Contacto directo e indirecto - protección contra descargas eléctricas
Contacto directo e indirecto - protección contra descargas eléctricas
Contacto directo e indirecto - protección contra descargas eléctricas
El contacto directo es el contacto con un sistema vivo que sabemos que es peligroso, el contacto indirecto se refiere al contacto con la carcasa del dispositivo o, a veces, incluso con otro dispositivo vecino que debería ser seguro, pero como resultado de una falla no lo es. El contacto puede provocar una descarga eléctrica, pero ¿qué es exactamente?
La naturaleza de la descarga eléctrica
El sistema nervioso de una persona controla todos sus movimientos, tanto conscientes como inconscientes. El sistema transporta señales eléctricas entre el cerebro y los músculos, que son así estimulados para funcionar. Las señales son de naturaleza electroquímica, con niveles de varios milivoltios, por lo que cuando el cuerpo humano pasa a formar parte de un circuito externo mucho más potente, sus funciones normales se inundan de señales externas. La corriente forzada a través del sistema nervioso del cuerpo es precisamente una descarga eléctrica, que puede ser una amenaza mortal.
Todos los músculos reciben señales mucho más fuertes de lo que normalmente percibirían y, como resultado, actúan con mucha más violencia. Esto provoca movimiento incontrolado y dolor. Incluso la respuesta consciente de un ser humano consciente suele ser incapaz de prevenir los efectos del choque, porque las señales de su cerebro que intentan contrarrestar los efectos de las corrientes de choque se pierden en la fuerza de las señales superpuestas.
Un buen ejemplo es el efecto "no-let-go". Cuando un ser humano toca el conductor, que envía corrientes de choque a través de su mano, los músculos responden cerrando los dedos sobre el conductor para sujetarlo con firmeza. En esta situación, el humano no puede soltar el cable y romper el circuito. Los efectos de una descarga eléctrica varían ampliamente, según la corriente aplicada al sistema nervioso y la ruta que recorre por el cuerpo. El tema es muy complejo, pero se sabe que el daño que se le hace al cuerpo humano depende de dos factores:
- el valor de la corriente de sobretensión que fluye a través de él,
- el tiempo que pasa.
El cuerpo humano se compone en gran parte de agua y tiene muy poca resistencia. Sin embargo, la piel tiene una resistencia muy alta, cuyo valor depende de muchos factores: la posible presencia de agua (o sudor) y quemaduras. Entonces la mayor resistencia está en los puntos de entrada y salida a través de la piel. Una persona con piel naturalmente dura y seca ofrecerá una resistencia significativamente mayor a una corriente de choque que una persona con piel suave y húmeda. La resistencia de la piel se vuelve muy baja si se ha quemado debido a la presencia de partículas de carbón conductor.
De hecho, la corriente está limitada por la impedancia del cuerpo humano, que incluye tanto la autocapacitancia como la resistencia. Los valores de impedancia son muy difíciles de predecir, ya que dependen de muchos factores, incluidos el voltaje aplicado, el nivel y la duración de la corriente, el área de contacto con el sistema activo, la presión de contacto, el estado de la piel, la temperatura ambiental y corporal, etc.
Tenga en cuenta que el diagrama es muy aproximado; el flujo de corriente a través del cuerpo, por ejemplo, hará que la víctima sude, reduciendo la resistencia de la piel muy rápidamente después del inicio de una descarga. Afortunadamente, las personas que usan instalaciones eléctricas rara vez tienen los pies descalzos, por lo que la resistencia del calzado, así como de los revestimientos para pisos, a menudo aumenta la resistencia general de la ruta de descarga y reduce la corriente de descarga a un nivel más seguro.
Hay pocos datos confiables sobre los efectos de las corrientes de choque, ya que varían de persona a persona y para una persona específica a lo largo del tiempo. Sin embargo, sabemos que una corriente de más de un miliamperio en el cuerpo da la impresión de un shock, y cien miliamperios probablemente resulten fatales rápidamente, especialmente si fluyen a través del corazón.
Si el shock persiste, sus efectos pueden ser más peligrosos. Por ejemplo, una sobretensión de 500 mA puede no tener efectos secundarios permanentes si su duración es inferior a 20 ms, pero 50 mA durante 10s puede ser fatal. Los efectos del shock variarán, pero los efectos más peligrosos son la fibrilación ventricular (en la que se interrumpe la secuencia de los latidos del corazón) y la opresión en el pecho, lo que provoca la falta de respiración.
Para que alguien se electrocute, debe entrar en contacto con un conductor vivo. Se clasifican dos tipos de contacto.
Contacto directo
Una descarga eléctrica resulta del contacto con un conductor, es decir, partes conductoras que forman parte del circuito y están activas. Un ejemplo típico sería quitar la PCB del interruptor y tocar los cables del interior. También puede ocurrir como resultado de daños en el aislamiento. En este caso, los sistemas de protección contra sobretensiones no brindan ninguna protección, pero es posible que un RCD con una corriente de funcionamiento de 30 mA o menos pueda hacerlo.
Protección contra el contacto directo
Los métodos para evitar el contacto directo consisten principalmente en minimizar la posibilidad de tocar conductores bajo tensión. Estos métodos incluyen:
- Aislamiento de partes activas - este es un procedimiento estándar. En el caso de los cables suele aparecer el doble aislamiento, reforzado adicionalmente para aumentar la resistencia a los cambios de temperatura o a la flexión.
- Provisión de barreras de protección de contacto, obstáculos o cubiertas (IP2X) - ahí, donde las superficies son horizontales y accesibles, se aplica la protección IP4X (excluyendo sólidos de más de 1 mm de ancho).
- Colocar fuera del alcance o proporcionar obstáculos que impidan que las personas alcancen las partes vivas. Para ello se utilizan diversos tipos de barreras, armarios y redes de seguridad.
- El uso de dispositivos de corriente residual (RCD) brinda protección adicional, pero solo cuando el contacto es de la parte activa a la parte conectada a tierra.
¿Qué es el contacto indirecto - ingeniería eléctrica y electricidad?
Una descarga eléctrica por contacto indirecto ocurre cuando entra en contacto con algo que normalmente no debería estar energizado, pero que fue causado, por ejemplo, por una falla (aislamiento roto) o un error en el cableado. Por lo tanto, el contacto con carcasas, elementos de sujeción e interruptores puede ser peligroso. Los electricistas y montadores son especialmente vulnerables a este tipo de descargas.
Protección contra contacto indirecto
Existen tres métodos para brindar protección contra descargas eléctricas cuando se está en contacto con un conductor o una pieza que normalmente no estaría energizada:
- Asegúrese de que, si ocurre una falla y se encienden las partes energizadas, se cortará la fuente de alimentación en un momento seguro. En la práctica, esto está relacionado con la limitación de la impedancia del bucle de falla a tierra.
- Utilización de un dispositivo de corriente residual que corta la alimentación en caso de corriente residual.
Dispositivos de corriente residual en TME
- Uso de una conexión equipotencial suplementaria local que asegure que la resistencia entre las partes que se pueden tocar simultáneamente sea tan baja que no se produzca una diferencia de potencial peligrosa entre ellas. Debe enfatizarse que, si bien este método de operación eliminará el peligro de contacto indirecto, aún será necesario prever una desconexión de la fuente de alimentación para proteger contra otras fallas como el sobrecalentamiento.
- Tenga en cuenta que, en algunos casos, se pueden mantener voltajes peligrosos si se utiliza una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) o un generador de respaldo de arranque automático.
Protección simultánea contra contacto directo e indirecto
Por lo general, cada instalación utiliza medidas para protegerse contra el contacto directo e indirecto, y se aplican una serie de medidas no técnicas, incluida una cuidadosa educación sobre salud y seguridad. El sentido común y el cuidado de la seguridad constituyen la base que puede minimizar en gran medida el riesgo de electrocución. Al trabajar con la instalación eléctrica, no olvide el uso de herramientas debidamente aisladas, así como medidas de seguridad que minimicen el riesgo de accidentes, como las que ofrecen los bloqueos Panduit.
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