Existen varios tipos de esquemas de conexión a tierra (ECT). Todos ofrecen diferentes grados de seguridad para los usuarios.
El objetivo de este documento es mostrar la utilidad, ventajas y campo de aplicación del ECT IT.
El objetivo de este documento es mostrar la utilidad, ventajas y campo de aplicación del ECT IT.
Protección de las personas contra contactos eléctricos.
Los contactos o choques eléctricos pueden ser de dos tipos:
Los tres tipos de esquemas de conexión a tierra (ECT) se especifican en la norma internacional IEC 60364. A continuación se presenta de manera resumida el principio de funcionamiento de cada esquema.
El esquema TN
Este tipo de esquema cuenta con tres variaciones:
¿Qué sucede en caso de un fallo?
Un defecto de aislamiento en una fase se convierte en cortocircuito, y la protección termo magnética asociada debe interrumpir el flujo de energía. Ver imagen a) TN-C y b) TN-S.
Los contactos o choques eléctricos pueden ser de dos tipos:
- Contactos directos: Cuando se entra en contacto con un conductor desnudo con tensión.
- Contactos indirectos: Cuando se toca la envolvente metálica o conductiva de un equipo eléctrico que ha sufrido un defeco de asilamiento.
Los tres tipos de esquemas de conexión a tierra (ECT) se especifican en la norma internacional IEC 60364. A continuación se presenta de manera resumida el principio de funcionamiento de cada esquema.
El esquema TN
- El neutro del transformador se conecta a tierra.
- Las masas de todos los equipos eléctricos están conectadas al neutro.
Este tipo de esquema cuenta con tres variaciones:
- Cuando un único cable sirve como neutro y conductor de protección (TN-C).
- Cuando se cuenta con dos cables independientes, uno para el neutro y otro para el conductor de protección (TN-S).
- La combinación de los dos anteriores en una misma red (TN-C-S).
¿Qué sucede en caso de un fallo?
Un defecto de aislamiento en una fase se convierte en cortocircuito, y la protección termo magnética asociada debe interrumpir el flujo de energía. Ver imagen a) TN-C y b) TN-S.
El esquema TT
¿Qué sucede en caso de un fallo?
También hay cortocircuito, pero la corriente de defecto de aislamiento está limitada por la impedancia de las tomas de tierra. Al igual que en el sistema TN, hay interrupción en el servicio.
- El neutro del transformador se conecta a tierra.
- Las masas de todos los equipos eléctricos están conectadas a una tierra independiente.
¿Qué sucede en caso de un fallo?
También hay cortocircuito, pero la corriente de defecto de aislamiento está limitada por la impedancia de las tomas de tierra. Al igual que en el sistema TN, hay interrupción en el servicio.
El esquema IT
Tomando como ejemplo un transformador de aislamiento 208VAC/120VAC, el comportamiento del sistema eléctrico es el siguiente:
¿Qué sucede en caso de un fallo?
Si se produce un defecto de aislamiento, se desarrolla una pequeña corriente debido a las capacitancias parásitas de la red. Ver figura.
- El NEUTRO del transformador NO está conectado a tierra. Por tal motivo se conoce como sistema de neutro flotante o neutro aislado.
- Las masas de todos los equipos eléctricos están conectadas a tierra.
Tomando como ejemplo un transformador de aislamiento 208VAC/120VAC, el comportamiento del sistema eléctrico es el siguiente:
- El neutro no se distribuye. En los tomas no hay presencia de Neutro.
- El sistema debe tener a la entrada una doble línea con un voltaje de 208VAC.
- La salida en voltaje L1-Tierra ≈ 60VAC.
- La salida en voltaje L2-Tierra ≈ 60VAC.
- La salida en voltaje L1-L2 ≈ 120VAC. Esto garantiza el funcionamiento de los equipos, cuyo rango para el voltaje de alimentación según su ficha técnica corresponda a este valor.
- La tierra debe estar unificada. Es decir, la misma tierra para toda la instalación, piso conductivo, tablero o tomas, que dependan del transformador de aislamiento.
¿Qué sucede en caso de un fallo?
Si se produce un defecto de aislamiento, se desarrolla una pequeña corriente debido a las capacitancias parásitas de la red. Ver figura.
Bajo este esquema, la tensión de contacto que aparecen en la toma de tierra de las masas es del orden de unos pocos voltios, por lo cual no representa un peligro significativo para las personas.
Un sistema IT debe contar con un LIM (Line Isolation Monitor) o monitor de aislamiento de línea (MAL), que se encargará de alertar al usuario en caso de que ocurra el primer fallo. Ante el primer fallo el comportamiento en voltaje en él tomacorriente es (retomando el ejemplo del transformador de aislamiento 208VAC/120VAC):
Con el sistema IT, no hay interrupción en el servicio, ni tampoco chispa cuando ocurre el primer fallo. De acuerdo al RETIE y la NTC2050, el esquema IT (tablero de aislamiento) es de uso obligatorio en aquellas áreas médicas donde se brinda cuidado a pacientes en estado crítico.
Es de vital importancia que el primer fallo sea atendido y eliminado en el menor tiempo posible, para garantizar la estabilidad de la red eléctrica. Esto es importante, ya que si se presenta un segundo fallo, estaríamos ante un cortocircuito, originando interrupción del servicio.
Un sistema IT debe contar con un LIM (Line Isolation Monitor) o monitor de aislamiento de línea (MAL), que se encargará de alertar al usuario en caso de que ocurra el primer fallo. Ante el primer fallo el comportamiento en voltaje en él tomacorriente es (retomando el ejemplo del transformador de aislamiento 208VAC/120VAC):
- La salida en voltaje L (afectada) -Tierra ≈ 0VAC. Ante un corto franco, la línea afectada se va a 0VAC aproximadamente, y el monitor se alarma indicando el fallo.
- La salida en voltaje L (no afectada) -Tierra ≈ 120VAC. Ante un corto franco, la línea no afectada eleva su voltaje al valor nominal de salida del transformador, con el fin de garantizar la continuidad del servicio.
- La salida en voltaje L1-L2 ≈ 120VAC. El voltaje entre líneas permanece estable, evitando el disparo de la protección, y garantizando el nivel de voltaje necesario para el funcionamiento de los equipos eléctricos allí conectados.
Con el sistema IT, no hay interrupción en el servicio, ni tampoco chispa cuando ocurre el primer fallo. De acuerdo al RETIE y la NTC2050, el esquema IT (tablero de aislamiento) es de uso obligatorio en aquellas áreas médicas donde se brinda cuidado a pacientes en estado crítico.
Es de vital importancia que el primer fallo sea atendido y eliminado en el menor tiempo posible, para garantizar la estabilidad de la red eléctrica. Esto es importante, ya que si se presenta un segundo fallo, estaríamos ante un cortocircuito, originando interrupción del servicio.
Fuente RSS