Protección contra contactos directos e indirectos

Idea clave

Contra el contacto directo (tocar una parte activa) se protege impidiendo llegar a ella: aislamiento, envolventes, obstáculos o alejamiento. El diferencial de 30 mA solo es una protección complementaria. Contra el contacto indirecto (tocar una masa que se ha puesto en tensión por un fallo) lo habitual es el corte automático, coordinado con el esquema de conexión a tierra. En una vivienda (TT): $R_A \cdot I_a \leq 50$ V, que solo se cumple en la práctica con diferencial.

Diagrama

Medidas de protección (ITC-BT-24)

flowchart TD
  CH["Choque eléctrico"] --> AMB["Directos e indirectos a la vez<br/>MBTS (ap. 2)"]
  CH --> DIR["Contactos DIRECTOS (ap. 3)"]
  CH --> IND["Contactos INDIRECTOS (ap. 4)"]
  DIR --> D1["Aislamiento de partes activas"]
  DIR --> D2["Barreras o envolventes ≥ IP XXB"]
  DIR --> D3["Obstáculos · alejamiento<br/>solo locales de servicio eléctrico"]
  DIR --> D4["Diferencial ≤ 30 mA<br/>solo COMPLEMENTARIA"]
  IND --> I1["Corte automático<br/>según TN, TT o IT"]
  IND --> I2["Clase II"]
  IND --> I3["Locales no conductores"]
  IND --> I4["Equipotencial local no a tierra"]
  IND --> I5["Separación eléctrica"]
  classDef vivienda fill:#dbeafe,stroke:#2563eb,color:#111827
  class D1,D2,D4,I1,I2 vivienda

En azul, las que se usan en una vivienda.

Corte automático según el esquema (ITC-BT-24, ap. 4.1)

flowchart LR
  TT["TT<br/>neutro a tierra, masas a otra tierra<br/>(viviendas)"] --> CTT["RA · Ia ≤ U<br/>en la práctica, diferencial"]
  TN["TN<br/>masas unidas al neutro<br/>(con transformador propio)"] --> CTN["Zs · Ia ≤ U0<br/>en 0,4 s a 230 V<br/>PIA, fusible o diferencial"]
  IT["IT<br/>neutro aislado o con impedancia<br/>(quirófanos, industria)"] --> CIT["El primer fallo no corta:<br/>vigilancia del aislamiento"]

Explicación

Los conceptos básicos (contacto directo e indirecto, efectos de la corriente, cómo funciona el diferencial) están en Efectos de la corriente y seguridad. Aquí va lo que exige el REBT.

Directos e indirectos a la vez: MBTS (ITC-BT-24, ap. 2)

La muy baja tensión de seguridad protege contra los dos tipos de contacto a la vez: la tensión es tan baja que no es peligrosa. Necesita una fuente de seguridad (un transformador de seguridad, por ejemplo) y circuitos según la ITC-BT-36 · Instalaciones a muy baja tensión.

Contactos directos (ITC-BT-24, ap. 3)

Medida	Qué exige	Dónde
Aislamiento (3.1)	Que solo se pueda quitar destruyéndolo. La pintura o el barniz no cuentan	En todas partes
Barreras o envolventes (3.2)	Como mínimo IP XXB (no entra un dedo); las caras superiores accesibles, IP4X o IP XXD. Solo se abren con llave o herramienta, o quitando antes la tensión	Cuadros, cajas, mecanismos
Obstáculos (3.3)	Impiden el contacto fortuito, no el voluntario	Solo locales de servicio eléctrico con personal autorizado
Alejamiento (3.4)	Fuera del volumen de accesibilidad (2,5 m de altura)	Igual que los obstáculos
Diferencial ≤ 30 mA (3.5)	Complementa a las anteriores si fallan o por imprudencia; no es una protección completa por sí sola	Viviendas: todos los circuitos

El diferencial no sustituye al aislamiento

Si alguien toca a la vez fase y neutro, la corriente entra por uno y sale por el otro sin fugarse a tierra: el diferencial no ve diferencia y no dispara. Por eso el REBT lo trata como complemento y exige además aislamiento o envolventes.

Contactos indirectos: corte automático (ITC-BT-24, ap. 4.1)

Hay que cortar antes de que una tensión de contacto peligrosa dure lo suficiente para hacer daño. La tensión límite convencional es 50 V en condiciones normales; en algunos casos se fija menos, por ejemplo 24 V en alumbrado público (ITC-BT-09 · Instalaciones de alumbrado exterior, ap. 10) o en locales conductores (ITC-BT-18 · Instalaciones de puesta a tierra, ap. 9).

La condición depende del esquema de conexión a tierra (ITC-BT-08 · Sistemas de conexión del neutro y de las masas):

Esquema TT (ap. 4.1.2): el de las viviendas

Todas las masas protegidas por un mismo dispositivo, unidas a una misma toma de tierra, y:

$R_A \cdot I_a \leq U$

$R_A$ : resistencia de la toma de tierra más la de los conductores de protección.
$I_a$ : corriente que hace actuar la protección; con diferencial, su sensibilidad $I_{\Delta n}$ .

Protección	I_a	R_A máxima con U = 50 V
Diferencial de 30 mA	0,03 A	1667 Ω
Diferencial de 300 mA	0,3 A	167 Ω
PIA C16, solo (disparo magnético)	160 A	0,31 Ω

Con un magnetotérmico solo haría falta una tierra de menos de medio ohmio, imposible en una vivienda. Por eso la ITC admite proteger con sobreintensidad en TT solo si R_A es muy baja, y en la práctica el TT se protege siempre con diferencial.

Esquema TN (ap. 4.1.1): con transformador propio

Las masas van unidas al neutro del transformador por el conductor de protección. Un fallo fase-masa es casi un cortocircuito, y basta con que la protección corte a tiempo:

$Z_s \cdot I_a \leq U_0$

con $Z_s$ la impedancia del bucle de defecto e $I_a$ la corriente que asegura el corte en el tiempo de la tabla 1: 0,4 s con 230 V, 0,2 s con 400 V y 0,1 s por encima.

Puede protegerse con PIA o fusibles si $Z_s$ es bastante baja. Es aquí donde importa medir la impedancia de bucle en el punto más alejado (Mediciones reglamentarias).
En TN-C (neutro y protección en un mismo conductor, el CPN) no se pueden usar diferenciales.

Esquema IT (ap. 4.1.3)

El neutro está aislado de tierra o unido a ella con una impedancia alta. El primer fallo no es peligroso y no obliga a cortar, pero hay que detectarlo con un vigilante de aislamiento y repararlo antes de un segundo fallo. Se usa donde no se puede cortar el suministro, como en quirófanos (ITC-BT-38 · Quirófanos y salas de intervención).

Otras medidas contra contactos indirectos (ITC-BT-24, ap. 4.2 a 4.5)

Clase II (4.2): aparatos con doble aislamiento o aislamiento reforzado, que no necesitan conductor de protección. Llevan el símbolo del doble cuadrado.
Locales no conductores (4.3): suelos y paredes aislantes (≥ 50 kΩ hasta 500 V) y masas separadas 2 m entre sí. Sin conductor de protección.
Equipotencial local no conectada a tierra (4.4): todas las masas accesibles a la vez unidas entre sí, pero no a tierra.
Separación eléctrica (4.5): alimentación por un transformador de aislamiento. Si alimenta un solo aparato, su masa no se conecta a tierra.

Tipos de diferencial

Por sensibilidad: 30 mA, alta sensibilidad, protege a las personas y es el que exige la vivienda; 300 mA, protección contra incendios y contactos indirectos en locales e industria.
Por retardo: instantáneo (general) o selectivo (S), con retardo para ir aguas arriba de otros y conseguir selectividad (ap. 4.1.1).
Por forma de onda:
- AC: solo alterna senoidal.
- A: además, continua pulsante. Es el que exige la ITC-BT-24, ap. 3.5, cuando las corrientes de defecto pueden no ser senoidales.
- F y B: para variadores de frecuencia, inversores o recarga de VE. Son normas de producto y prescripciones de cada ITC particular, como la ITC-BT-52 · Infraestructura para la recarga de vehículos eléctricos.

Fórmulas

Magnitud	Fórmula	Unidad
Condición en TT	$R_A \cdot I_a \leq U$ (50 V; 24 V en casos particulares)	Ω · A ≤ V
Resistencia de tierra máxima en TT	$R_A \leq U / I_{\Delta n}$	Ω
Condición en TN	$Z_s \cdot I_a \leq U_0$ , con corte en 0,4 s a 230 V	Ω · A ≤ V
Impedancia de bucle máxima en TN	$Z_s \leq U_0 / I_a$	Ω

Qué dice el REBT

ITC-BT-24, ap. 3: contactos directos

Aislamiento (3.1), envolventes IP XXB (3.2), obstáculos (3.3) y alejamiento (3.4); el diferencial de 30 mA es solo protección complementaria y no completa por sí solo (3.5). Ver ITC-BT-24 · Protección contra los contactos directos e indirectos.

ITC-BT-24, ap. 4.1: corte automático

Tensión límite convencional de 50 V. TN: $Z_s \cdot I_a \leq U_0$ con 0,4 s a 230 V, y sin diferenciales en TN-C (4.1.1). TT: $R_A \cdot I_a \leq U$ , con masas protegidas por un mismo dispositivo unidas a una misma tierra (4.1.2). IT (4.1.3).

ITC-BT-24, ap. 4.2 a 4.5: otras medidas

Clase II, locales no conductores, conexiones equipotenciales locales no conectadas a tierra y separación eléctrica.

En la práctica

Errores típicos

Pensar que el diferencial protege contra todo: un contacto entre fase y neutro a la vez no lo hace saltar. Por eso el REBT exige además aislamiento o envolventes.
Un cuadro sin tapa «porque hay diferencial»: la envolvente con IP XXB es la protección contra contactos directos; el diferencial solo la complementa.
Usar diferenciales en un esquema TN-C: el neutro y la protección van por el mismo conductor y el diferencial no ve la fuga.
Conectar a tierra la masa de un aparato alimentado por un transformador de aislamiento que solo alimenta ese aparato: anula la separación eléctrica.
Confiar la protección de un TT a un magnetotérmico: necesitaría una tierra de menos de medio ohmio.

Para practicar

Test: Test · Instalaciones interiores
Flashcards: Flashcards · Instalaciones interiores
Casos prácticos: CP11 · Corte automático en TT y en TN
Simulador: en el simulador de mediciones, el ensayo del diferencial avisa si $R_A \cdot I_{\Delta n}$ superaría 50 V.
Relacionado: Efectos de la corriente y seguridad · Cuadro general de mando y protección · Mediciones reglamentarias · ITC-BT-24 · Protección contra los contactos directos e indirectos