Máquinas eléctricas y seguridad: puesta a tierra, equipos de medida y protección eléctrica

Máquina de corriente alterna

Máquina de corriente alterna:

ΔS = (n_s - n) / n_s × 100.
n = 60 × n_s / P

Máquinas eléctricas

Máquinas eléctricas: Conjunto de mecanismos capaces de producir, transformar o aprovechar energía eléctrica. Se clasifican en:

• Generadores: máquinas que transforman energía mecánica en energía eléctrica, mediante una bobina que tiene movimiento relativo en un campo magnético.
• Motores: máquinas que transforman la energía eléctrica en mecánica.
• Transformadores: máquinas que modifican la tensión e intensidad de la energía eléctrica.

Las máquinas eléctricas pueden ser rotativas (tienen partes giratorias) o estáticas (no tienen partes móviles y funcionan mediante electromagnetismo).

Máquinas asíncronas

• Inducido (rotor): parte móvil.
• Inductor (estator): parte fija.

Máquinas síncronas

• Inducido (estator): parte fija.
• Inductor (rotor): parte móvil.

Puesta a tierra

Puesta a tierra: Una puesta a tierra consiste en unir a tierra un punto de la instalación a través de un dispositivo apropiado. El objetivo de la puesta a tierra es limitar la tensión que puedan presentar las masas metálicas en un momento dado: protege de posibles contactos con partes metálicas sometidas a tensiones no deseables y disipa sobreintensidades de maniobra o de origen atmosférico. Se puede utilizar pica, placa o cable enterrado.

Telurómetro

Telurómetro: Para medir la puesta a tierra se utiliza el telurómetro, que inyecta una intensidad de corriente alterna conocida, a una frecuencia superior a 50 Hz, y mide la caída de tensión de forma que el cociente entre la tensión de medida y la corriente inyectada nos da el valor de la resistencia de puesta a tierra. Este aparato se fundamenta en el puente de Wheatstone, donde las resistencias variables están dentro del aparato y las resistencias que cierran el circuito las forma la tierra, midiendo así la resistencia de puesta a tierra.

Aparato para medir aislamiento

Megóhmetro (meger): El megóhmetro es un generador de corriente continua que suministra tensiones de ensayo (recogidas en la instrucción STc-BT-19) con una corriente de 1 mA, para una carga igual a la mínima resistencia de aislamiento especificada para cada tensión. Genera una tensión interna de prueba para alimentar la resistencia de aislamiento y medir la corriente de fuga.

Protección contra contactos eléctricos indirectos

Protección contactos eléctricos indirectos: Se producen cuando una persona toca accidentalmente un elemento que no debería estar en tensión. Se protegen poniendo todas las masas de todos los dispositivos a tierra o al neutro y asociándolas a un interruptor diferencial (actúa cuando detecta una diferencia entre la corriente de entrada y salida del circuito).

Se realizan las siguientes medidas de protección:

• Separación de partes activas y masas.
• Empleo de pequeñas tensiones de seguridad.
• Recubrimiento de masas con aislante.
• Puesta a tierra de las masas.
• Conexiones equipotenciales.
• Inaccesibilidad a conductores y masas.

Protección contra contactos eléctricos directos

Protección contactos eléctricos directos: Se toman medidas destinadas a proteger a las personas contra los peligros que puedan derivarse de un contacto con las partes activas de los materiales eléctricos. Se realizan las siguientes protecciones:

• Aislamiento de las partes activas.
• Protección por medio de barreras y obstáculos.
• Alejamiento de las partes activas (se dificulta el acceso).
• Protección complementaria (guantes, herramientas aislantes, etc.).

Factores de electrocución

Factores de electrocución:

• Intensidad.
• Recorrido de la corriente a través del cuerpo.
• Resistencia eléctrica del cuerpo humano y del circuito.
• Tensión.
• Tipo de corriente.
• Frecuencia.

Grado de protección IP, N1 y N2

IP N1 N2: Nomenclatura que indica el grado de protección. N1: grado de protección de las personas contra los contactos o la cercanía de las partes bajo tensión y contra el contacto con piezas; también protege contra la penetración de cuerpos sólidos extraños. N2: grado de protección del equipo dentro de la envoltura contra los contactos nocivos debidos a la penetración del agua.

Ejemplo: IP 01: no hay protección contra el ingreso de partes peligrosas y está protegido contra la entrada de agua.

Interruptor magnetotérmico

Interruptor magnetotérmico: Protege el circuito de sobrecargas, cortocircuitos y sobretensiones. Produce de forma automática la desconexión del circuito cuando las condiciones de tensión o intensidad adquieren valores no admisibles. Consta de dos sistemas de protección: térmico y magnético.

Interruptor diferencial

Interruptor diferencial: No protege frente a sobreintensidades. Es un elemento que protege contra contactos indirectos. Mide la intensidad que va hacia la carga y la que vuelve; si estas no son iguales, abre el circuito mediante campos magnéticos creados en la bobina del neutro y de la fase.