Principios Fundamentales de Instalaciones Eléctricas y Seguridad

Ventajas de los Sistemas Trifásicos

• Se pueden obtener dos tensiones diferentes y se pueden conectar receptores monofásicos y trifásicos.
• Los alternadores trifásicos necesitan menos mantenimiento y tienen un rendimiento más elevado.
• La intensidad que circula es menor y, por tanto, se reducen las secciones de los conductores.

Conexión Estrella (Y)

La conexión estrella se utiliza cuando la tensión que soportan las impedancias coincide con la tensión de fase. Si las impedancias son iguales, es un sistema equilibrado y no circula intensidad por el neutro.

Se distinguen dos tipos de intensidades:

• Intensidad de Línea: Es la que circula por los conductores que alimentan al motor.
• Intensidad de Fase: Es la que circula por la impedancia del receptor.

En una conexión estrella:

• Equilibrada: Las tres intensidades de fase son iguales y no circula intensidad por el neutro.
• Desequilibrada: Las tres intensidades no son iguales y, por tanto, circula intensidad por el neutro.

Conexión Triángulo (Δ)

La conexión triángulo se utiliza cuando las impedancias funcionan con la tensión de línea y la intensidad de línea y de fase no son las mismas.

Método de Aron para Medición de Potencia

El método de Aron sirve para sistemas equilibrados y desequilibrados. La potencia activa se puede determinar sumando las lecturas de los dos vatímetros. También se puede relacionar con la potencia reactiva y el factor de potencia. Si la lectura de uno de los vatímetros es negativa, se restan las lecturas o bien se invierten las conexiones. Esto ocurre cuando el factor de potencia (coseno de φ) es bajo.

Cálculo de la Sección de Conductores por Calentamiento

Para el cálculo de la sección de los conductores por calentamiento, se tienen en cuenta dos factores principales: la intensidad de corriente admisible y la caída de tensión permitida. Cuando circula intensidad por la línea, el cable se calienta debido a su resistencia. La temperatura del conductor no debe superar los límites establecidos para cada tipo de aislamiento:

• 70°C (PVC)
• 90°C (EPR)
• 90°C (XLPE)

Cálculo de la Sección de Conductores por Caída de Tensión

La caída de tensión debe ser inferior a los límites tolerados por la normativa para garantizar el correcto funcionamiento de la instalación. Para calcular la sección, debemos tener en cuenta:

• La longitud de la línea.
• La potencia que transporta.
• La conductividad del conductor.
• La caída de tensión admisible.

Riesgo Eléctrico

El riesgo eléctrico es la probabilidad de que una persona se someta a una diferencia de tensión y sufra un daño. La gravedad del daño depende de factores como:

• La tensión.
• La frecuencia.
• La intensidad.
• El tiempo de exposición.
• Etc.

Conceptos Fundamentales de Seguridad Eléctrica

• Contacto Directo: Se refiere al contacto entre personas y partes activas de una instalación.
• Contacto Indirecto: Se refiere al contacto de personas con masas puestas accidentalmente bajo tensión.
• Aislamiento Principal: Es el aislamiento que impide un contacto directo.
• Aislamiento Suplementario: Es el que protege en caso de fallo del aislamiento principal.
• Doble Aislamiento: Consiste en la combinación del aislamiento principal y el suplementario.

Clasificación de Receptores Eléctricos por Protección

• Clase 0: Disponen de un aislamiento principal y no están conectados a tierra.
• Clase I: Disponen de aislamiento principal y tienen conexión a tierra.
• Clase II: Poseen doble aislamiento y no necesitan conexión a tierra.
• Clase III: Además de doble aislamiento, trabajan con tensión de seguridad.

Medidas de Protección contra Contactos Directos

• Protección por Aislamiento de las Partes Activas: Se aíslan las partes activas mediante un aislamiento principal.
• Protección por Medio de Barreras o Envolventes: Solo se aplican en zonas restringidas para personas autorizadas.
• Protección por Medio de Obstáculos.
• Protección por Aislamiento y Puesta Fuera del Alcance: Consiste en colocar las partes activas fuera del alcance de las personas.
• Protección mediante Dispositivos Diferenciales: Con una sensibilidad igual o menor a 30 mA, solo es eficaz con derivación a tierra.

Medidas de Protección contra Contactos Indirectos

• Por Corte Automático de la Alimentación: Consiste en instalar un dispositivo para evitar que la tensión de contacto supere los 24 V o 50 V. Los dispositivos empleados son:
  • Sistemas TN: Diferenciales, fusibles y magnetotérmicos (estos últimos si la resistencia es pequeña).
  • Sistemas TT: Similar al TN.
  • Sistemas IT: Si se produce un fallo, no es peligroso, pero si se producen dos, sí lo es.
• Empleo de Receptores de Clase II.
• Protección en Locales o Emplazamientos No Conductores: Consiste en asegurar que no se puedan tocar dos masas simultáneamente, manteniendo una distancia de seguridad.
• Por Separación Eléctrica.
• Protección mediante Conexiones Equipotenciales.