MINISTERIO DE CIENCIA Y
TECNOLOGÍA
INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS
PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
ITC-BT-24
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
3. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS
3.1 Protección por aislamiento de las partes activas
3.2 Protección por medio de barreras o envolventes
3.3 Protección por medio de obstáculos
3.4 Protección por puesta fuera de alcance por alejamiento
3.5 Protección complementaria por dispositivos de corriente diferencial residual
4. PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS
4.1 Protección por corte automático de la alimentación
4.1.1 Esquemas TN, características y prescripciones de los dispositivos de protección
4.1.2 Esquemas TT. Características y prescripciones de los dispositivos de protección
4.1.3 Esquemas IT. Características y prescripciones de los dispositivos de protección
4.2 Protección por empleo de equipos de la clase II o por aislamiento equivalente
4.3 Protección en los locales o emplazamientos no conductores
4.4 Protección mediante conexiones equipotenciales locales no conectadas a tierra
4.5 Protección por separación eléctrica
1.
INTRODUCCIÓN
La
presente instrucción describe las medidas destinadas a asegurar la
protección de las personas y animales domésticos contra los choques
eléctricos.
En
la protección contra los choques eléctricos se aplicarán las
medidas apropiadas:
- para la protección contra los contactos directos y contra los contactos indirectos.
- para la protección contra contactos directos.
- para la protección contra contactos indirectos.
2. PROTECCIÓN
CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
La
protección contra los choques eléctricos para contactos directos e
indirectos a la vez se realiza mediante la utilización de muy baja
tensión de seguridad MBTS, que debe cumplir las siguientes
condiciones:
3. PROTECCIÓN
CONTRA CONTACTOS DIRECTOS
Esta
protección consiste en tomar las medidas destinadas a proteger las
personas contra los peligros que pueden derivarse de un contacto con
las partes activas de los materiales eléctricos.
Salvo
indicación contraria, los medios a utilizar vienen expuestos y
definidos en la Norma UNE 20.460 -4-41, que son habitualmente:
- Protección por aislamiento de las partes activas.
- Protección por medio de barreras o envolventes.
- Protección por medio de obstáculos.
- Protección por puesta fuera de alcance por alejamiento.
- Protección complementaria por dispositivos de corriente diferencial residual.
Las partes activas deberán estar recubiertas de un aislamiento que
no pueda ser eliminado más que destruyéndolo.
Las
pinturas, barnices, lacas y productos similares no se considera que
constituyan un aislamiento suficiente en el marco de la protección
contra los contactos directos.
Las
partes activas deben estar situadas en el interior de las envolventes
o detrás de barreras que posean, como mínimo, el grado de
protección IP XXB, según UNE 20.324. Si se necesitan aberturas
mayores para la reparación de piezas o para el buen funcionamiento
de los equipos, se adoptarán precauciones apropiadas para impedir
que las personas o animales domésticos toquen las partes activas y
se garantizará que las personas sean conscientes del hecho de que
las partes activas no deben ser tocadas voluntariamente.
Las
superficies superiores de las barreras o envolventes horizontales que
son fácilmente accesibles, deben responder como mínimo al grado de
protección IP4X o IP XXD.
Las
barreras o envolventes deben fijarse de manera segura y ser de una
robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de
protección exigidos, con una separación suficiente de las partes
activas en las condiciones normales de servicio, teniendo en cuenta
las influencias externas.
Cuando
sea necesario suprimir las barreras, abrir las envolventes o quitar
partes de éstas, esto no debe ser posible más que:
- bien con la ayuda de una llave o de una herramienta;
- o bien, después de quitar la tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o estas envolventes, no pudiendo ser restablecida la tensión hasta después de volver a colocar las barreras o las envolventes;
- o bien, si hay interpuesta una segunda barrera que posee como mínimo el grado de protección IP2X o IP XXB, que no pueda ser quitada más que con la ayuda de una llave o de una herramienta y que impida todo contacto con las partes activas.
Esta
medida no garantiza una protección completa y su aplicación se
limita, en la práctica, a los locales de servicio eléctrico solo
accesibles al personal autorizado.
Los
obstáculos están destinados a impedir los contactos fortuitos con
las partes activas, pero no los contactos voluntarios por una
tentativa deliberada de salvar el obstáculo.
Los
obstáculos deben impedir:
- bien, un acercamiento físico no intencionado a las partes activas;
- bien, los contactos no intencionados con las partes activas en el caso de intervenciones en equipos bajo tensión durante el servicio.
Los
obstáculos pueden ser desmontables sin la ayuda de una herramienta o
de una llave; no obstante, deben estar fijados de manera que se
impida todo desmontaje involuntario.
Esta
medida no garantiza una protección completa y su aplicación se
limita, en la práctica a los locales de servicio eléctrico solo
accesibles al personal autorizado.
La
puesta fuera de alcance por alejamiento está destinada solamente a
impedir los contactos fortuitos con las partes activas.
Las
partes accesibles simultáneamente, que se encuentran a tensiones
diferentes no deben encontrarse dentro del volumen de accesibilidad.
El
volumen de accesibilidad de las personas se define como el situado
alrededor de
los
emplazamientos en los que pueden permanecer o circular personas, y
cuyos límites no pueden ser alcanzados por una mano sin medios
auxiliares. Por convenio, este volumen está limitado conforme a la
figura 1, entendiendo que la altura que limita el volumen es 2,5 m.
Figura 1. – Volumen de accesibilidad
Cuando
el espacio en el que permanecen y circulan normalmente personas está
limitado por un obstáculo (por ejemplo, listón de protección,
barandillas, panel enrejado) que presenta un grado de protección
inferior al IP2X o IP XXB, según UNE 20 324, el volumen de
accesibilidad comienza a partir de este obstáculo.
En
los emplazamientos en que se manipulen corrientemente objetos
conductores de gran longitud o voluminosos, las distancias prescritas
anteriormente deben aumentarse teniendo en cuenta las dimensiones de
estos objetos.
3.5
Protección complementaria por dispositivos de corriente
diferencial-residual
Esta medida de protección está destinada solamente a complementar
otras medidas de protección contra los contactos directos.
El
empleo de dispositivos de corriente diferencial- residual, cuyo valor
de corriente diferencial asignada de funcionamiento sea inferior o
igual a 30 mA, se reconoce como medida de protección complementaria
en caso de fallo de otra medida de protección contra los contactos
directos o en caso de imprudencia de los usuarios.
Cuando
se prevea que las corrientes diferenciales puedan ser no senoidales
(como por ejemplo en salas de radiología intervencionista), los
dispositivos de corriente diferencial -residual utilizados serán de
clase A que aseguran la desconexión para corrientes alternas
senoidales así como para corrientes continuas pulsantes.
La
utilización de tales dispositivos no constituye por sí mismo una
medida de protección completa y requiere el empleo de una de las
medidas de protección enunciadas en los apartados 3.1 a 3.4 de la
presente instrucción.
4.
PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS
Esta
protección se consigue mediante la aplicación de algunas de las
medidas siguientes:
El
corte automático de la alimentación después de la aparición de un
fallo está destinado a impedir que una tensión de contacto de valor
suficiente, se mantenga durante un tiempo tal que puede dar como
resultado un riesgo.
Debe
existir una adecuada coordinación entre el esquema de conexiones a
tierra de la instalación utilizado de entre los descritos en la
ITC-BT-08 y las características de los dispositivos de protección.
El
corte automático de la alimentación está prescrito cuando puede
producirse un efecto peligroso en las personas o animales domésticos
en caso de defecto, debido al valor y duración de la tensión de
contacto. Se utilizará como referencia lo indicado en la norma UNE
20.572 -1.
La
tensión límite convencional es igual a 50 V, valor eficaz en
corriente alterna, en condiciones normales. En ciertas condiciones
pueden especificarse valores menos elevados, como por ejemplo, 24 V
para las instalaciones de alumbrado público contempladas en la
ITC-BT-09, apartado 10.
Se
describen a continuación aquellos aspectos más significativos que
deben reunir los sistemas de protección en función de los distintos
esquemas de conexión de la instalación, según la ITC-BT-08 y que
la norma UNE 20.460 -4-41 define cada caso.
Una
puesta a tierra múltiple, en puntos repartidos con regularidad,
puede ser necesaria para asegurarse de que el potencial del
conductor de protección se mantiene, en caso de fallo, lo más
próximo posible al de tierra. Por la misma razón, se
4.1.2 Esquemas
TT. Características y prescripciones de los dispositivos de
protección.
recomienda
conectar el conductor de protección a tierra en el punto de entrada
de cada edificio o establecimiento.
Las
características de los dispositivos de protección y las secciones
de los conductores se eligen de manera que, si se produce en un lugar
cualquiera un fallo, de impedancia despreciable, entre un conductor
de fase y el conductor de protección o una masa, el corte automático
se efectúe en un tiempo igual, como máximo, al valor especificado,
y se cumpla la condición siguiente:
Zs
x Ia
≤ U0
donde
Zs es la impedancia del bucle de defecto, incluyendo la de la fuente, la
del conductor activo hasta el punto de defecto y la del conductor de
protección, desde el punto de defecto hasta la fuente.
Ia es
la corriente que asegura el funcionamiento del dispositivo de corte
automáticoen un tiempo como máximo igual al definido en la tabla 1
para tensión nominaligual a U0. En
caso de utilización de un dispositivo de corriente
diferencial-residual, Ia es la
corriente diferencial asignada
U0 es
la tensión nominal entre fase y tierra, valor eficaz en corriente
alterna.
En
la norma UNE 20.460 -4-41 se indican las condiciones especiales que
deben cumplirse para permitir tiempos de interrupción mayores o
condiciones especiales de instalación.
En
el esquema TN pueden utilizarse los dispositivos de protección
siguientes:
- Dispositivos de protección de máxima corriente, tales como fusibles, interruptores automáticos.
- Dispositivos de protección de corriente diferencial-residual.
Cuando
el conductor neutro y el conductor de protección sean comunes
(esquemas TN-C), no podrá utilizarse dispositivos de protección de
corriente diferencial-residual.
Cuando se utilice un dispositivo de protección de corriente
diferencial-residual en esquemas TN-C-S, no debe utilizarse un
conductor CPN aguas abajo. La conexión del conductor de protección
al conductor CPN debe efectuarse aguas arriba del dispositivo de
protección de corriente diferencial-residual.
Con
miras a la selectividad pueden instalarse dispositivos de corriente
diferencial-residual temporizada (por ejemplo del tipo “S”) en
serie con dispositivos de protección diferencial-residual de tipo
general.
Todas
las masas de los equipos eléctricos protegidos por un mismo
dispositivo de protección, deben ser interconectadas y unidas por un
conductor de protección a una misma toma de tierra. Si varios
dispositivos de protección van montados en serie, esta prescripción
se aplica por separado a las masas protegidas por cada dispositivo.
4.1.3 Esquemas
IT. Características y prescripciones de los dispositivos de
protección
El punto neutro de cada generador o transformador, o si no existe, un
conductor de fase de cada generador o transformador, debe ponerse a
tierra.
Se
cumplirá la siguiente condición:
RA
x Ia
≤ U
donde:
RA
es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los
conductores de protección de masas.
Ia es
la corriente que asegura el funcionamiento automático del
dispositivo de
protección.
Cuando el dispositivo de protección es un dispositivo de corriente
diferencial-residual
es la corriente diferencial-residual asignada.
U es
la tensión de contacto límite convencional (50, 24V u otras, según
los casos).
En
el esquema TT, se utilizan los dispositivos de protección
siguientes:
- Dispositivos de protección de corriente diferencial-residual.
- Dispositivos de protección de máxima corriente, tales como fusibles, interruptores automáticos. Estos dispositivos solamente son aplicables cuando la resistencia RA tiene un valor muy bajo.
Cuando
el dispositivo de protección es un dispositivo de protección contra
las sobreintensidades, debe ser:
- bien un dispositivo que posea una característica de funcionamiento de tiempo inverso e Ia debe ser la corriente que asegure el funcionamiento automático en 5 s como máximo;
- o bien un dispositivo que posea una característica de funcionamiento instantánea e Ia debe ser la corriente que asegura el funcionamiento instantáneo.
La
utilización de dispositivos de protección de tensión de defecto no
está excluida para aplicaciones especiales cuando no puedan
utilizarse los dispositivos de protección antes señalados.
Con
miras a la selectividad pueden instalarse dispositivos de corriente
diferencial-residual temporizada (por ejemplo del tipo “S”)
en serie con dispositivos de protección diferencial-residual de tipo
general, con un tiempo de funcionamiento como máximo igual a 1 s.
En
el esquema IT, la instalación debe estar aislada de tierra o
conectada a tierra a través de una impedancia de valor
suficientemente alto. Esta conexión se efectúa bien sea en el punto
neutro de la instalación, si está montada en estrella, o en un
punto neutro artificial. Cuando no exista ningún punto de neutro, un
conductor de fase puede conectarse a tierra a través de una
impedancia.
4.3 Protección
en los locales o emplazamientos no conductores
4.5 Protección
por separación eléctrica
En
caso de que exista un sólo defecto a masa o a tierra, la corriente
de fallo es de poca intensidad y no es imperativo el corte. Sin
embargo, se deben tomar medidas para evitar cualquier peligro en caso
de aparición de dos fallos simultáneos.
Ningún
conductor activo debe conectarse directamente a tierra en la
instalación.
Las
masas deben conectarse a tierra, bien sea individualmente o por
grupos.
Debe
ser satisfecha la condición siguiente:
RA
x Id
≤ UL
En
el esquema IT, se utilizan los dispositivos de protección
siguientes:
- Controladores permanentes de aislamiento
- Dispositivos de protección de corriente diferencial-residual
- Dispositivos de protección de máxima corriente, tales como fusibles, interruptores automáticos.
Si
se ha previsto un controlador permanente de primer defecto para
indicar la aparición de un primer defecto de una parte activa a masa
o a tierra, debe activar una señal acústica o visual.
Después
de la aparición de un primer defecto, las condiciones de
interrupción de la alimentación en un segundo defecto deben ser las
siguientes:
- Cuando se pongan a tierra masas por grupos o individualmente, las condiciones de protección son las del esquema TT, salvo que el neutro no debe ponerse a tierra.
- Cuando las masas estén interconectadas mediante un conductor de protección, colectivamente a tierra, se aplican las condiciones del esquema TN, con protección mediante un dispositivo contra sobreintensidades de forma que se cumplan las condiciones siguientes:
- si el neutro no esta distribuido:
- si el neutro esta distribuido:
2
x Zs
x Ia
≤ U 2 x Zs’
x Ia
≤ U0
donde:
Zs
es la impedancia del bucle de defecto constituido por el conductor
de fase y el conductor de protección.
Zs’ es la impedancia del bucle de defecto constituido por el conductor
neutro, el conductor de protección y el de fase.Ia es la corriente que garantiza el funcionamiento del dispositivo de
protección de la instalación en un tiempo t, según la tabla 2, ó tiempos
superiores, con 5 segundos como máximo, para aquellos casos
especiales contemplados en la norma UNE 20.460 -4-41.U es la tensión entre fases, valor eficaz en corriente alterna.U0 es la tensión entre fase y neutro, valor eficaz en corriente alterna.
Si
no es posible utilizar dispositivos de protección contra
sobreintensidades de forma que se cumpla lo anterior, se utilizarán
dispositivos de protección de corriente diferencial-residual para
cada aparato de utilización o se realizará una conexión
equipotencial complementaria según lo dispuesto en la norma UNE 20.
460 -4-41
4.2
Protección por empleo de equipos de la clase II o por aislamiento
equivalente.
Se
asegura esta protección por:
- Utilización de equipos con un aislamiento doble o reforzado (clase II).
- Conjuntos de aparamenta construidos en fábrica y que posean aislamiento equivalente (doble o reforzado).
- Aislamientos suplementarios montados en el curso de la instalación eléctrica y que aíslen equipos eléctricos que posean únicamente un aislamiento principal.
- Aislamientos reforzados montados en el curso de la instalación eléctrica y que aíslen las partes activas descubiertas, cuando por construcción no sea posible la utilización de un doble aislamiento.
La
norma UNE 20.460 -4-41 describe el resto de características y
revestimiento que deben cumplir las envolventes de estos equipos.
La norma UNE 20.460 -4-41 indica las características de las
protecciones y medios para estos casos.
Esta
medida de protección está destinada a impedir en caso de fallo del
aislamiento principal de las partes activas, el contacto simultáneo
con partes que pueden ser puestas a tensiones diferentes. Se admite
la utilización de materiales de la clase 0 condición que se respete
el conjunto de las condiciones siguientes:
Las
masas deben estar dispuestas de manera que, en condiciones normales,
las personas no hagan contacto simultáneo: bien con dos masas, bien
con una masa y cualquier elemento conductor, si estos elementos
pueden encontrarse a tensiones diferentes en caso de un fallo del
aislamiento principal de las partes activas
En
estos locales (o emplazamientos), no debe estar previsto ningún
conductor de protección.
Las
prescripciones del apartado anterior se consideran satisfechas si el
emplazamiento posee paredes aislantes y si se cumplen una o varias de
las condiciones siguientes:
- Alejamiento respectivo de las masas y de los elementos conductores, así como de las masas entre sí. Este alejamiento se considera suficiente si la distancia entre dos elementos es de 2 m como mínimo, pudiendo ser reducida esta distancia a 1,25 m por fuera del volumen de accesibilidad.
- Interposición de obstáculos eficaces entre las masas o entre las masas y los elementos conductores. Estos obstáculos son considerados como suficientemente eficaces si dejan la distancia a franquear en los valores indicados en el punto a). No deben conectarse ni a tierra ni a las masas y, en la medida de lo posible, deben ser de material aislante.
- Aislamiento o disposición aislada de los elementos conductores. El aislamiento debe tener una rigidez mecánica suficiente y poder soportar una tensión de ensayo de un mínimo de 2.000 V. La corriente de fuga no debe ser superior a 1 mA en las condiciones normales de empleo.
Las figuras
siguientes contienen ejemplos explicativos de las disposiciones
anteriores.
Las
paredes y suelos aislantes deben presentar una resistencia no
inferior a:
- 50 kΩ, si la tensión nominal de la instalación no es superior a 500 V; y
- 100 kΩ, si la tensión nominal de la instalación es superior a 500 V,
Si la
resistencia no es superior o igual, en todo punto, al valor
prescrito, estas paredes y suelos se considerarán como elementos
conductores desde el punto de vista de la protección contra las
descargas eléctricas.
Las
disposiciones adoptadas deben ser duraderas y no deben poder
inutilizarse. Igualmente deben garantizar la protección de los
equipos móviles cuando esté prevista la utilización de éstos.
Deberá
evitarse la colocación posterior, en las instalaciones eléctricas
no vigiladas continuamente, de otras partes (por ejemplo, materiales
móviles de la clase I o elementos conductores, tales como conductos
de agua metálicos), que puedan anular la conformidad con el apartado
anterior.
Deberá
evitarse que la humedad pueda comprometer el aislamiento de las
paredes y de los suelos.
Deben
adoptarse medidas adecuadas para evitar que los elementos conductores
puedan transferir tensiones fuera del emplazamiento considerado.
4.4
Protección mediante conexiones equipotenciales locales no conectadas
a tierra
Los
conductores de equipotencialidad deben conectar todas las masas y
todos los elementos conductores que sean simultáneamente accesibles.
La
conexión equipotencial local así realizada no debe estar conectada
a tierra, ni directamente ni a través de masas o de elementos
conductores.
Deben
adoptarse disposiciones para asegurar el acceso de personas al
emplazamiento considerado sin que éstas puedan ser sometidas a una
diferencia de potencial peligrosa. Esto se aplica concretamente en el
caso en que un suelo conductor, aunque aislado del terreno, está
conectado a la conexión equipotencial local.
El
circuito debe alimentarse a través de una fuente de separación, es
decir:
- un transformador de aislamiento,
- una fuente que asegure un grado de seguridad equivalente al transformador de aislamiento anterior, por ejemplo un grupo motor generador que posea una separación equivalente.
La
norma UNE 20.460 -4-41 enuncia el conjunto de prescripciones que debe
garantizar esta protección.
En
el caso de que el circuito separado no alimente más que un solo
aparato, las masas del circuito no deben ser conectadas a un
conductor de protección.
En el caso de un circuito separado que alimente muchos aparatos, se
satisfarán las siguientes prescripciones:
- Las masas del circuito separado deben conectarse entre sí mediante conductores de equipotencialidad aislados, no conectados a tierra. Tales conductores, no deben conectarse ni a conductores de protección, ni a masas de otros circuitos ni a elementos conductores.
- Todas las bases de tomas de corriente deben estar previstas de un contacto de tierra que debe estar conectado al conductor de equipotencialidad descrito en el apartado anterior.
- Todos los cables flexibles de equipos que no sean de clase II, deben tener un conductor de protección utilizado como conductor de equipotencialidad.
- En el caso de dos fallos francos que afecten a dos masas y alimentados por dos conductores de polaridad diferente, debe existir un dispositivo de protección que garantice el corte en un tiempo como máximo igual al indicado en la tabla 1 incluida en el apartado 4.1.1, para esquemas TN.
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