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En las instalaciones como en casi todo hay riesgo uno de ellos es el deterioro de los materiales ya sea por un mal uso una sobre tensión/sobre intensidad o simplemente por el paso del tiempo. Hay una gran variedad de causas por las que los materiales puedan desgastarse como una instalación precaria, una utilización indebida, envejecimiento, accidentes, caída de un rayo etc. A continuación se expondrán una serie de pasos y reglas con el fin de evitar estos daños.

2.1 La sección y el aislamiento de conductores.

Teniendo por objetivo asegurar que nuestra instalación nuestros conductores han de poseer una sección apropiada, para esto se tendrán en cuenta dos criterios simples. (A – B).

A. La caída de tensión en el conductor.
Hay dos formulas:
I – En línea monofásica. s=2xLxP/cxuxU
II – En línea trifásica. s=LxP/cxuxU
Donde:
- s: es la sección del conductor. -L: la longitud de línea (m).
- u: la caída de tensión en línea (V).
- U: la tensión de la línea (V).
- P: la potencia utilizada (W). - c: conductividad del conductor.
1. En los conductores de cobre, c = 56 m/Ω mm^2.
2. En los conductores de aluminio, c = 35 m/ Ω mm^2.

B. El calentamiento de conductor.
Véase la siguiente tabla de cálculo para instalaciones interiores.

Sección (mm^2)
Un solo cable.
Varios cables
1 unipolar
1 bipolar
1 tripolar
2 unipolares
3 unipolares
1
12
8.5
7.5
9.5
8.5
1.5
15
12
10
12
11
2.5
21
16
14
17
15
4
28
22
19
23
20
6
34
28
24
29
26
10
49
38
34
40
36
16
64
51
44
54
48
25
85
68
59
71
64
35
110
83
72
88
78
50
130
98
85
110
95

2.2 El aislamiento de receptores.

Aquellos receptores cuya tensión nominal llegue hasta 440 V y su intensidad nominal tampoco supere los 63 A acordado con su aislamiento se clasificarán de forma siguiente teniendo en cuenta también su fuente de alimentación (tensión), y su puesta a tierra.
1. Tipo 0 – No poseen aparatos capaces de unir partes metálicas accesible a un conductor de protección.
2. Tipo 1 – El aislamiento corresponde a un aislamiento funcional como mínimo pues poseen aparatos capaces de juntar partes de metal accesibles al conductor de protección.
3. Tipo OI – Estos incorporan bornes para su conexión a tierra de sus partes metálicas accesibles y conductor flexible de la fuente fijo al dispositivo. De modo que ese conductor no incluye un conductor de protección ni siquiera la clavija de toma de corriente lleva contacto para el mismo. Poseen como mínimo un aislamiento funcional por toda su anatomía.
4. Tipo II – Estos no incorporan aparatos capaces de juntar sus partes de metal accesibles al conductor de protección del receptor cuyo doble aislamiento es correspondiente a su aislamiento.
5. Tipo III – Estos son aquellos previstos para alimentarse de una fuente cuyo voltaje no supere los 50 V. Ninguna tensión superior a 50 V cruzara a través de ningún circuito ni externo ni interno.

2.3 La protección contra las sobre tensiones.

Con el fin de instalar una protección adecuada se deberán usar los dos siguientes sistemas de protección: protección interna, limitadores para la tensión, o bien protección externa contra accidentes meteorológicos y también contar con un adecuado sistema de conexión a tierra y una correcta equipotencialidad.
A la hora de realizar una instalación de sistemas de protección contra sobre tensiones, esta elección depende de la probabilidad de caída de rayos, la dureza de estos así como sus consecuencias en la operatividad de esta empresa maquinaria y las personas.

- Las protecciones externas contra un rayo.
  • Punta Franklin: cuyo objetivo es procurar la excitación atmosférica sobre cualquiera de los puntos protegidos con el fin de aumentar la probabilidad de que descargue sobre su zona de influencia y desviar a tierra su corriente. Esta instalación deberá tener los elementos siguientes: 1 o 2 bajantes, un desconectador para cada bajante, varilla captadora por ultimo una conexión a tierra y la unión equipotencial de dichas tomas.
  • Tendido: el sistema de protección está compuesto por uno o más conductores aéreos dispuestos encima de la estructura a proteger unida a tierra mediante dos bajantes a cada extremo de la instalación.
  • Jaula de Faraday: esto consiste en la recepción de un rayo al paso de un grupo de puntas captadoras juntas entre sí por un cable conductor haciendo una especie de malla para derivar su corriente a la tierra usando la red de bajantes conductores.

- Las protecciones internas. Estas hacen el papel de interruptores controlados por una tensión, la cual dependerá de si es mayor a la nominal de la línea que se va a proteger entonces el protector cambia a baja impedancia y se desvía a tierra, si por el contrario el protector se halla en un estado normal su impedancia está alta es trasparente a nuestra instalación.

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Todas las instalaciones son susceptibles de ser protegidas con limitadores de sobretensiones. El razonamiento rápido y lógico sería hacer una evaluación del coste económico que supondría la destrucción de todos los equipos conectados a la red de distribución y su correspondiente comparación con el coste que supone la instalación en origen de un limitador de sobretensiones transitorias. Consiste en una simple aplicación del viejo concepto de que “más vale prevenir...” igualmente, el REBT en sus ICT- 23, así como la guía publicada por el Ministerio de Industria sobre la misma instrucción, define una serie de situaciones en las que resulta obligatoria o, en su defecto, recomendada la instalación de limitadores.

En la tabla adjunta se indica en qué situaciones se deben instalar limitadores de sobretensiones.

Hasta las sobretensiones más pequeñas pueden destruir equipos electrónicos sensibles, redes de ordenadores y procesos de producción controlados por ordenador. Para la protección contra sobretensiones, debidas a perturbaciones atmosféricas o a procesos de conmutación en las redes de suministro eléctrico, OBO ofrece una gama completa de descargadores de corriente de rayo y de sobretensiones para todo tipo de usuarios. Esta gama incluye no sólo aparatos de protección de redes AC de varios niveles de tensión, sino también sistemas especiales para líneas de datos y telecomunicaciones, y módulos de protección para sistemas de medición y control.
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El protector de cabecera también conocido como protector primario se deberá colocar en el origen de nuestra instalación y deberá poseer una alta capacidad de descarga los demás protectores habrá de situarse en las líneas más sensibles pero también lo más cerca posible de los equipos a proteger.

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Nuestro protector de cabecera se tendrá que seleccionar por su Imax y en cuanto a los protectores finales se seleccionarán con la menor Ures posible dependiendo claro de las características del equipo que vallamos a proteger.
Con el fin de conseguir una adecuada actuación de coordinación por parte de los protectores se tendrá que respetar una distancia mínima entre el protector de cabecera y todos sus protectores restantes de diez m.

2.4 La protección contra las sobre intensidades

Todo circuito estará protegido contra los efectos de las sobre intensidades que puedan presentarse en el mismo, para lo cual la interrupción de este circuito se realizará en un tiempo conveniente o estará dimensionado para las sobre intensidades previsibles.
Las sobre intensidades pueden estar motivadas por:

Sobrecargas debidas a los aparatos de utilización o defectos de aislamiento de gran impedancia.
Cortocircuitos.

Descargas eléctricas atmosféricas

a) La protección contra sobrecargas. El límite de intensidad de corriente admisible en un conductor ha de quedar en todo caso garantizada por el dispositivo de protección utilizado. El dispositivo de protección 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.


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b) 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. Se admite, no obstante, que cuando se trate de circuitos derivados de uno principal, cada uno de estos circuitos derivados disponga de protección contra sobrecargas, mientras que un solo dispositivo general pueda asegurar la protección contra cortocircuitos para todos los circuitos derivados. Se admiten como dispositivos de protección contra cortocircuitos los fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas y los interruptores automáticos con sistema de corte omnipolar.

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c) La protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Sus interruptores automáticos de efecto magneto térmico protegerán nuestras instalaciones contra cualquier cortocircuito o sobrecarga.
La norma UNE 20.460 -4- 43 recoge en su articulado todos los aspectos requeridos para los dispositivos de protección en sus apartados:

432 - Naturaleza de los dispositivos de protección.

433 - Protección contra las corrientes de sobrecarga.

434 - Protección contra las corrientes de cortocircuito.

435 - Coordinación entre la protección contra las sobrecargas y la protección contra los cortocircuitos.

436 - Limitación de las sobre intensidades por las características de alimentación.

1. El fusible o corta circuito. En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda, por Efecto Joule, cuando la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos.

2. El relé térmico. son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. Este dispositivo de protección garantiza: optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.
La continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.
Volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.


3. El interruptor automático. Un disyuntor o interruptor automático es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor o, en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos. A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el daño que causó el disparo o desactivación automática.
Se fabrican disyuntores de diferentes tamaños y características lo cual hace que sea ampliamente utilizado en viviendas, industrias y comercios.

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2.5 El grado de protección de las envolventes.


Introducción.
Las envolventes de los equipos eléctricos constituyen preventiva y funcionalmente un elemento importante por cuanto deben garantizar una protección contra contactos eléctricos directos de las personas y, a su vez, una protección del propio equipo contra penetración de agentes ambientales sólidos y líquidos (Código IP) y contra los impactos mecánicos externos (Código IK), evitando deterioros que puedan afectar a la seguridad de los usuarios o al funcionamiento y longevidad del aparato. Las Normas Técnicas (UNE - EN) existentes definen el grado de protección de las envolventes estimando los siguientes conceptos:



• Protección contra penetración de una parte del cuerpo humano o de un objeto cogido por una persona y, simultáneamente, contra la penetración de objetos sólidos extraños.
• Protección contra la penetración de agua.
• Protección contra los impactos mecánicos.
Para cada uno de estos conceptos se establecen unos índices de protección en función del nivel de estanquidad y robustez que proporcione una envolvente. Mediante códigos fácilmente interpretables que deben estar indicados en los aparatos el usuario o instalador puede conocer las características de los envolventes y determinar su instalación, según el nivel de riesgo existente en el local o emplazamiento.

- Código IP de tres cifras.

Sistema de codificación para indicar los grados de protección proporcionados por una envolvente contra el acceso a partes peligrosas, la penetración de cuerpos sólidos extraños, la penetración de agua y para suministrar una información adicional unida a la referida protección. Se identifica mediante las siglas IP seguidas de dos cifras, que pueden ser sustituidas por la letra "X" cuando no se precisa disponer de información especial de alguna de ellas. Opcionalmente, las cifras pueden ir seguidas de una o dos letras que proporcionan información adicional.
1ª – cifra.
Grado de protección contra el acceso a partes peligrosas y penetración de objetos extraños sólidos.
2ª – cifra.
Grado de protección contra la penetración de agua con efectos perjudiciales.
3ª – cifra.
Grado de protección contra choques mecánicos.



- Código IP de dos cifras y código IK.

Código IP. En este las letras adicionales indican el grado de protección de personas contra el acceso a partes peligrosas y su utilización, que como se ha dicho es opcional, se reserva a aquellos supuestos en que la protección efectiva del acceso a la parte peligrosa es más eficaz que la indicada por la primera cifra (por ejemplo mediante un diseño especial de las aberturas que limitan el acceso a las partes en tensión) o cuando la citada primera cifra ha sido reemplazada por una X.
Código IK. Sistema de codificación para indicar el grado de protección proporcionado por una envolvente contra los impactos mecánicos nocivos.
Se identifica mediante las siglas IK seguidas de una cifra de dos dígitos, representativa de la resistencia a una determinada energía de impacto que una envolvente puede soportar sin sufrir deformaciones peligrosas.

El significado de los valores numéricos asignados a las cifras se indica en la tabla 3.
El grado de protección que garantiza el código IK se aplica a la envolvente en su totalidad. Si alguna parte de la misma tiene grado de protección diferente, debe indicarse por separado.