Sistemas y Equipos de Protección para Instalaciones Eléctricas
Unidad de Apoyo para el Aprendizaje
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IniciarLa seguridad en las instalaciones eléctricas es de suma importancia, ya que, de haber una falla, es la instalación, la integridad física de las personas, de otros seres vivos y de los edificios y sus instalaciones, las que corren peligro. Por esta causa, el arquitecto debe tener conocimiento de los sistemas y equipos que se utilizan para proteger una instalación eléctrica y, así, garantizar la integridad del usuario cuando emplea un espacio arquitectónico.
Molina, J. (2002). Medios de protección de las instalaciones eléctricas [imagen]. Tomada de https://sites.google.com/site/prevencionderiesgosyaccidentes/medios-de-proteccion/medios-de-proteccion-de-las-instalaciones-electricas
En México, una de las causas más comunes de incendios de inmuebles es el hecho de que no se escoge adecuadamente el tipo de protección en una instalación eléctrica. Por ello, es fundamental que el arquitecto conozca lo que es una protección eléctrica, los tipos que existen y las características técnico-arquitectónicas que deben ser consideradas al momento de diseñar una instalación de este tipo.
Comencemos por definir qué es una protección eléctrica: es un dispositivo eléctrico que se utiliza para evitar fallas y la destrucción de una instalación eléctrica, a fin de garantizar la integridad de los usuarios.
Existen tres tipos de protección en instalaciones eléctricas: protección contra cortocircuitos, protección contra sobrecargas, protección contra electrocución.
| Protecciones eléctricas contra cortocircuitos | |
El cortocircuito se define como el aumento brusco de intensidad en la corriente eléctrica, provocada por la unión directa de dos cables de distinta fase eléctrica. |
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| Dos de los dispositivos más empleados para la protección contra cortocircuitos: | |
| Sección de metal laminado, colocado en la entrada del circuito a proteger para que, al aumentar la corriente eléctrica, debido a un cortocircuito, sea la sección de metal laminado la que se caliente más y, por ende, la primera en fundirse, de esta manera, se interrumpe la corriente por el circuito para evitar daños. Actualmente, la sección de metal laminado se coloca dentro de una caja metálica, llamada switch, que contiene cartuchos metálicos: debe colocarse un cartucho por fase para evitar la dispersión del material fundido; por tal motivo, también se denominan cartuchos fusible o casquillos. Los cartuchos fusibles son protecciones desechables: cuando alguno se funde se sustituye por otro en buen estado. |
Se emplean en sustitución de los fusibles, pues no hay que reponerlos cuando se sobrecalientan debido a un cortocircuito. Constan de interruptores (una pastilla termomagnética para cada circuito, la cual se dobla al ser calentada por un cortocircuito y desconecta el paso de energía eléctrica), panel principal de acometida y zapatas de alimentación a la red eléctrica del edificio. |
Es importante incluir el switch como parte del proyecto eléctrico, pues es el equipo más económico, sencillo y fácil de utilizar para el usuario; tiene la finalidad de proteger el inmueble de una falla contra cortocircuito.
El switch se puede colocar a la intemperie, de preferencia después de medidores o de motores, como las bombas para agua; fijados en un muro o columna, a una altura mínima de 1.70 m sobre nivel de piso terminado. La caja metálica del switch debe adquirirse a prueba de filtraciones de agua, nieve o sodio, dependiendo del sitio geográfico donde nos encontremos.
Si se coloca el switch en interiores, se recomienda ubicarlos cerca de la puerta de acceso, cuarto de lavado o cuarto de servicio; fijados en un muro o columna, a una altura mínima de 1.70 m sobre nivel de piso terminado. La caja metálica del switch debe adquirirse a prueba de congelamiento, si estamos en zonas con inviernos muy crudos.
Se debe considerar un cartucho fusible para cada fase del proyecto eléctrico, es decir, si la carga del proyecto eléctrico es monofásica se usará un cartucho fusible; en instalaciones bifásicas se usarán dos cartuchos fusibles, y para instalaciones trifásicas a baja tensión se emplearán tres cartuchos fusibles.
Se coloca en interiores y se recomienda ubicarlos cerca de la puerta de acceso, cuarto de lavado o cuarto de servicio; fijados en un muro o columna, a una altura mínima de 1.70 m sobre nivel de piso terminado. La caja metálica debe adquirirse para sobreponerse en el muro o columna, o para empotrar en el interior de un muro a prueba de congelamiento, si estamos en zonas con inviernos muy crudos.
Se debe considerar una pastilla termomagnética para cada circuito del proyecto eléctrico.
| Protección contra sobrecargas | |
La sobrecarga se define como el exceso de intensidad en los cables eléctricos de un circuito, debido a un defecto del aislamiento que protege a los cables eléctricos. |
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| Ejemplos: | |
| Al jalar un cable dentro de tuberías se puede rasgar el aislamiento, quedando expuestos los alambres del cable conductor. | Cuando se usa un horno de microondas y éste jala mucha energía eléctrica para empezar a trabajar, ya que existe una demanda excesiva de carga eléctrica en el circuito. |
Las sobrecargas deben protegerse, ya que pueden ocasionar la destrucción total de los aislamientos de los cables eléctricos, de un circuito o de un motor. Una sobrecarga no protegida puede generar un cortocircuito. |
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Los dispositivos más empleados para la protección contra cortocircuitos son: fusibles calibrados e interruptores termomagnéticos. |
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| Protección contra electrocución | |
La electrocución es el conjunto de efectos provocados por la corriente eléctrica de alta tensión en una instalación eléctrica y otros efectos eléctricos en las personas; por ejemplo, paro cardiaco, atrofia de los músculos del tórax (asfixia), carbonización o quemaduras de los tejidos, entre otros, que pueden provocar la muerte de una persona |
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| La Norma Oficial Mexicana para Instalaciones Eléctricas NOM-001-SEDE- 2012 clasifica en dos clases las protecciones contra contactos indirectos del ser humano a corrientes eléctricas a alta tensión, que pueden dar lugar a electrocución: | |
Consiste en tomar medidas que eviten el riesgo de tocar partes en tensión, o susceptibles de estarlo, en todo momento. |
Consiste en la puesta a tierra de las masas metálicas, asociada a un dispositivo de corte automático (controlador de aislamiento), que desconecte la instalación eléctrica conductora de alta tensión eléctrica. |
| Separación de circuitos eléctricos para iluminación, contactos y motores. Separación entre partes con tensión y masas metálicas (equipos o motores eléctricos), como elevadores o hidroneumáticos, por medio de aislamientos. Inaccesibilidad simultánea entre cables eléctricos y masas metálicas. Recubrimiento de las masas metálicas con elementos aislantes. |
Este sistema se usa en todo tipo de instalaciones eléctricas y cualquier género de edificio.
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Consiste en la unión eléctrica entre todas las masas metálicas de una instalación eléctrica y un electrodo, conocido como tierra física: una varilla de cobre enterrada en el subsuelo para dispersar cargas eléctricas accidentales.
Para poder hacer la puesta a tierra se conectan a la varilla de cobre cables desnudos tipo AWG (no tienen recubrimientos), para conducir las corrientes eléctricas de alta tensión, con el fin de que tengan un camino más fácil a su disipación, lejos del cuerpo de una persona (que es un conductor de electricidad).
En las instalaciones eléctricas se conectarán a la tierra física:
•Los contactos eléctricos y las masas metálicas de áreas de lavado, baños y cocinas.
•Las instalaciones ejecutadas con tubos metálicos de fontanería, calefacción y gas, así como calderas, depósitos, instalaciones de ascensores y montacargas; en general, todo elemento metálico que pueda entrar en contacto con un cable bajo tensión.
•Las instalaciones de pararrayos.
•Las instalaciones de antenas, tanto de TV como de radio.
Esquema general de una tierra física
Detalle de la conexión a tierra física
La protección en instalaciones eléctricas es vital, dado las implicaciones que tiene para la seguridad de las personas. Por ello, conocer los elementos que se requieren para garantizar su correcto funcionamiento es también primordial.
Como actividad final, pondrás a prueba tus conocimientos sobre los sistemas y equipos de protección para instalaciones eléctricas.
Fuentes de información
Diario Oficial de la Federación. (s. f.). Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012. Instalaciones Eléctricas (Utilización). Consultado de http://dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5280607
Profesor Molina. (2002-2017). Protección de los
circuitos eléctricos. Consultado de http://www.profesormolina.com.ar/electromec/prot_circ_elect.htm
Cómo citar
Martínez, E. I. (2019). Sistemas y equipos de protección para instalaciones eléctricas. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje. CUAED/Facultad de Arquitectura-UNAM. Consultado el (fecha) de (vínculo)
