Sección 1: Preguntas Frecuentes sobre Instalaciones Eléctricas y Seguridad

1. ¿Cuáles son los parámetros que constituyen las características transversales de una línea eléctrica?

Los parámetros eléctricos de una línea eléctrica van a determinar su comportamiento eléctrico. Son cuatro y se agrupan en:

• Características longitudinales: Resistencia (R) en ohmios e Inductancia (L) en henrios (H). Dichos parámetros constituyen la impedancia Z de la línea y su unidad es el ohmio, de forma que la impedancia compleja Z valdrá: Z = R + jωL = R + jX (1)
  Siendo X la reactancia inductiva de la línea.

• Características transversales: Conductancia o Perditancia G en siemens (S) y Capacidad C en faradios (F). Dichos parámetros constituyen la admitancia Y de la línea, su unidad es el siemens (S). La admitancia compleja Y será:
  Y = G + jωC = G + jB (2)

Siendo B la susceptancia de la línea (S).

2. ¿De qué factores depende la resistencia de un conductor y cómo varía con respecto a la temperatura?

Resistencia óhmica (R).

Un conductor por el que pasa una corriente eléctrica presenta una resistencia R que es proporcional a la resistividad ρ, que depende del material y de la temperatura, la longitud del hilo conductor L (m), y su sección S (mm²), según la expresión:

R = ρ(L/S)

Como la resistividad del material ρ (Ω·mm²/m) y la conductividad σ (m/(Ω·mm²)) son magnitudes inversas, también podemos expresar la resistencia del conductor como:
R = L/σS

La resistividad eléctrica de un conductor, y por tanto su resistencia, varía con la temperatura. Para cada material se define un coeficiente, α, de variación de la resistencia con la temperatura, teniendo un valor. Se cumple que la resistencia R₂ de un conductor a la temperatura T₂ es:
R₂ = R₁ (1 + α (T₂ – T₁))

3. ¿En qué consiste el esquema TT?

Tienen un punto de la alimentación conectado directamente a tierra y las masas de la instalación receptora conectadas a una toma de tierra separada de la toma de tierra de alimentación. Se utilizan en instalaciones receptoras alimentadas directamente de una red de distribución pública de Baja Tensión (BT).

4. ¿En qué consiste el esquema IT?

El esquema IT no tiene ningún punto de la alimentación conectado directamente a tierra. Las masas de la instalación receptora están puestas directamente a tierra.
En este esquema la intensidad resultante de un primer defecto fase-masa o fase-tierra, tiene un valor lo suficientemente reducido como para no provocar la aparición de tensiones de contacto peligrosas. En este tipo de esquema se recomienda no distribuir el neutro.

5. Señala los tipos de redes eléctricas en función de su topología.

• Redes radiales: formadas a partir de un centro de alimentación por varias arterias o «feeders», que se ramifican sin volver nunca al punto común.

• Redes en lazo o anillo: alimentadas a la vez por varias fuentes, que trabajan en paralelo.

• Redes malladas: en las que todas las líneas forman lazos y que son alimentadas por un gran número de fuentes que trabajan también en paralelo.

• Redes mixtas: formada por la asociación de las anteriores.

6. ¿Para qué sirve el método de la densidad de corriente y qué se cumpliría?

El método de la densidad de corriente se utiliza para calcular la sección adecuada de un conductor eléctrico y evitar el sobrecalentamiento por efecto Joule, que puede dañar el aislamiento del cable. La densidad de corriente J (A/mm²) se define como la relación entre la intensidad I (A) y la sección del conductor S (mm²). Para determinar la sección, se tiene en cuenta la intensidad de corriente que transportará, el material del conductor, la instalación y los límites de temperatura. Se utilizan tablas normativas como las del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) para conocer las intensidades admisibles y aplicar los coeficientes de corrección necesarios según las condiciones específicas.

7. ¿Para qué sirve conocer el sistema de conexión del neutro y de las masas en las redes de distribución de energía?

Para un sistema de corriente alterna trifásica, se refiere al número de fases utilizadas y a la posición del neutro respecto de tierra. Este criterio está ligado al funcionamiento interno de la aparamenta situada tanto en la red como en la instalación del usuario. Según este criterio, aparte de los sistemas de corriente continua, pueden distinguirse por el número de fases. Sistemas de corriente alterna trifásicos, con o sin neutro. En cuanto al «régimen del neutro«, o forma de conectar el neutro de los transformadores acoplados a la red.

8. Define riesgo eléctrico y explica cuáles pueden ser.

Riesgo eléctrico como el riesgo originado por la energía eléctrica. Y quedan específicamente incluidos los riesgos de:
1. Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión (contacto eléctrico indirecto).

2. Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico.
3. Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico. 4. Incendios o explosiones originados por la electricidad.

9. Señala cuáles son los posibles efectos cualitativos de la corriente que pueden afectar a un accidente en el ser humano.

• Efectos fisiológicos directos: se refiere a las consecuencias inmediatas del choque eléctrico. La gravedad depende de la intensidad de corriente.

• Efectos fisiológicos indirectos: son los trastornos que sobrevienen a continuación del choque eléctrico, altera el funcionamiento del corazón o de otros órganos vitales, y producen quemaduras, pudiendo tener consecuencias mortales.

• Efectos fisiológicos secundarios: son los debidos a actos involuntarios de los individuos afectados por el choque eléctrico, caídas, golpes, etc.

10. ¿Qué determina la sensibilidad de un interruptor diferencial?

El valor mínimo de la corriente de defecto, a partir del cual el interruptor diferencial debe abrir automáticamente, en un tiempo conveniente, determina la sensibilidad de funcionamiento del aparato.

11. Señala los criterios que hay que tener en cuenta para elegir un dispositivo de protección diferencial.

• Intensidad nominal: Debe ser mayor que la intensidad mínima del circuito a proteger y mayor o igual que la intensidad nominal del dispositivo de protección aguas arriba.
• Tensión: Igual o mayor que la tensión de línea del circuito donde se instalará.
• Sensibilidad: Determinada según la resistencia a tierra de las masas. En condiciones normales, la sensibilidad debe ser de 25-30 mA, con un tiempo de disparo menor a 250 ms.
• Selectividad: Coordinación entre diferenciales para que actúe el interruptor aguas arriba del defecto.

La relación de sensibilidades debe cumplir I_s1 ≥ 3 x I_s2

El diferencial aguas arriba debe tener actuación retardada.

• Normativa: Cumplir los tiempos de corte mínimos establecidos por las normas para diferenciales generales, como 0,3 s para 30 mA.

12. ¿Qué determina la sensibilidad de un interruptor diferencial?

El valor mínimo de la corriente de defecto, a partir del cual el interruptor diferencial debe abrir automáticamente, en un tiempo conveniente, determina la sensibilidad de funcionamiento del aparato.

13. Protección contra sobrecargas.

El límite de intensidad de corriente admisible en un conductor ha de quedar en todo caso garantizado por el dispositivo de protección utilizado. Este podrá estar constituido por:
• Un interruptor automático de corte omnipolar con curva térmica de corte.

• O por cortacircuitos fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas.

14. Las cinco reglas de oro.

1. Desconectar: Será aislada la parte en que se vaya a trabajar de cualquier posible alimentación, mediante la apertura de los aparatos de seccionamiento (interruptores) más próximos a la zona de trabajo.
2. Prevenir cualquier posible realimentación: Los dispositivos de maniobra utilizados para desconectar la instalación deben asegurarse contra cualquier posible reconexión y deberá colocarse (cuando sea necesario) una señalización para prohibir la maniobra.
3. Verificar la ausencia de tensión: Se comprobará mediante un verificador la ausencia de tensión en cada una de las partes eléctricamente separadas de la instalación.
4. Poner a tierra y en cortocircuito: Las partes de la instalación donde se vaya a trabajar deben ponerse a tierra y en cortocircuito.
5. Proteger frente a los elementos próximos en tensión y establecer una señalización de seguridad para delimitar la zona de trabajo: No se restablecerá el servicio al finalizar los trabajos, sin comprobar que no existe peligro alguno. La señalización solamente será retirada por el operario que la colocó y cuyo nombre figura en esta.

15. Relación entre intensidad de corriente y el ser humano.

De la 1 a 3 mA: Un organismo normal percibe un picor sin peligro.

A partir de 5mA: Un contacto prolongado puede provocar movimientos bruscos en ciertas personas.

A partir de 8mA: Comienzan las contracciones musculares y tetanización de los músculos de la mano y el brazo, pudiendo ocasionar que la piel se pegue a los puntos de contacto.

Por encima de 25mA: En un contacto de más de 2 minutos, si el paso de la corriente es por la región del corazón, se puede producir una tetanización del músculo del pecho, pudiendo llegar a sufrir asfixia.

Entre 30 y 50mA: Se puede producir la fibrilación ventricular si la corriente atraviesa la región cardíaca, produciendo la muerte, si el accidentado no es atendido en pocos minutos.

Entre 2 y 3A: Sobrevienen la parada respiratoria, inconsciencia, aparecen marcas visibles, etc.

Intensidades superiores a los 3A: Las consecuencias son quemaduras graves y puede ser la muerte.

16. Efectos cuantitativos de la corriente eléctrica en el ser humano.

El paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano, produce distintos efectos que dependen de la interacción de esta corriente con los distintos órganos y su funcionamiento. Influyen en la gravedad de estos efectos varios factores, muy relacionados entre sí, como son la intensidad de la corriente, la frecuencia, el tiempo de contacto, la forma de la corriente, el recorrido de la corriente por el cuerpo y el estado físico, psíquico y fisiológico previo.

17. ¿A qué son debidas las sobreintensidades?

Las sobreintensidades pueden ser debidas a:
• Sobrecargas debidas a los aparatos de utilización o defectos de aislamiento de gran impedancia.
• Cortocircuitos.
• Descargas eléctricas atmosféricas.

18. ¿Qué es el riesgo eléctrico? Tipos.

El Real Decreto define Riesgo eléctrico como el riesgo originado por la energía eléctrica. Y quedan específicamente incluidos los riesgos de:
1. Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo) o con masas puestas accidentalmente en tensión (contacto eléctrico indirecto).
2. Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico.
3. Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico.
4. Incendios o explosiones originados por la electricidad.

19. Tipos de contactos.

El REBT define dos tipos de contactos:
1. Contactos directos: Son los que se producen entre las personas (o animales) con partes activas de las instalaciones y equipos.
2. Contactos indirectos: Aquellos contactos de personas (o animales) con partes que se han puesto bajo tensión como resultado de un fallo de aislamiento.

20. Protección contra cortocircuitos.

En el origen de todo circuito se establecerá un dispositivo de protección contra cortocircuitos cuya capacidad de corte estará de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en el punto de su conexión. Así se tiene que, de forma general, el poder de corte del dispositivo de protección deberá ser mayor o igual a la intensidad de cortocircuito máxima que pueda producirse en el punto de su conexión.

21. Protección contra sobreintensidades.

Para la protección contra sobreintensidades en instalaciones domésticas debe utilizarse interruptores automáticos magnetotérmicos ya que protegen simultáneamente tanto contra cortocircuitos como contra sobrecargas.

Sección 2: Conceptos Específicos y Normativa

1. Preguntas sobre el REBT y la Guía Técnica.

A) ¿Cuáles son los límites de las tensiones nominales para el campo de aplicación del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT)?

Los límites de tensiones nominales son: corriente alterna que es igual o inferior a 1.000 voltios, y corriente continua que es igual o inferior a 1.500 voltios.

B) ¿La Guía Técnica que aparece en el artículo 29 del REBT tiene carácter vinculante para la aplicación práctica del REBT y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITCs)? ¿Para qué sirve? Razona tu respuesta.

Artículo 29. Guía Técnica. El centro directivo competente en materia de Seguridad Industrial del Ministerio de Ciencia y Tecnología elaborará y mantendrá actualizada una Guía Técnica, de carácter no vinculante, para la aplicación práctica de las previsiones del presente Reglamento y sus ITCs, la cual podrá establecer aclaraciones a conceptos de carácter general incluidos en el REBT.

2. Preguntas sobre la resistividad y el método de la densidad de corriente constante.

A) ¿Cómo varía la resistividad y, por lo tanto, la resistencia de un conductor con la temperatura? Escribe las unidades correspondientes a cada uno de los términos.

Un conductor por el que pasa una corriente eléctrica presenta una resistencia R (Ω) que es proporcional a la resistividad ρ (Ω·mm²/m) que depende del material y de la temperatura, la longitud del hilo conductor L (m), y su sección S (mm²), según la expresión: R = ρ · L / S.
Como la resistividad del material ρ (Ω·mm²/m) y la conductividad σ (m/(Ω·mm²)) son magnitudes inversas, también podemos expresar la resistencia del conductor como: R = L / σS

La resistividad eléctrica de un conductor, y por tanto su resistencia, varía con la temperatura. R₂ = R₁(1 + α(T₂ – T₁))
Siendo R₁ la resistencia a la temperatura T₁, R₂ la resistencia a la T₂. Para cada material se define un coeficiente, α, de variación de la resistencia con la temperatura.

B) ¿En qué consiste el método de la densidad de corriente constante y para qué tipo de líneas se utiliza?

Uno de los criterios para un mejor aprovechamiento del material conductor reduciendo progresivamente las secciones del conductor es el que pretende obtener un distribuidor de sección telescópica (decreciente), de manera que la densidad de corriente J en cualquier tramo del distribuidor proyectado sea la misma. J = I₁/S₁ = I₂/S₂ = I₃/S₃ = I₄/S₄ = I₅/S₅

Una vez calculadas las distintas secciones será preciso comprobar la más cargada (la primera) a calentamiento, y luego adoptar las secciones comerciales más próximas, lo cual destruirá en mayor o menor grado la igualdad que se pretende alcanzar de J.
Se utiliza en redes radiales: línea abierta alimentada por un extremo con sección no uniforme.

3. Pregunta sobre acometidas.

B) ¿Qué es una acometida según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión y de qué tipos podría ser?

Es la parte de la instalación de la red de distribución (pública), que alimenta la caja general de protección o unidad funcional equivalente (CGP). Siendo esta CGP el principio de las instalaciones eléctricas de los usuarios.
Tipos de acometidas. Atendiendo a su trazado, al sistema de instalación y a las características de la red, la acometida podrá ser:
• Aérea, posada sobre fachada.
• Aérea, tensada sobre postes.
• Subterránea.
• Aero-subterránea.

4. Preguntas sobre contactos eléctricos y quemaduras.

A) Define contacto eléctrico directo y pon un ejemplo.

Contactos directos. Contactos de personas o animales con partes activas de los materiales y equipos.

B) ¿En qué grupos se pueden clasificar los riesgos por quemaduras?

Los riesgos por quemaduras se pueden clasificar en tres grupos:
a) Quemaduras electrotérmicas, ocasionadas a causa del calor que se produce al paso de la corriente eléctrica a través del organismo, que puede provocar trombosis, coágulos, gangrena o lesiones del sistema nervioso.
b) Quemaduras por efectos térmicos o por arco eléctrico, que pueden superar los 2.500 °C.
c) Quemaduras por llama, por ignición de las ropas de la víctima, por chispas o por arco eléctrico.

5. Preguntas sobre interruptores diferenciales y fusibles.

A) ¿Qué es la sensibilidad de un Interruptor diferencial y por qué condiciones viene determinada su elección?

El valor mínimo de la corriente de defecto, a partir del cual el interruptor diferencial debe abrir automáticamente, en un tiempo conveniente, determina la sensibilidad de funcionamiento del aparato.

La elección de la sensibilidad del interruptor que debe utilizarse en cada caso, viene determinada por la condición de que el valor de la resistencia a tierra de las masas, medida en cada punto de conexión de las mismas, debe cumplir la relación: En locales secos: R ≤ (50/I_s) En locales húmedos o mojados: R ≤ (24/I_s)
Siendo I_s el valor de la sensibilidad en amperios del interruptor a utilizar. Teniendo en cuenta las condiciones más desfavorables para el cuerpo humano en que puede producirse la fibrilación según los valores intensidad/tiempo; se estima que la sensibilidad debe ser de 25 a 30 mA y el tiempo de disparo menor de 250 ms.

B) Señala cuáles son las características más importantes de un fusible para su elección.

Las características más importantes de un fusible para su elección son:
• Intensidad nominal I_nf, corriente que soporta el fusible, en funcionamiento normal, sin sufrir ningún tipo de deterioro.

• Poder de corte o intensidad de cortocircuito I_ccf (kA), que es el valor máximo de funcionamiento del fusible, sin que se produzcan roturas o deformaciones debido a la corriente de cortocircuito que pueda producirse en un momento dado.

• Curvas de funcionamiento tiempo-intensidad del fusible (gG o aM) determinada por las características del circuito a proteger.

• Tensión nominal igual o superior a la tensión de servicio de la instalación.

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