PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS EN EL

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS EN EL ESQUEMA TN
En el caso del esquema TN, la protección contra contactos indirectos se realiza
mediante dispositivos de protección contra sobreintensidades.
Es imprescindible asegurarse de que el valor de la corriente de defecto Id es
suficiente para disparar el dispositivo de protección en un lapso de tiempo
suficientemente corto.
Los tiempos de corte de los dispositivos de protección no deben sobrepasar los
valores indicados en la tabla.
Corriente de defecto - Id
El principio de protección se basa en que, en un esquema
TN, el fallo de aislamiento se transforma en cortocircuito
fase/neutro. Por ello, la protección se realiza mediante
dispositivos de protección contra sobreintensidades.
Si el valor de la corriente de defecto Id es suficientemente
grande como para disparar los dispositivos de protección
contra sobreintensidades (Id ≥ IA), la protección está
garantizada.
Esto se traduce en la siguiente fórmula:
Id 
Id :
U0:
ZS:
IA :
Uo
 IA
Zs
corriente de defecto
tensión nominal de la instalación entre fase y neutro.
impedancia total del bucle de defecto.
corriente que garantiza el funcionamiento del dispositivo de
protección en el tiempo exigido. En caso de utilización de un
dispositivo de corriente diferencial-residual, IA es la corriente
diferencial asignada
En el esquema TN-C, no podrán utilizarse dispositivos
de protección de corriente diferencial-residual
Protección con Interruptores Automáticos
En el caso de protección mediante automáticos, es necesario asegurarse de
que la corriente de defecto Id es superior al umbral de activación magnética
del automático. Hay que considerar el valor de la activación más
desfavorable.
Id  I A
En el caso de los automáticos de caja moldeada o de bastidor metálico, se
trata del valor de regulación del relé magnético, incrementado con la
tolerancia de funcionamiento (20%).
En el caso de los automáticos modulares, se trata del valor máximo de la
zona de activación magnética.

Automáticos de curva “B”: IA ≥ 5 · IN

Automáticos de curva “C”: IA ≥ 10 · IN

Automáticos de curva “D”: IA ≥ 20 · IN
IN: corriente nominal del automático.
IA: corriente que garantiza el funcionamiento del dispositivo de protección en el
tiempo exigido. En caso de utilización de un dispositivo de corriente diferencialresidual, IA es la corriente diferencial asignada
Protección con fusibles
Hay que asegurarse de que la corriente de defecto Id haga que
efectivamente el fusible se funda en el tiempo exigido Id ≥ IA.
Esta condición se cumple si t1, tiempo de fusión del fusible para la corriente
de defecto calculada Id, es inferior al tiempo t0, tiempo de corte impuesto por
la norma.
Tabla 1 – ITC-BT-24: Tiempos de disparo máximos del dispositivo de protección
U0 (V)
230
400
> 400
Tiempos de interrupción (s)
0,4
0,2
0,1
Tabla 1 – ITC-BT-24
Tiempos de disparo máximos
del dispositivo de protección
U0 (V)
Tiempos de
interrupción (s)
230
0,4
400
0,2
> 400
0,1
PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS EN EL ESQUEMA TT
Protección con diferenciales
En este régimen de neutro, la protección se basa
generalmente en la utilización de dispositivos
diferenciales.
La impedancia del bucle de defecto es elevada por
la existencia de dos resistencias de tomas de tierra
(RA y RB).
El valor máximo de la sensibilidad IA de los
dispositivos diferenciales debe escogerse de
manera que la tensión de contacto no sobrepase la
tensión de contacto límite convencional U.
RA  I A  U
IA: sensibilidad del dispositivo diferencial
RA: resistencia de la toma de tierra de las masas de
utilización.
U: tensión de contacto límite convencional:

En condiciones normales: U = 50V

En condiciones especiales: U = 24V
Protección con fusibles o interruptores
automáticos
La protección con fusibles o interruptores
automáticos es poco utilizable en la práctica debido
a que La impedancia del bucle de defecto está
condicionada por la existencia de dos resistencias
de tomas de tierra (RA y RB) y la necesidad de
garantizar una puesta a tierra muy pequeña durante
toda la vida de la instalación
Valores máximos de la toma de tierra
en función de la sensibilidad del diferencial
IA
U = 24V
U=50V
30mA
800 Ω
1660 Ω
100mA
240 Ω
500 Ω
300mA
80 Ω
166 Ω
500mA
49 Ω
100 Ω
1A
24 Ω
50 Ω
Ejemplo:
Determinar la sensibilidad máxima que podrá tener el diferencial de la instalación de un local húmedo que tiene una toma
de tierra de 125  para que no se alcance una tensión de contacto superior a 24V.
RA  I A  U  I A 
U
24

 0 ,192 A
RA 125
Los diferenciales con sensibilidad de 10mA, 30 mA o 100 mA cumplirían con la condición anterior
PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS EN EL ESQUEMA IT
Primer defecto en el esquema IT
El interés del esquema IT reside en que con el primer
defecto no existe ningún riesgo para el usuario debido
a que la corriente de defecto que circula por la
instalación es muy baja ya que la instalación está
aislada de tierra o conectada a ella a través de una
impedancia (Z) de valor suficientemente alto.
La presencia de dicho defecto deberá ser señalada
por un Controlador Permanente del Aislamiento de la
aislación (CPA) mediante una señal acústica o visual.
Segundo defecto en el esquema IT
Cuando aparece un segundo defecto, la interrupción de la alimentación es obligatoria.
Podemos abordar dos casos en función del modo de conexión de las masas:
– las masas de los receptores están siempre interconectadas a través del conductor CPN. En este caso las
condiciones a aplicar son las del esquema TN
– las masas no están interconectadas y están conectadas a tomas de tierra diferentes. Las condiciones a aplicar
son las del esquema TT.
 Si las masas están interconectadas:
La Corriente de doble defecto provoca un
cortocircuito no limitado por tomas de tierra.
Como en el esquema TN, es preciso que la
corriente de doble defecto Id es suficientemente
como para disparar los dispositivos de protección
contra sobreintensidades (Id ≥ IA).
Siendo así podrán aplicarse las reglas de
protección del esquema TN, considerando la
tensión simple o compuesta (neutro distribuido o
no) y una impedancia de bucle que tenga en
cuenta el trayecto de la corriente de doble fallo.
Esto se traduce en la siguiente fórmula:
Id 
U
 IA
2  Zs
Id: corriente de doble defecto
U: tensión entre fases si el neutro no está distribuido,
tensión entre fase y neutro si lo está.
ZS: impedancia del bucle de defecto
IA: corriente que garantiza el funcionamiento del
dispositivo de protección en el tiempo exigido.
 Si las masas no están interconectadas:
Si se producen dos fallos en circuitos conectados
a tomas de tierra diferentes, la corriente de doble
defecto forma bucle con tierra y queda limitada por
dos tomas de tierra.
En tal caso, la norma obliga a situar dispositivos
diferenciales en cada grupo de masas. Su
elección se realiza igual que en el caso del
esquema TT.
En este esquema se debe cumplir la condición
RA  I A  U
IA: sensibilidad del dispositivo diferencial
RA: resistencia de la toma de tierra de las masas de
utilización.
U: tensión de contacto límite convencional:

En condiciones normales: U = 50V

En condiciones especiales: U = 24V
Tabla 2 – ITC-BT-24:
Tiempos de disparo máximos del dispositivo de protección
U0 / U
230/400
400/690
580/1000
Tiempos de interrupción (s)
Neutro no distribuido Neutro distribuido
0,4
0,8
0,2
0,4
0,1
0,2
Características de los regímenes de neutro
Principio general
ESQUEMA TT
Inconvenientes
Ventajas
Detección de una corriente de
 Sencillez (pocos cálculos para la
defecto con paso por tierra y corte de
instalación)
la alimentación mediante dispositivo  Ampliación sin cálculo de
de corriente diferencial.
longitudes
 Corrientes de defecto débiles
(seguridad contra incendio)
 Escaso mantenimiento (salvo
pruebas periódicas de los
diferenciales)
 Seguridad de las personas en caso
de alimentación de aparatos
portátiles o de conexión a tierra
deficiente (con diferenciales de 30
mA)
 Funcionamiento con fuente de Icc
presuntamente reducida (grupo
electrógeno)
 No existe selectividad en caso de
automático único en cabeza de la
instalación
 Necesidad de diferenciales en cada
salida para poder obtener la
selectividad horizontal (costo)
 Riesgo de activaciones repentinas
(sobretensiones)
 Interconexiones de las masas a una
sola toma de tierra (instalaciones
extensas), o necesidad de
diferencial por grupo de masas
 Nivel de seguridad dependiente del
valor de las tomas de tierra.
Comentarios
 Debe preverse un pararrayos si la
distribución va a ser aérea
 Posibilidad de conectar la toma de
tierra de la alimentación y la de las
masas si hay un transformador
AT/BT privado (comprobar poder de
corte de los diferenciales)
 Necesidad de gestionar equipos
con corrientes de fuga elevadas
(separación, islotes)
 Importancia de la instalación y de la
duración de las tomas de tierra
(seguridad de las personas)
 Prever comprobaciones periódicas
de los valores de las tierras y de los
umbrales de activación de los
diferenciales.
ESQUEMA TN
Principio general
Ventajas
Inconvenientes
Comentarios
La corriente de defecto se transforma  Costo reducido (las protecciones se  Corrientes de defecto elevadas
 La comprobación de las
en corriente de cortocircuito
utilizan para las corrientes de
(generación de perturbaciones y
condiciones de protección debe
interrumpida por los dispositivos de
defecto y las de sobreintensidades)
riesgos de incendio, especialmente
efectuarse:
protección contra sobreintensidades.  La toma de tierra no influye en la
en TN-C)
- en el diseño (cálculo)
Las masas se mantienen al potencial
- a la puesta en marcha
seguridad de las personas
 Necesidad de cálculos de línea
de tierra.
- periódicamente
precisos
 Baja susceptibilidad a las
- en caso de modificación de la
perturbaciones (buena
 Riesgos en caso de ampliaciones,
instalación
equipotencialidad, neutro
renovaciones o utilizaciones no
conectado a tierra)
controladas (personal competente).  La comprobación práctica requiere
un material de ensayo específico
 Poco sensible a corrientes de fuga
(medición de la Icc en extremo de
elevadas (aparatos de calefacción,
línea)
de vapor, informáticos).
 El uso de diferenciales permite
limitar las corrientes
 de defecto (comprobar el poder de
corte) y disminuir los riesgos no
previstos por los cálculos (rotura de
conductores de protección,
longitudes de línea con cargas
móviles…).
Principio general
ESQUEMA IT
Inconvenientes
Ventajas
La limitación de la corriente de 1º
 Continuidad del servicio (sin cortes
defecto a un valor muy bajo,
en la 1º defecto)
disminuye el incremento de potencial  Corrientes de 1º defecto muy bajas
de las masas. Por lo tanto, no hay
(protección contra incendio)
necesidad de corte.
 Corriente de defecto poco
perturbadora
 Funcionamiento con fuentes de Icc
presuntamente reducida (grupo
electrógeno)
 Alimentación de receptores
sensibles a corrientes de defecto
(motores).
 Costo de la instalación (neutro
protegido, CPA, protección
sobretensiones)
 Costo de explotación (personal
competente, localización de
defectos)
 Sensibilidad a las perturbaciones
(mala equipotencialidad con tierra)
 Riesgos en el 2º defecto:
- sobreintensidades de
cortocircuito
- perturbaciones (incremento del
potencial de tierra)
- aparición de una tensión
compuesta (si el neutro está
distribuido)
Comentarios
 La señalización del 1º defecto es
obligatoria y debe buscarse
inmediatamente
 Teniendo en cuenta sus riesgos,
debe evitarse la situación de 2º
defecto
 Protección con pararrayos
indispensable (riesgo de
incremento del potencial de tierra)
 Es aconsejable limitar la extensión
de las instalaciones IT a lo
estrictamente necesario.
Regímenes de neutro aconsejado
Según naturaleza y características de la
instalación







Red de distribución pública
Red extensa con tomas de tierra mediocres
Alimentación con transformadores de baja Icc
Grupo electrógeno (instalación temporal)
Red por líneas aéreas
Red perturbada (zona con rayos)
Red con corrientes de fuga importantes
Esquema
aconsejado
TT
TN
 Grupo electrógeno (alimentación de seguridad)
 Grupo electrógeno (alimentación temporal) TN-S
IT
Según naturaleza y características de los receptores












Numerosos aparatos móviles o portátiles
Instalaciones con frecuentes modificaciones
Instalaciones de faena
Instalaciones antiguas
Locales con riesgo de incendio
Equipos electrónicos informáticos
Equipos con auxiliares (máquinas-herramienta)
Equipos de mantenimiento (puentes-grúa, grúas…)
Aparatos con débil aislamiento (aparatos de cocción, de vapor…)
Locales con riesgo de incendio
Instalaciones de control de mando con numerosos sensores
Instalaciones con requisitos de continuidad (médicas, bombas,
ventilación…)
 Aparatos sensibles a las corrientes de fuga (riesgo de
destrucción de bobinados)
Esquema
aconsejado
TT
TN-S
IT