soluciones, que inobjetables desde el punto de vista de las normas, al salir del control del proyectista, dejan de cumplir las hipótesis básicas de proyecto.

10.6 - PROTECCIÓN ACTIVA

La protección activa detecta situaciones de falla y desconectando, actúa en el origen del riesgo.

Las partes que normalmente no están en tensión y accidentalmente pueden convertirse en fuente de peligro son cubiertas por esta protección.

La protección activa integral protege además de los peligros de acceder a puntos en tensión.

De más está recordar que solo puede protegerse de tensiones hacia tierra, efectivamente si el accidente fuera con contactos entre fases, no existe posibilidad de distinguir la situación del accidente de una carga cualquiera.

La detección de una falla a tierra puede hacerse por una diferencia entre las corrientes que circulan por los conductores (en una red de estructura radial - no mallada). Esta detección es posible si la impedancia hacia tierra que ofrecen la conductancia y capacitancia de la instalación (protegida) son elevadas, es decir se trata de una instalación en buen estado y no es demasiado extensa.

Si las pérdidas son tan elevadas que el relé diferencial las detecta, la cuestión no es la ineptitud de la protección, sino la obsolescencia técnica de la red.

Si la capacitancia es tan elevada que el relé diferencial actúa por las corrientes capacitivas a tierra, la solución del problema están en una mayor subdivisión de los circuitos, e instalación de mayor cantidad de protecciones.

El relé diferencial detecta situaciones de falla en un sistema con neutro a tierra, y limitando la duración de la falla, aún con corrientes de falla muy bajas, protege además de los peligros de contacto, de peligros de incendio iniciados por el eventual arco (de falla).

Como el detector compara las corrientes de fase y neutro, el conductor de protección debe ser independiente y conectado a la tierra (eventualmente local).

Con corrientes de 20 - 30 mA (y actuación en el orden de algunos ciclos) el margen de protección garantiza integridad para las personas aún en caso de que se toquen puntos en tensión, figura (10.6).1.

Este sistema de protección es compatible con otros, no los afecta en cuanto a coordinación, y puede realizarse en modo selectivo (varios niveles diferenciales temporizados).

Todavía debe recordarse que el riesgo no cubierto por esta protección es el contacto simultáneo con más de un conductor.

La protección contra contactos indirectos combinada con la detección de corriente mediante relés de máxima corriente ofrece garantía suficiente, solo no cubre los contactos directos.

La detección de la tensión mediante un relé conectado entre las masas que ofrecen peligro de contacto y una puesta a tierra auxiliar puede también servir como forma de protección.

En este caso la falla establece una tensión de contacto y una corriente.

La protección actúa cuando la corriente o la tensión de la bobina superan cierto umbral

UA = IA * RF

RF : resistencia de la bobina.

IA : corriente de la actuación.

La puesta a tierra auxiliar debe tener una resistencia menor de:

RH = UC / IA - RF

UC : tensión de contacto.

RH : resistencia de la puesta a tierra.

Por cierto que con menor resistencia de puesta a tierra RH habrá mayor seguridad.

Si la tensión de contacto es peligrosa, el relé detecta la situación y la orden de desconexión debe ejecutarse instantáneamente.

El inconveniente de esta protección es que un simple puente que cortocircuite la bobina del relé anula la protección.

El conductor de protección de puesta a tierra debe ser aislado y la tierra auxiliar (de detección) debe ser independiente de la eventual tierra de seguridad de la instalación, entonces debe estar alejada, figura (10.6).2.