Protección contra descargas eléctricas

A menudo son necesarias dos medidas de protección contra el riesgo de contactos directos, ya que, en la práctica, es posibe que la primera medida no sea infalible. Las leyes y normativas distinguen dos tipos de contactos peligrosos:

• Contacto directo.
• Contacto indirecto.

Y las correspondientes medidas de protección.

Protección frente a las descargas eléctricas

La regla fundamental para la protección contra las descargas eléctricas figura en el documento IEC 61140, que abarca tanto las instalaciones como los equipos eléctricos.

No debe ser posible acceder a las partes activas peligrosas y las partes conductoras a las que se pueda acceder no deben ser activas peligrosas. Este requisito debe aplicarse:

• En condiciones normales.
• En condición de un solo defecto.

La protección en condiciones normales corresponde a la protección contra los contactos directos (protección básica) y la protección en condición de un solo defecto corresponde a la protección contra los contactos indirectos (protección contra los defectos). Las disposiciones de protección mejoradas ofrecen protección en ambas condiciones.

Contactos directos

Un contacto directo se produce cuando una persona toca un conductor activo en circunstancias normales (ver Figura 1).
La norma IEC 61140 ha cambiado la expresión “protección contra los contactos directos” por la de “protección básica”. El nombre anterior se mantiene al menos con fines informativos.

Protección contra los contactos directos

Normalmente se utilizan dos medidas complementarias como protección contra los peligros ocasionados por los contactos directos:

• La prevención física del contacto con las partes activas mediante barreras, aislamiento, imposibilidad de acceso, etc.
• La protección adicional en caso de que se produzca un contacto directo, debido al defecto de las medidas anteriores. Esta protección se basa en un dispositivo que funciona con corriente residual, una alta sensibilidad (IΔn i 30 mA) y un tiempo de funcionamiento reducido. Estos dispositivos son altamente eficaces en la mayoría de los casos de contactos directos.

La IEC y las normas nacionales distinguen normalmente dos protecciones:
1. Completa (aislamiento, envolventes).
2. Parcial o particular.

Medidas de protección contra los contactos directos

Protección por aislamiento de las partes activas

Esta protección consiste en un aislamiento que cumple las normas correspondientes (ver Figura 3). Las pinturas, las lacas y los barnices no ofrecen una protección adecuada.

Protección por medio de barreras o envolventes

Esta medida se utiliza cada vez más, puesto que numerosos componentes y materiales están instalados en armarios, ensamblajes, paneles de control y cuadros de distribución (ver Figura 4).

Para considerarse que ofrece una protección eficaz contra el riesgo de contactos directos, estos equipos deben poseer un grado de protección superior o igual a IP2X o IPXXB.

Además, la apertura de una envolvente (puerta, panel frontal, cajón, etc.) sólo puede ser extraíble o estar abierta o retirada:

• Por medio de una llave o herramienta prevista para tal efecto.
• Tras el aislamiento completo de las partes activas de la envolvente.
• Mediante la interposición de otra barrera únicamente extraíble utilizando una llave o herramienta. La envolvente de metal y toda la pantalla extraíble de metal deben unirse al conductor de conexión a tierra de protección de la instalación.

Medidas de protección parciales

Protección por medio de obstáculos o puesta fuera del alcance por alejamiento.
Esta protección está reservada únicamente a las ubicaciones a las que sólo tiene acceso el personal cualificado. La instalación de esta medida de protección se detalla en la IEC 60364-4-41.

Medidas de protección particulares

Protección mediante la utilización de muy baja tensión de seguridad (MBTS) o bien limitando la energía de descarga.
Estas medidas se utilizan únicamente en los circuitos de baja potencia y en circunstancias especiales.

Contactos indirectos

Un contacto indirecto se refiere a una persona que toca una parte conductora expuesta que normalmente no está activa, pero que pasa a estarlo accidentalmente (debido a un defecto de aislamiento o por cualquier otra causa).

La corriente de defecto eleva la parte conductora expuesta a una tensión que puede resultar peligrosa y originar una corriente de contacto a través de una persona que toca esta parte conductora expuesta (ver Figura 2).

La norma IEC 61140 ha cambiado la expresión “protección contra los contactos indirectos” por la de “protección contra los defectos”. El nombre anterior se mantiene al menos con fines informativos.

Medidas de protección adicional contra los contactos directos

Todas las medidas de protección anteriores son preventivas, pero la experiencia ha demostrado que por diversos motivos no se pueden considerar como infalibles. Entre estos motivos se pueden citar:

• Falta de mantenimiento adecuado.
• Imprudencia, falta de atención.
• Desgaste y rotura normales (o anómalos) del aislamiento, por ejemplo, flexión abrasión de los cables de conexión.
• Contacto accidental.
• Inmersión en agua, etc. Situación en la que el aislamiento ya no resulta eficaz.

Con el fin de proteger a los usuarios en estas circunstancias, los dispositivos de disparo rápido y alta sensibilidad basados en la detección de corrientes residuales a tierra (que pueden atravesar o no a un ser humano o animal) se utilizan para desconectar automáticamente la fuente de alimentación y con la rapidez suficiente como para evitar lesiones o incluso la muerte por electrocución de un ser humano (ver Figura 5).

Estos dispositivos funcionan según el principio de la medición de diferencial, en la que cualquier diferencia entre la corriente que entra en un circuito y la que sale (en un sistema alimentado desde una fuente conectada a tierra) fluye a tierra, bien a través de un aislamiento de defectos, bien a través del contacto de una parte conectada a tierra, como una persona, con un conductor activo.

Los dispositivos a corriente diferencial residual normalizados, denominados DDR, suficientemente sensibles para la protección contra los contactos directos, están calibrados a 30 mA de la corriente diferencial.

Esta protección adicional es necesaria en determinados países para los circuitos que suministran tomas de corriente de hasta 32 A, e incluso superiores, si la ubicación es húmeda y/o provisional (como instalaciones de trabajo, por ejemplo).

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