Este documento proporciona información básica sobre electricidad y prevención de incendios eléctricos. Explica conceptos como corriente, voltaje y resistencia usando una analogía de agua corriente. También describe términos como amperios, voltios y ohmios. Finalmente, cubre temas como fugas eléctricas, descargas eléctricas, la importancia de la conexión a tierra y los interruptores de circuito de fuga, y las causas comunes de incendios eléctricos como cortocircuitos y
1. 7 Oct. 2020
Conocimiento Básico de la electricidad
[para NS]
Materiales para la Prevención de Desastres Eléctricos
División de Seguridad y Medio Ambiente
División Internacional, División de Seguridad y Medio Ambiente
2. 1
TABLA DE CONTENIDOS
CAPITULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
【1】 Equiparar la corriente eléctrica con la corriente de agua
【2】 Terminología de la electricidad
【3】 Conocimiento básico acostumbrado de la electricidad
CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
【1】 Fugas eléctricas y descargas eléctricas
【2】 Dispositivos preventivos de descargas eléctricas
【3】 Incendio eléctrico
Conocimiento básico de la electricidad [para trabajadores]
3. 2
CAPITULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
Imagen de circuito de corriente eléctrica
Corriente = Cantidad de agua corriendo por
segundo
Voltaje (actúa para que corra la corriente a través del
circuito)
= bajada (crea un impulso para que corra el agua
dentro del canal)
Resistencia (que interfiere con el flujo de la
corriente) = Turbina de agua (que interfiere con
el flujo del agua)
Cuando se usan ruedas hidráulicas del mismo
tamaño, una de ellas girará más rápido debido a
que la bajada es mayor.
Entre más alta sea la bajada más alto será el
(voltaje), más grande la cantidad de agua
(corriente) que circula por segundo.
【1】 Equiparar la corriente eléctrica con la corriente de agua
Relación entre el voltaje y la corriente
La cantidad de agua que
circula por segundo
Corriente
Obstruyendo la corriente de agua
↓
ResistenciaTurbna de agua
↑
Obstruye el flujo de la corriente
↑ Que induce el voltaje
Bomba que impulsa el agua hasta
este punto=Bateria
Resistencia
Voltaje
Crea un impulso para que
corra el agua dentro
del canal
↓
Bajada =Voltaje
↑
Actúa para que fluya la
corriente a través del
circuito
Alto Voltaje
Bajo Voltaje
Resistencia
Resistencia
Mayor bajada =
Alto voltaje
Mayor
corriente
Mayor cantidad de agua que
circula por segundo:
= Alta corriente
Menor cantidad
de agua que
circula por
segundo:
= Baja corriente
Menor bajada
= BajoVoltaje
Menor
corrien
t
e
Corriente
4. CAPITULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
Si el agua cae desde la misma altura, la rueda
hidráulica más pequeña girará más rápido.
Entre más pequeña sea la rueda hidráulica
(resistencia), mayor será la cantidad de
agua (corriente) que circule por segundo.
Circuito en serie (un canal/turbina dispuesto verticalmente)
Circuito en paralelo (el canal de agua está ramificado/la
turbina está dispuesta de lado a lado)
Relación entre resistencia y corriente
Circuito en serie y circuito en paralelo
Voltaje
Voltaje
Voltaje
Voltaje
Voltaje
Mayor
corriente
Menor resistencia
Mayor
resistencia
Menor
corriente
Mayor cantidad
de agua que
circula por
segundo:
= Mayor
corriente
Menor cantidad
de agua que
circula por
segundo:
= Menor
corriente
Pequeña
rueda
hidrúlica
Grande
rueda
hidráulica
Interfiere
mucho con el
flujo del agua
Rara vez
interfiere con el
flujo del agua
Pequeña
rueda
hidráulica
Pequeña rueda
hidráulica
Mayor
rueda
hidráulica
Mayor rueda
hidráulica
Large head
Pequeña
bajada
Mayor bajada
El flujo del agua es el
mismo
En todos lados
La corriente es la
misma en todos lados
Menor
resistencia
Menor
voltaje
Mayor
resistencia
Mayor
voltaje
Corriente compartida
Corriente
compartida
La
corriente es
la misma en
todos lados
Both Downthrows are
the same
Mayor resistencia
El agua se fusiona
Placa divisoria
Ya que no hay rueda
hidráulica en esta
área, la bajada
permanece como
está..
El agua fluye de manera
no agitada
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CAPITULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
【2】 Terminología de la electricidad
1. Amperes de corriente [A]
Cantidad de electricidad que circula
2. Voltaje Volts [V]
El potencial por el que pasa la electricidad.
3. Watts de potencia [W]
Potencia de energía eléctrica consumida en 1 segundo W = corriente A × voltaje V
4. Energia watt-hora [Wh]
La cantidad de electricidad consumida en un tiempo dado Wh = Energía W × Tiempo h
5. Hertz de frecuencia 【Hz】
El número de veces que + y - de electricidad es cambiado en un segundo mediante la alternancia de
la corriente eléctrica
6. Ohmios de resistencia [Ω]
Voltaje que dificulta la circulación eléctrica V = Corriente A × Resistencia Ω
7. Conductores
Elementos a través de los cuales circula la electricidad : cobre, aluminio, fierro,
agua, y el cuerpo humano
8. Aislantes
Elementos por los que circula poca electricidad : aire, porcelana, vinilo, caucho, cristal, aceite
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CAPITULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
9. Serie y paralelo
Conexión en serie: El foco se apaga cuando una de las diversas baterías se descarga.
Conexión en paralelo: El foco no se apaga aún cuando cualquiera de las diversas baterías se descarga.
Conexión en serie Conexión en paralelo
Corriente
1A
Corriente
2A
Ressistencia
Resistencia Energía
4W
Energía
1W
Voltaje
Voltaje
Corriente
1/2A
Vida de batería :2 Hours
Vida de batería:1/2 Hora
7. 6
CAPÍTULO 1 LO BASICO DE LA ELECTRICIDAD
1. Corriente directa y corriente alterna
Corriente directa: Baterías secas, etc., en las que la corriente circula sólo en una dirección
Corriente alterna: aquella que se alterna entre la magnitud de la corriente y la dirección del flujo
2. Método de cableado eléctrico
En países extranjeros, existen principalmente ① el sistema monofásico de dos cables, y el ② sistema
trifásico de cuatro cables.
【3】 Conocimiento básico acostumbrado de la electricidad
① Sistema monofásico de dos cables
・ El voltaje es 100V, 110V a 220V, 230V, etc.
Para conocer los valores del voltaje por país, véase
[Monofásico] en la imágen de la izquierda.
② Sistema trifásico de cuatro cables
・ Voltaje: 200V a 380V, 400V, etc.
Para conocer los valores del voltaje por país, véase
[Trifásico] en la imagen de la izquierda.
3. Corriente permitida
La corriente máxima que puede conducir electricidad sin peligro es determinada por alambres y cables.
El calor (calor Joule) es generado cuando circula una corriente a través del alambre, y cuando circula una
corriente alta, también se eleva el valor de calentamiento, y el revestimiento del alambre podría quemarse
o podría deteriorarse con el paso del tiempo.
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CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
【1】 Fugas eléctricas y descargas eléctricas
1. Fuga a tierra
El cableado y los equipos eléctricos son “aislados” para prevenir las fugas de electricidad, pero cuando el
“aislamiento” se vuelve viejo o se agrieta, ocurre una afección en la que la electricidad circula hacia
afuera del cableado y del equipo electrico a la que se le denomina “fuga a tierra".
2. Descarga eléctrica
Una “Descarga eléctrica” es un fenómeno que pasa a través de un cuerpo humano que permite que la
electricidad pase fácilmente a través de cables o equipo eléctrico que tienen “fugas" y circule a la tierra.
3. Riesgo de descarga eléctrica
El daño causado por una descarga eléctrica depende de la condición de la corriente eléctrica que circula a
través del cuerpo humano.
① En qué parte del cuerpo humano se recibió la descarga?
② Qué tan alta fue la descarga recibida?
③ Cuanto tiempo duró la descarga?
Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano
Se sintió la
descarga.
Esto duele
notable
mente.
Descarga
insoporta
ble
Los musculos se ponen
rígidos y se tiene
dificultad pára
respirar. Si
continuara
circulando la
corriente, lo
Va de por medio la
vida, incluso en
un corto periodo
de tiempo.
Ocurre un desenlace fatal
9. 8
CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
【2】 Prevención del riesgo de descarga eléctrica
1. Necesidad del cable aterrizado
1) Qué es la conexión a tierra (Aterrizar)?
Tierra: La tierra es literalmente Tierra. Aterrizar significa la conexión con la Tierra. El voltaje de la tierra es de casi 0V.
2) Necesidad de aterrizar los aparatos eléctricos
En caso de que existiere una fuga eléctrica en un electrodoméstico, y éste tuviere un cable aterrizado,
la fuga eléctrica correrá hacia la tierra a través del cable aterrizado, y aún cuando una persona tocare
el producto eléctrico, quedará a salvo el cuerpo humano. Además, la corriente eléctrica circulará a
través del cable aterrizado, y el interruptor de circuito de falla a tierra del tablero de interruptores se
accionará para detener la electricidad.
3) Instrumento para la construcción con doble
aislamiento
El aislamiento básico y el aislamiento adicional son
instalados entre la parte de la alimentación y la
superficie del aparato eléctrico. El equipo eléctrico
con señalamiento de doble aislamiento no requiere
ser aterrizado.
Señalamiento de doble aislamiento
Normas Internacionales establecidas por la IEC
IEC: Comisión Internacional Electrotécnica
La parte roja en la figura de la izquierda es la capa
aislante.
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CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
2. Necesidad del Interruptor de Circuito de Fugas a Tierra
1) Fundamento del Interruptor de Circuito de Fuga
a Tierra
La corriente proviene del suministro de energía
original de corriente. Cuando la fuente de
alimentación regresa siempre la misma cantidad de la
cantidad de retorno, existe una disminución de la
electricidad; y es el “interruptor de circuito de fuga a
tierra” el que la detecta, e instantáneamente
interrumpe el circuito eléctrico.
2) Mecanismo del Interruptor de Circuito de Fuga a Tierra
Este se compone de cuatro componentes: un dispositivo para detectar la fuga de corriente, un dispositivo para
interrumpir la electricidad, un botón que indica la fuga a tierra, y un botón de prueba de funcionamiento.
3) Prueba de funcionamiento del interruptor de fuga a tierra
Existe un botón de prueba para comprobar si el interruptor de fuga a tierra funciona correctamente. Cuando
es presionado el botón de prueba, la condición de avería en la dispersión a tierra puede ser simulada para
revisar la operación del interruptor de fuga de corriente.
La cantidad de corriente
recíproca es la misma. fuga
Minuto dispersado
debido a fuga
eléctrica
Corriente de retorno
Se reduce la cantidad.
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CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
Existen dos tipos: sobrecarga y corto circuito.
Corto circuito: Este ocurre cuando entran en contacto dos líneas o cuando disminuye la resistencia de aislamiento entre dos líneas.
A esta corriente se le denomina corriente de corto circuito
Sobrecarga: Uso excesivo de electricidad. El uso excesivo de varios productos eléctricos a la vez ocasiona una
corriente que sobrepasa la corriente permitida aplicable al cableado.
Cuando ocurre un corto circuito,
circula gran cantidad de corriente
y el cable se sobrecalienta y se
incendia.
【3】 Incendio eléctrico
1. Sobrecorrientes
Vamos a entender un corto con la ley
de Ohms (Supongamos que el
voltaje es de 100V.)
Cuando la resistencia es de 100Ω
La corriente es =100/100=1A
Cuando la resistencia es de 10Ω
La corriente es =100/10=10A
Cuando la resistencia es de 1Ω
La corriente es =100/1=100A
Cuando la resistencia es de 0.1Ω
La corriente es =100/0.1=1,000A
Cuando la resistencia es de 0.01Ω
La corriente es =100/0.01=10,000A
Qué es un corto?
“Positivo y negativo se juntan antes de la
resistencia.”
Corto
Corto circuito
Normal
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CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
2. Tipo de incendio eléctrico
① Incendio eléctrico causado por corto circuito del cable eléctrico
Se generan chispas debido al desprendimiento del recubrimiento del cable eléctrico, etc.
② Incendio eléctrico causado por fuga eléctrica
Fugas a tierra debido a un aislamiento deficiente del cableado electrico,
del equipo eléctrico, etc., se produce el incendio debido a la circulación de
corriente eléctrica y al contacto con materiales inflamables, etc.
③ Incendio eléctrico causado por el fenómeno de continuidad
Si mantiene conectado el tomacorriente, se acumulará polvo en el espacio, y luego el polvo absorberá la
humedad en el aire y circulará la corriente.
⇒ Se produce la ignición, el fuego se propaga a materiales inflamables en las proximidades.
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CAPITULO 2 USO CONFIABLE DE LA ELECTRICIDAD
④ Incendio eléctrico causado por el fenómeno de incandescencia
Cuando se afloja una unión del cable y la intermitencia de corriente
se repite, una unión se pondrá incandescente, y se causará el incendio.
⑤ Incendio eléctrico causado por el sobre-calentamiento
de cables eléctricos
Aunque está establecida una corriente permitida para todos los cables, cuando
la corriente eléctrica sobrepasa la corriente permitida durante largos periodos
de tiempo, se genera calor y ocurre el incendio.
⑥ Incendio eléctrico causado por el envejecimiento del cableado
de electrodomésticos.
Cuando se utiliza un aparato eléctrico con cableado antiguo, debido a las fallas
en el contacto y al insuficiente aislamiento, ocurre el incendio.
14. Accidentes por descargas eléctricas en los
sitios de la construcción
11 Agosto 2020
DAIWA HOUSE INDUSTRY CO., LTD.
División de Seguridad y Medio Ambiente
División Internacional,
División de Seguridad y Medio Ambiente
Departamento de Promoción de Diseño y
Construcción en el Extranjero, División
de Tecnología
Hiroshi Kurokawa