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Seguridad en la Red:
Protección Diferencial (Parte II)

Envolventes de equipos de Baja Tensión

Las funciones básicas de los envolventes de los equipos eléctricos son las siguientes:

a) Impedir el contacto directo de personas con las partes conductoras activas.

b) Impedir la penetración de cuerpos sólidos extraños (arena, polvo, insectos, roedores, etc.).

c) Impedir la penetración de líquidos.

d) Impedir la penetración de gases corrosivos o de radiaciones electromagnéticas o nucleares (luz, partículas nucleares, etc.).

e) Proteger contra choques.


Grados de protección IP

Para caracterizar el comportamiento de las envolventes en equipos de Baja Tensión se codifican mediante siglas que se conocen como "grado de protección IP" o "código IP", definido en las normas EN-60529 y EN-60947-1.

El grado de protección se caracteriza mediante dos cifras: La primera (a veces seguida de una letra) designa la estanqueidad de la envolvente frente a penetración de objetos o partículas sólidas; mientras que la segunda define la estanqueidad de la envolvente ante la penetración de líquidos.


Regímenes de Conexión de Neutro y Tierra

Para asegurar la protección de personas y bienes contra los posibles fallos de aislamiento en una instalación eléctrica, es conveniente que los envolventes de los equipos eléctricos estén conectados a un potencial de tierra de referencia. Por otro lado, la continuidad de servicio y la seguridad de instalaciones con partes sometidas a descargas atmosféricas, hacen aconsejable que la instalación eléctrica esté protegida contra posibles diferencias de potencial excesivas entre los conductores activos y tierra.

Todas las consideraciones anteriores hacen plantear la pregunta de cómo deben referirse a tierra las partes activas y las envolventes de los sistemas de distribución de energía eléctrica. Para el caso de instalaciones de Baja Tensión alimentadas de manera permanente a través de un transformador MT/BT, los puntos de interés son:

a) ¿Existe o no neutro en el secundario del transformador? En caso afirmativo, ¿cómo se refiere el conductor neutro a tierra?

b) ¿Cómo se conectan las masas de la instalación de BT a tierra?

La respuesta a estas preguntas no es única y, dependiendo de cuál sea el interés principal (protección de personas, de riesgo de incendio, contra descargas atmosféricas, etc.), puede dar lugar a distintos esquemas de conexión que han sido descritos por la norma IEC-60364 y que se resumen en las tablas siguientes. La designación estándar de las distintas formas de conexión se codifica mediante dos letras básicas según la norma IEC-60364.


Descripción de los sistemas posibles:

TT: Neutro del transformador unido a la tierra del centro de transformación (subestación), y masas de la instalación unidas a tierra local.

En caso de cortocircuito fase-masa, las resistencias de las tomas de tierra limitan la corriente de cortocircuito, pero pueden aparecer tensiones peligrosas entre las masas y tierra. Por ello, se requiere una protección diferencial de actuación instantánea. Esto causa, a veces, problemas de poca selectividad y de interrupciones de partes de la instalación muy alejadas del defecto.

TN: Neutro del transformador unido a tierra del centro de transformación (subestación) y masas de la instalación unidas al mismo punto a través de un conductor (caso de TNC) o de dos conductores (caso de TNS).

En caso de cortocircuito fase-masa, las corrientes de defecto son muy grandes y pueden aparecer también tensiones peligrosas entre las masas y la tierra local de la instalación.

IT: En la conexión IT, el neutro del transformador no se pone a tierra directamente. Algunas veces se mantiene totalmente aislado y otras, se une a tierra a través de una impedancia de valor relativamente alto (conexión conocida como neutro impedante).

Este tipo de conexión debe protegerse con un relé vigilante de aislamiento y es más robusta en cuanto a que no genera disparos intempestivos de los relés diferenciales. En caso de pérdida de aislamiento por un punto, no existe disparo, sino sólo aviso de pérdida de aislamiento. Solamente en caso de defecto doble, disparará la protección de sobre corriente.

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Artículo gentileza de CLAS Ingeniería Eléctrica S.A.
Por Milton Correa C., Gerente de Operaciones de CLAS Ingeniera Eléctrica S.A.    -    mcorrea@clas-sa.com

Nota: Continuará en la próxima edición:
Protección Diferencial (Ultima Parte).

Mayo 2011
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