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CAPÍTULO 10 PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS ELÉCTRICOS 10.1 GENERALIDADES
La protección contra los contactos eléctricos comprende:
a) Protección simultánea contra los contactos directos e indirectos b) Protección contra contactos directos
c) Protección contra contactos indirectos
10.2 PROTECCIÓN SIMULTÁNEA CONTRA CONTACTOS DIRECTOS E INDIRECTOS
La protección en forma simultánea contra los contactos directos e indirectos se puede lograr mediante el uso de fuentes de circuitos de muy baja tensión de seguridad. No se permite la utilización de circuitos de muy baja tensión de protección (fuente de muy baja tensión de seguridad con un punto del circuito secundario puesto a tierra), por las dificultades que ofrece para garantizar una adecuada protección contra los contactos indirectos.
La muy baja tensión de seguridad no se debe confundir con la que se utiliza en alimentación de equipos (intercomunicadores alarmas, etc.) que por sus características requieren muy baja tensión para su funcionamiento pero no por razones de seguridad.
Los circuitos se alimentan con una muy baja tensión de manera de garantizar la seguridad, esta condición se satisface cuando:
a) La tensión nominal no sea superior a 50 V para ambientes secos, 24 V para ambientes húmedos o mojados y 12 V donde el cuerpo este sumergido
b) La fuente de alimentación, es una fuente de seguridad como se indica en 10.2.1 c) La instalación se realiza de acuerdo a las condiciones establecidas en 10.2.2
10.2.1 Fuente de seguridad
La principal fuente de seguridad reconocida es el transformador de separación de seguridad, que proporciona una separación de seguridad galvánica entre la tensión más alta y la tensión más baja.
Estos transformadores tienen una aislación que debe soportar condiciones muy rigurosas para impedir, con la mayor seguridad, una transmisión de tensión elevada al circuito de muy baja tensión y debe tener una tensión de salida igual o inferior a 24 V. Son consideradas también como fuentes de seguridad:
a) Fuentes de corrientes que proporcionan un grado de seguridad equivalente a los transformadores de separación de seguridad, como por ejemplo, motor y generador separados o grupo motor-generador con arrollamientos separados eléctricamente
b) Fuente electroquímica (pilas o acumuladores) u otra fuente que no dependa de circuitos de tensión más elevada
c) Dispositivos electrónicos en los cuáles hayan sido tomadas medidas para asegurar que, en caso de defecto interno del dispositivo, la tensión en los terminales de salida no pueda ser superior a los límites de muy baja tensión
10.2.2 Condiciones de instalación
Las condiciones de instalación mencionadas en 10.2.c) son siete (7) y aseguran la llamada protección por muy baja tensión de seguridad y son las siguientes:
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1) Las partes activas de los circuitos a muy baja tensión de seguridad no deben estar conectadas eléctricamente a partes activas o conductores de protección pertenecientes a otros circuitos o a tierra
2) Las masas de los materiales eléctricos no deben conectarse intencionalmente a tierra, a conductores de protección o masas de otras instalaciones o a elementos conductores. Si las masas fueran susceptibles de estar en contacto (efectiva o fortuitamente) con masas de otros circuitos, la seguridad de las personas no debe basarse a solo la protección por muy baja tensión de seguridad, sino también a las medidas de protección que a esas masas se apliquen, a no ser que sea posible garantizar que no hay posibilidad de que esas masas puedan ser llevadas a un potencial superior al admitido para la muy baja tensión de seguridad
3) Entre las partes activas de circuitos de muy baja tensión de seguridad y las de circuitos de tensión más elevada, debe existir una separación eléctrica, por lo menos equivalente a la que existe entre el primario y el secundario de un transformador de seguridad. En particular, una separación de este tipo debe ser prevista entre las partes vivas de materiales eléctricos tales como relés, contactores, interruptores auxiliares y cualquier parte de un circuito de tensión más elevada
4) Los conductores del circuito de muy baja tensión de seguridad deben ser separados físicamente de todos los conductores de otros circuitos
Si esto no fuera posible una de las siguientes condiciones debe ser atendida:
a) Los conductores del circuito de muy baja tensión, además de la aislación, deben poseer capa
b) Los conductores de los circuitos a otras tensiones deben ser separados por una tela metálica puesta a tierra o por un blindaje metálico también puesto a tierra
c) Un cable multiconductor o un agrupamiento de conductores puede contener circuitos diferentes, por lo tanto, los conductores del circuito a muy baja tensión de seguridad deben aislarse individualmente o colectivamente, para la mayor tensión presente. En los casos a) y b), la aislación básica de cada uno de los conductores precisa corresponder, solo a la tensión del respectivo circuito
5) los tomacorrientes deben satisfacer los siguientes requerimientos:
a) No debe ser posible insertar enchufes o clavijas de circuitos a muy baja tensión de seguridad, en tomas alimentadas a otras tensiones
b) Los tomacorrientes deben impedir la introducción de clavijas de sistemas de tensión diferentes
c) Los tomacorrientes no deben poseer contacto para conductor de protección
6) Los transformadores de seguridad y los grupos motor-generador movibles deben poseer aislación Clase II o reforzada (véase capítulo 22)
7) Cuando la tensión nominal del circuito sea superior a 24 V en corriente alterna, o a 60 V en corriente continua, la protección contra los contactos directos deben asegurarse por: a) Barreras, cajas o cubiertas con grado de protección IP 2X (véase capítulo 23 de esta
norma)
b) Aislamiento que pueda soportar 500 V por 1 min
La medida de la utilización de circuitos de muy baja tensión de seguridad será obligatoria en lugares de piscinas, fuentes en general, juegos de agua. En dichos lugares solo se permite como medida de protección la utilización de circuitos de muy baja tensión de seguridad de 12 V de tensión nominal estando la fuente de alimentación fuera de estas zonas.
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10.3 PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS DIRECTOS 10.3.1 Protección por aislación de las partes activas
La aislación está destinada a impedir todo contacto con las partes activas por un aislamiento que solamente podrá ser removido por destrucción.
La aislación de los equipos y materiales debe ser efectuada con un material aislante capaz de soportar, de manera permanente, los esfuerzos mecánicos, eléctricos o térmicos a los que pueda estar sometido. En general las lacas, barnices y productos análogos no se consideran como aislante suficiente para asegurar la protección contra los contactos directos.
10.3.2 Protección por medio de barreras o cajas
Las barreras o cajas están destinadas a impedir todo contacto con las partes activas de la instalación eléctrica, aun no aisladas. Las partes activas deben ser colocadas dentro de cajas o detrás de barreras que respondan por lo menos a un grado de protección IP2X (véase capítulo 23 de esta norma). Sin embargo, sí es necesario una abertura más grande que la admitida en IP 2X para permitir el reemplazo de las partes o para asegurar el buen funcionamiento de los equipos y materiales.
a) Deben tomarse precauciones apropiadas para impedir que las personas o animales domésticos puedan tocar accidentalmente las partes activas, y
b) Debe asegurarse en la medida de lo posible, que las personas sean conscientes de que las partes accesibles por las aberturas, son partes activas y no deben ser tomadas voluntariamente (letreros, avisos, etc.)
Las barreras o cajas deben ser fijadas de manera segura y poseer una robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de protección requeridos, con una separación suficiente de las partes activas.
Cuando sea necesario abrir barreras, abrir cajas o retirar partes de ellas, esto debe ser posible únicamente:
a) Con la ayuda de una llave o de una herramienta, ó
b) Después de la puesta fuera de tensión de las partes activas, protegidas por estas barreras o cajas, tensión que no podrá ser reestablecida hasta después de haber puesto en su lugar las barreras o cajas, ó
c) Si una segunda barrera es la que impide el contacto con las partes activas, ésta solo podrá ser retirada con la ayuda de una llave o de una herramienta
10.3.3 Protección por medio de obstáculos
Los obstáculos están destinados a impedir los contactos fortuitos con las partes activas, pero no los contactos voluntarios por una tentativa deliberada de burlar el obstáculo como en el caso de realizar una operación de mantenimiento.
Los obstáculos deben impedir:
- Una aproximación física no intencionada a las partes activas, o bien
- Los contactos no intencionales con las partes activas en caso de intervenciones en equipos bajo tensión durante el servicio
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Los obstáculos pueden ser desmontados sin el empleo de una herramienta o llave, sin embargo deben estar fijados de tal manera que impidan retiro involuntario.
10.3.4 Protección por puesta fuera de alcance
La puesta fuera de alcance está solamente destinada a impedir los contactos no intencionales o fortuitos con las partes activas.
Partes simultáneamente accesibles que se encuentran a potenciales diferentes no deben encontrarse en el interior del volumen de accesibilidad. Dos partes son consideradas simultáneamente accesibles cuando la distancia entre ellos en menor a 2,5 m, esta distancia debe aumentarse en función de los objetos conductores que pueden ser manipulados o transportados en los locales correspondientes.
Cuando el espacio en el que se encuentra y circulan normalmente las personas, está limitado por un obstáculo (por ejemplo una baranda de protección, alambrado o reja) que presenta un grado de protección inferior a IP 2X (véase capítulo 23 de esta norma), el volumen de accesibilidad al contacto comienza a partir de este obstáculo.
10.3.5 Protección complementaria por dispositivos a corriente diferencial-residual
En todo circuito derivado se recomienda que se proteja por un interruptor a corriente diferencial-residual con sensibilidad ≤ 10 mA, de actuación instantánea siempre y cuando la configuración eléctrica lo permita.
No obstante lo anterior, en caso de equipos en los que se demuestre fehacientemente que su funcionamiento normal puede ser perturbado por la presencia del interruptor diferencial en su línea de alimentación (por ejemplo un sistema de arranque estrella- triangulo en motores de potencias medias y elevadas, en el cual, durante el proceso de conmutación, pueden existir picos transitorios de corriente que provoquen la actuación del interruptor diferencial), se admitirá prescindir del mismo, cumpliendo estrictamente las siguientes condiciones:
- El circuito debe ser alimentación a carga única, lo que significa que no debe tener ningún tipo de derivación
- Se garantizara la protección contra los contactos directos empleando al menos dos medios de protección de los citados en 10.3.1 a 10.3.4 de esta norma
La utilización de estos dispositivos no esta reconocida como una medida de protección completa contra los contactos directos, sino que esta destinada a complementar otras medidas de protección contra los contactos directos o choque eléctricos durante el servicio normal y, por lo tanto, no exime en modo alguno el empleo del resto de las medidas de seguridad enunciadas, pues, por ejemplo, este método no evita los accidentes provocados por contacto simultaneo de dos partes conductoras de potenciales diferentes.
10.3.6 Preferencia en la selección de la protección contra los contactos directos
El orden de preferencia de los medios de protección contra los contactos directos es el siguiente:
Primero: Protección por aislación o el aislamiento de las partes activas Segundo: Protección por medio de barreras o cajas
Tercero: Protección por puesta fuera de alcance
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Protección suplementaria (adicionalmente a alguna o todas las anteriores): Protección por medio de obstáculos.
Protección complementaria salvo sus excepciones, conjuntamente con alguna o todas las anteriores: Protección por dispositivos a corriente diferencial de fuga, instantáneos ≤ 10 mA.
10.4 PROTECCIÓN CONTRA LOS CONTACTOS INDIRECTOS
10.4.1 Protección por ruptura automática de la alimentación
Tiene por objeto la ruptura automática de la alimentación después de la aparición de una falla, está destinada a impedir la permanencia de una tensión de contacto de duración peligrosa. Las recomendaciones posteriores son aplicables sólo a instalaciones de corriente alterna.
Para su correcta actuación está medida de protección requiere la coordinación entre los sistemas de conexión a tierra y las características de los dispositivos de protección, incluyendo la protección por corriente diferencial de fuga, para lograr que la tensión limite de contacto indirecto no sea mayor que 24 V.
10.4.1.1 Tensión de contacto
Se denomina tensión de contacto Uc a la tensión que puede aparecer accidentalmente entre dos puntos simultáneamente accesibles.
La tensión de contacto límite convencional UCL es el valor máximo de tensión de contacto
que puede ser mantenido, indefinidamente sin riesgo a la seguridad de personas o animales domésticos.
Para condiciones normales de influencias externas, se considera peligrosa una tensión superior a 50 V, en corriente alterna, o 70 V, en corriente continua.
Un dispositivo de protección debe separar automáticamente la alimentación de la parte de la instalación protegida por este dispositivo de tal manera que inmediatamente después de una falla de impedancia despreciable en esta parte, no puede mantenerse una tensión de contacto superior a la establecida en la tabla 31.
Tabla 31 - Duración máxima de permanencia de la tensión de contacto