electricidad

1. Centro de Estudios de Energía -all
Libro de texto
Tierras eléctricas, Armando Llamas, Jorge de los Reyes, Jesús Baez, Innovación Editorial Lagares, Monterrey, 2005.

2. Centro de Estudios de Energía -all
Introducción
•LA SOCIEDAD moderna ha sido beneficiada por la
electricidad. Damos por hecho que contaremos con los servicios
y el confort que proporcionan los equipos que utilizan energía
eléctrica. Sin embargo, una instalación eléctrica sin los
elementos necesarios de seguridad y protección nos puede
ocasionar graves perjuicios y es así como la puesta a tierra de
equipos y de sistemas eléctricos es importante. Un equipo sin
puesta a tierra o un sistema no aterrizado también pueden
proporcionar servicios y confort; pero con menor seguridad y
confiabilidad, poniendo en riesgo a las personas y a sus
propiedades

3. Centro de Estudios de Energía -all
¿Dónde ocurren las electrocuciones?
102 Carreteras
120 Granjas
120 Descargas
atmosféricas
384 Empresas
474 Hogar
Muertes promedio anuales
ocasionadas por electrocución
en un período de 25 años.
EEUU
Adaptado de Square D,
Electrical Safety Seminar

4. Centro de Estudios de Energía -all
• 1° Choque o toque
eléctrico, electrocución
•3° Explosión,
partes metálicas a
alta velocidad y
material fundido
• 2° Arco eléctrico, quemaduras
Riesgos de la electricidad

5. Centro de Estudios de Energía -all
1° Toque o choque eléctrico
Es la estimulación
eléctrica que
ocurre
cuando pasa
corriente eléctrica
por el cuerpo.
El efecto en el
cuerpo depende de
La cantidad de corriente que pase
Por dónde pase la corriente
La condición física de la persona

6. Centro de Estudios de Energía -all
Efecto de los choques eléctricos (cantidad de corriente)
20
15
10
4
.050
.030
.015
.010
.005
.001
4 A o más
Parálisis del corazón, quemaduras graves en piel y órganos
.050 A a 4 A
.1 - .2 Fibrilación ventricular
.05 - .1 Posible fibrilación ventricular
30 mA - Dificultad para respirar, asfixia,
fibrilación en niños pequeños
15 mA - Los músculos del 50% de la población se paralizan
>10 mA - Umbral de parálisis en los brazos
5 mA - GFCI Nivel de disparo
1 mA - Nivel de percepción

7. Centro de Estudios de Energía -all
Ejemplo 1
• Un hombre adulto toca una
tubería energizada con 120 V, la
resistencia de contacto con la
tubería es de 2.4 kW, la
resistencia del cuerpo sin
considerar la piel es de 600 W, y
la de contacto con suela mojada
de cuero es 12 kW. Estime la
corriente que pasa por esa
persona y determine qué efecto le
producirá.
• SOLUCIÓN: La resistencia
total es 15 kW, la corriente es
8.0 mA. Le dolerá y podrá
soltar.

8. Centro de Estudios de Energía -all
EJEMPLO 2
• Un hombre adulto toca una tubería
energizada con 120 V, la
resistencia de contacto con la
tubería es de 2.4 kW, la resistencia
del cuerpo sin considerar la piel es
de 600 W, y la de contacto con
suela de cuero seca es 100 kW.
Estime la corriente que pasa por
esa persona y determine qué
efecto le producirá.
• SOLUCIÓN:
• La resistencia total es 103 kW,
la corriente es 1.2 mA.
• Apenas sentirá un leve dolor.

9. Centro de Estudios de Energía -all
EJEMPLO 3
• Un hombre adulto toca una tubería
energizada con 120 V, la
resistencia de contacto con la
tubería es de 2.4 kW, la resistencia
del cuerpo sin considerar la piel es
de 600 W, y la de contacto con
suela de hule es 20 MW. Estime la
corriente que pasa por esa
persona y determine qué efecto le
producirá.
• SOLUCIÓN:
– La resistencia total es 20 MW
– La corriente es 0.006 mA.
– Muy por debajo del umbral de
percepción.

10. Centro de Estudios de Energía -all
2° Arco Eléctrico
Ocurre un arco eléctrico cuando
fluye una cantidad importante de
corriente eléctrica a través de lo que
previamente era aire
El aire no es conductor, el flujo de la
corriente se lleva a cabo en el vapor del
material de la terminal del arco y el aire
ionizado. Esta mezcla de materiales, a
través de las cuales fluye el arco, se
conoce como plasma.

11. Centro de Estudios de Energía -all
Temperatura del arco eléctrico
50 000 °C
20 000 °C
50 000 °C
Pueden causar
quemaduras
letales a distancias
de hasta 2.5 m.
La ropa al quemarse
puede causar
quemaduras
secundarias letales.
La potencia del arco puede llegar a ser la mitad de la
potencia disponible
de corto circuito.

12. Centro de Estudios de Energía -all
3° Explosión
•Los arcos sobre calientan el aire
instantáneamente.
•Esto ocasiona una rápida expansión del aire, dando lugar
a frentes de onda con presiones de 100 a 200 libras por
pulgada cuadrada.
•Tales presiones son suficientes para hacer explotar
interruptores y transformadores, ocasionando que salga
metal a altas velocidades .
En muchas ocasiones el arco no va acompañado de una explosión; pero cuando la
explosión ocurre puede ser fatal.

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Contacto directo en una tostadora
La falta de protección no se
presenta sólo con el contacto
directo y con la terminal no
puesta a tierra del
tomacorrientes, puede
ocurrir de diversas maneras,
e.g., al introducir un cubierto
metálico en el tostador de
pan.

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La protección que ofrece la puesta a tierra de
equipos
TOSTADORA METÁLICA SIN
CONDUCTOR DE PUESTAA
TIERRA.
TOSTADORA METÁLICA
BIEN ALAMBRADO
Conductor puesto a tierra o neutro
Conductor no puesto a tierra o fase
metal
f
n
Conductor de puesta a tierra de equipos
Conductor puesto a tierra o neutro
metal
f
n
Conductor no puesto a tierra o fase

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Contacto directo con el vivo de un tomacorrientes
La puesta a tierra de equipos no evita riesgo de electrocución en caso de contacto directo

16. Centro de Estudios de Energía -all
Protección
•Guantes
•Mangas aislantes, consistentes con las clases de
guantes
•Tapetes aislantes, consistentes con los voltajes
en los que trabajará
•Probadores de voltaje
•Uno de baja tensión
•Uno de media tensión
•Candados, dispositivos y etiquetas de bloqueo
•Cascos, ANSI Z89.1 clase B
•Gafas de seguridad ANSI Z87.1
•Señalamientos de PELIGRO - ALTO VOLTAJE y
cinta de bloqueo
•Equipo de puesta a tierra
•Ropa Retardante Flama - mínimo de 6 oz / yd2
•Traje arco eléctrico