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INTRODUCCION
Para que una persona se vea sometida a los efectos de un choque
elctrico, su cuerpo, mediante un doble contacto, debe poner en conexin
dos puntos de distinto potencial elctrico.
Este cierre de circuito puede efectuarse:
Bien porque se cortocircuitan dos conductores activos (fase y fase o
fase y neutro), asimilndose a la conexin de un receptor
Bien porque se puentean conductores activos y tierra, sea por
contacto directo con un conductor activo o a travs de una masa
sometida a tensin por un defecto de aislamiento
Bien porque el cuerpo queda sometido a la diferencia de potencial
existente entre dos masas o elementos conductores sometidos a
potenciales distintos
La intensidad de contacto vendr determinada por la relacin entre la
tensin de contacto (tensin compuesta o de lnea, simple o de fase o la
tensin de contacto que produzca el defecto) y la (resistencia)
impedancia de cierre del defecto (resistencia corporal o del circuito de
defecto). La tensin de contacto puede ser efectiva y supuesta.
La tensin de contacto efectiva es la tensin entre dos partes conductoras
tocadas simultneamente por una persona y puede verse sensiblemente
afectada por la resistencia (impedancia) de la persona en contacto con
esas partes conductoras.
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La tensin de contacto supuesta es la tensin que aparece entre las partes
conductoras simultneamente.
La intensidad o corriente de contacto es la corriente que pasa a travs del
cuerpo humano cuando est sometido a la tensin de contacto.
El contacto en el circuito elctrico en tensin se puede producir de dos
formas: directo o indirecto.
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REQUISITOS MNIMOS DE SEGURIDAD
CONTRA ACCIDENTES ELCTRICOS
Las prescripciones del presente captulo, estn referidas solamente a los
subsistemas que operan hasta tensines de 500 V en corriente alterna
750 V en corriente continua, salvo indicacin expresa en algunos acpites
y tpicos, cuyas prescripciones sean aplicables tambin a los subsistemas
de alta tensin.
1. PELIGROS DERIVADOS DEL USO DE LA CORRIENTE ELECTRICA.
Los efectos derivados del paso de la corriente elctrica a travs del cuerpo
humano, sea por contacto directo o indirecto pueden manifestarse de las
siguientes formas:
Asfixia.
Quemaduras.
Fabricacin cardiaca.
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Espasmo muscular.
1.1 CONTACTO DIRECTO
Producido al tocar partes que normalmente estn bajo tensin pueden
presentarse entre otros, los siguientes ejemplos:
- Contacto a dos conductores activos de una red fija en alta o baja tensin
(vase fig. 1 a):
Contacto a un conductor activo y tierra en una red de baja tensin,
con transformador provisto de neutro el cual est conectado a
tierra. (vase fig. 1 b).
Contacto a un conductor y tierra, en una red de baja tensin sin
neutro a tierra; cuyo transformador, por avera tiene una fase de
secundario
conectado a tierra (vase fig. 1 c)
- Contacto a un conductor activo en tierra, en una red de alta tensin, cuya
lnea de transporte presenta efectos capacitativos (vase fig. 3-1d).
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1.2 CONTACTO INDIRECTO
Producido al tocar parte de la instalacin que en ese momento es
conductora por avera, pero que normalmente esta aislada de las partes
conductoras, por ejemplo: contacto con la caja o cubierta de un
dispositivo y/o de un motor elctrico conectado a masa, por avera, en
una red de baja tensin cuyo transformador tiene el neutro conectado a
tierra (vase figs. 1 e) y 1 f).
2 REQUISITOS A CUMPLIRSE CONTRA LOS CONTADOS DIRECTOS
2.1 DISTANCIAS MNIMAS
Se debern conservar las distancias mnimas de seguridad entre el lugar
donde las personas habitualmente se encuentran o circulan manipulando
objetos y las partes activas de la instalacin.
Se considera zona alcanzable con la mano la que, medida a partir del
punto en el suelo o apoyo donde la persona est situada, abarca las
siguientes distancias y limites: 2.50 m hacia arriba, 1.00 m lateralmente y
1.00 m hacia abajo. (vase figs. 2 y 3).
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TRANSFORMADOR
Fig. 1a Contacto directo a dos conductores activos
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Fig. 1b Contacto directo a un conductor activo y tierra
Fig. 1c Contacto directo a un conductor activo y tierra, con
Avera del transformador.
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Fig. 1d Contacto directo a un conductor activo y tierra, en una red
con efectos capacitativos.
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Fig 1e Contacto indirecto a un dispositivo elctrico
con contacto a masa.
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Fig. 1f Contacto indirecto a un dispositivo elctrico
con contacto a masa.
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Fig. 2
Fig. 3
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2.2 INTERPOSICIN DE OBSTCULOS
Se debern interponer obstculos que impidan todo contacto accidental
con las partes activas de la instalacin, de modo que estos; estn fijados
en forma segura y resistan a los esfuerzos mecnicos usuales que puedan
presentarse en su funcin.
Si los obstculos son metlicos y deben ser considerados como masas, se
aplicar una de las medidas de proteccin previstas contra los contactos
indirectos.
2.3 RECUBRIMIENTOS
Se debern cubrir las partes activas de la instalacin con un aislamiento
capaz de conservar sus propiedades con el tiempo y que limite la
corriente de contacto a un valor menor de un miliampere. Las pinturas,
barnices, lacas y productos similares no debern ser considerados como
aislamiento, a menos que, en el presente Cdigo se especifique lo
contrario.
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3 REQUISITOS A CUMPLIRSE CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS
3.1 INSTALACIONES CON TENSINES HASTA 250 V CON RELACIN A
TIERRA.
3.1.1 LOCALES SECOS
En locales secos y no conductores en los que se utilice tensines hasta de
50 V con relacin a tierra no es necesario establecer sistemas de
proteccin.
3.1.2 LOCALES HMEDOS
En locales hmedos o mojados en los que se utilice tensines hasta de 24
V con relacin a tierra no es necesario establecer sistemas de proteccin.
3.1.3 INSTALACIONES ESPECIALES
En locales secos o hmedos en los que se utilicen tensines con relacin a
tierra superiores a las especificadas y en los que exista la posibilidad de
tocar simultneamente e involuntariamente elementos conductores
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puestos a tierra o las masas de aparatos de utilizacin, es necesario
establecer sistemas de proteccin.
3.2 INSTALACIONES CON TENSINES SUPERIORES A 250 V CON
RELACIN A TIERRA.
Cualquier que sea el local, naturaleza del suelo o particularidades del
lugar de que se trate, Ser necesario establecer sistemas de proteccin.
4 PROTECCIN CLASE A
Consiste en tomar disposiciones destinadas a evitar contactos entre
masas y elementos conductores, o bien eliminar el peligro cuando se les
toque simultneamente.
Los sistemas de proteccin Clase A son lo siguientes:
4.1 SEPARACIN DE CIRCUITOS
Los circuitos correspondientes a los equipos de trabajo debern estar
separados de los correspondientes al sistema de utilizacin mediante
transformadores o grupos convertidores. Este sistema de proteccin ser
de uso obligatorio en calderas, andamiajes metlicos, cascos navales y en
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general en zonas de trabajo con predominio de materiales metlicos.
El cumplimiento de esta prescripcin requiere de las siguientes
condiciones:
Que los transformadores o grupos convertidores estn
desprovistos, en su salida secundaria hacia los equipos de
trabajo, de contacto para conductor de proteccin.
Que la masa de los transformadores o grupos convertidores este
puesta a tierra desde un borne dispuesto para tal fin.
Que el circuito correspondiente a los equipos de trabajo no tenga
puntos de contacto con el circuito del sistema de utilizacin ni
con cualquier otro.
Que las masas de los equipos de trabajo no estn puestos a
tierra, ni conectados a las masas de aparatos alimentados por
otros circuitos.
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Que los transformadores a utilizarse sean monofsico y de
potencia y tensin no superior a 10 Kva y 250 V
respectivamente.
4.2 EMPLEO DE PEQUEAS TENSINES DE SEGURIDAD.
Consiste en la utilizacin de pequeas tensines de seguridad no
superiores a 24 V para locales hmedos o mojados y a 50 V para locales
secos, siendo obligatoria tambin en locales muy conductores. El
cumplimiento de esta prescripcin requiere de las siguientes condiciones:
Que los transformadores, generadores o fuentes autnomas de
energa como bateras de pilas o acumuladores cumplan con las
normas vigentes.
Que el circuito correspondiente a los equipos de trabajo no este
puesto a tierra ni en unin elctrica con otros circuitos, bien sea
directamente o por medio de conductores de proteccin.
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Que los transformadores utilizados para el suministro a
tensines de seguridad estn alimentados en su circuito
primario por redes a tensin no superior a 220V.
4.3 SEPARACIN ENTRE LAS PARTES ACTIVAS Y LAS MASAS
ACCESIBLES.
Consiste en el empleo de materiales que dispongan de aislamientos de
proteccin o aislamiento reforzado entre sus partes activas y sus masas
accesibles. Requiere que se cumplan las condiciones siguientes:
Que los materiales empleados satisfagan las prescripciones
indicadas en la Norma ITINTEC 370-401 sobre materiales elctricos
aislantes.
Que las partes metlicas accesibles de estos materiales no sean
puestas a tierra.
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4.4 INACCESIBILIDAD SIMULTANEA DE ELEMENTOS CONDUCTORES
Y MASA.
Consiste en disponer las masas y los elementos conductores de manera
tal que no sea posible, en circunstancias habituales, tocar simultanea e
involuntariamente una masa y un elemento conductor.
Los medios para conseguir la inaccesibilidad sealada pueden consistir en
separar convenientemente las masas de los elementos conductores o bien
en la interposicin entre ellos de obstculos aislantes.
La aplicacin de este sistema de proteccin solo es realizable en la
prctica para las masas de equipos fijos o de aparatos mviles utilizados
en situacin fija y, por tanto, en forma general, este sistema deber
emplearse simultneamente con otros.
4.5 RECUBRIMIENTO DE LAS MASAS
cosiste en recubrir las masas con un aislamiento de proteccin.
Puede realizarse de las dos formas siguientes:
4.5.1 POR AISLAMIENTO EXTERIOR DEL APARATO O MQUINA
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El aislamiento exterior del aparato consiste en asegurar que ninguna
parte metlica del aparato quede al alcance de la mano del operario.
Esto se consigue recubriendo dichas partes metlicas con un material
aislante, de forma segura y durable. Cuando no se pueda evitar que en el
exterior de aparato haya alguna pieza metlica (por ejemplo, el eje de un
motor), se interpondr u acoplamiento aislante.
No se consideran aislamientos protectores las pinturas, lacas, barnices y
productos similares.
4.5.2 POR AISLAMIENTO DEL LUGAR DE TRABAJO DEL OPERARIO
mediante el aislamiento del lugar de trabajo del operario, este queda
aislado respecto a tierra; para ello, se asla el piso y todas aquellas partes
situadas en las inmediaciones que estn en comunicacin con tierra.
4.6 CONEXIN EQUIPOTENCIALES
Consiste en unir todas las masas de la instalacin a proteger entre si y a
los elementos conductores simultneamente accesibles, para evitar que
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puedan aparecer en un momento dado diferencias de potencial peligrosas
entre ambos.
Esta medida puede comprender tambin la unin de las conexiones
equipotenciales a tierra, evitando as, diferencias de potencial que puedan
presentarse entre las masas o elementos conductores y el suelo, lo que
supondr una medida de proteccin completa en el local donde es
utilizada.
5 PROTECCION CLASE B
Consiste en la puesta a tierra directa o la puesta a neutro de las masas,
asocindola a un dispositivo de corte automtico que origine la
desconexin de la instalacin defectuosa.
Los sistemas de proteccin Clase B son los siguientes:
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5.1 PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Y DISPOSITIVOS DE CORTE POR
CORRIENTE DE DEFECTO.
Consiste en la puesta a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de
corte automtico sensible a la corriente de defecto, que en caso de
derivacin a tierra, provoque la desconexin de la instalacin defectuosa.
Requiere que se cumplan las condiciones siguientes:
5.1.1 EN INSTALACIONES EN QUE EL NEUTRO ESTE CONECTADO
DIRECTAMENTE A TIERRA.
a) La corriente a tierra producida por un defecto franco debe hacer
operar el dispositivo de corte en un lapso no mayor de 5 segundos.
b) Una masa cualquiera no puede estar, con respecto a una toma de tierra
elctricamente distinta, a un potencial superior a:
i) 24 V en locales o emplazamiento conductores.
ii) 50 V en los dems casos.
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c) Todas las masas de una misma instalacin deben estar conectadas a
una misma toma de tierra.
5.1.2 EN INSTALACIONES EN QUE EL NEUTRO ESTE ASILADO DE
TIERRA O CONECTADO A ELLA A TRAVS DE UNA IMPEDANCIA.
Se debern cumplir las tres condiciones indicadas en el inciso anterior.
Si las condiciones de operacin determinan que no se pueda satisfacer la
primera condicin, en cambio, debern cumplirse las siguientes:
a) La aparicin de un defecto de aislamiento en la instalacin, deber ser
indicada automticamente por un dispositivo de control.
b) En caso de defectos de aislamiento simultneos que afecten a dos fases
distintas o a una fase y neutro, un dispositivo de corte automtico deber
asegurar la separacin de la instalacin donde se presenten estos
defectos.
En las instalaciones en que el neutro de la red de alimentacin esta
conectado directamente a tierra, pueden utilizarse como dispositivos de
corte automtico sensibles a la corriente de defecto, interruptores de
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mxima y cortacircuitos fusibles, siempre que sus caractersticas
intensidad tiempo produzcan la apertura del circuito antes de que
puedan excederse las condiciones sealadas en el inciso 3.5.1.1. (CNE
tomo 1)
Esta condicin exige que la impedancia de cierre de defecto tenga un
valor extraordinariamente bajo y, por otra parte, el valor de la resistencia
a tierra de las masas debe ser tal que no origine, las corrientes de corte de
los dispositivos utilizados, tensines a tierra superiores a los valores
sealados en el inciso 3.5.1.1. . (CNE tomo 1)
En general, solo es posible conseguir estas condiciones cuando en la red
exista un gran nmero de tomas de tierra en el neutro y el terreno sea
buen conductor.
Pueden utilizarse igualmente como dispositivos de corte automticos
sensibles a la corriente de defecto interruptores diferenciales, lo que se
describe a continuacin.
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EMPLEO DE INTERRUPTORES DIFERENCIALES
En las instalaciones en que el valor de la impedancia de cierre de defecto
a tierra sea tal que no puedan cumplirse las condiciones de corte
sealadas en el inciso 3.5.1.1, . (CNE tomo 1)
debern utilizarse como dispositivos asociados de corte automtico, los
interruptores diferenciales. Estos aparatos provocan la apertura
automtica de la instalacin cuando la suma vectorial de las intensidades
que atraviesan los polos del aparato alcanza un valor predeterminado.
El valor mnimo de la corriente de defecto, a partir del cual el interruptor
diferencial debe abrir automticamente, en un tiempo conveniente, la
instalacin a proteger, determina la sensibilidad de funcionamiento del
aparato.
La eleccin de la sensibilidad del interruptor diferencial que debe
utilizarse en cada caso, viene determinada por la condicin de que el
valor de la resistencia a tierra de las masas, medida en cada punto de
conexin de las mismas, debe cumplir la relacin:
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En locales secos R 50 / IS
En locales hmedos o mojados. R 24 / IS
Siendo Is el valor de la sensibilidad en amperios del interruptor a utilizar.
Cuando el interruptor diferencial es de alta sensibilidad, esto es, cuando
Is es del orden de los 30 mA, puede utilizarse en instalaciones existentes
en las que no haya conductores de proteccin para la puesta a tierra o
puesta a neutro de las masas.
5.2PUESTA A TIERRA DE LAS MASAS Y DISPOSITIVOS DE CORTE POR
TENSIN DE DEFECTO
Consiste en el corte automtico de la instalacin, en el menor tiempo
posible, a partir del instante en que aparece una tensin peligrosa entre la
masa y tierra. Este sistema comprende:
Interruptor de proteccin con rel de tensin.
Conductor de proteccin.
Dispositivo de control del sistema de proteccin.
Toma de tierra auxiliar del interruptor.
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Conductor de tierra auxiliar.
La aplicacin de este sistema de proteccin requiere que se cumplan las
condiciones siguientes:
5.2.1 El interruptor deber eliminar el defecto en un tiempo no mayor de
5 segundos, mediante el corte de todos los conductos activos,
cuando se alcance la tensin considerada peligrosa.
5.2.2 El rel de tensin del interruptor se conectar entre la masa del
aparato a proteger y una tierra auxiliar, a fin de controlar la tensin que
pueda presentarse entre estas.
5.2.3 El conductor de tierra auxiliar estar aislado de la masa del aparato a
proteger, de las partes metlicas del edificio y de cualquier estructura en
unin elctrica con el aparato, con el objeto de que la bobina de tensin
no pueda quedar puenteada. En consecuencia, el conductor de tierra
auxiliar debe ser un conductor aislado.
5.2.4 En todos los casos, el conductor de proteccin ser un conductor
aislado.
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5.2.5 Tanto el conductor de proteccin como el de puesta a tierra auxiliar,
deben estar protegidos contra posibles daos de tipo mecnico por medio
de un revestimiento protector adecuado.
5.2.6 La toma de tierra auxiliar ser elctricamente distinta a cualquier
otra toma de la tierra y, por consiguiente, no debe quedar afectada por el
potencial de ninguna otra tierra.
5.3 PUESTA A NEUTRO DE LAS MASAS Y DISPOSITIVOS DE CORTE
POR CORRIENTE DE DEFECTO.
Consiste en unir las masas de la instalacin al conductor neutro de tal
forma que los defectos francos de aislamiento se transformen en corto
circuitos entre fase y neutro, provocando el funcionamiento del
dispositivo de corte automtico y, en consecuencia, la desconexin de la
instalacin defectuosa . Requiere que se cumplan las condiciones
siguientes:
5.3.1 Los dispositivos de corte utilizados sern interruptores automticos
o cortacircuitos fusibles.
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5.3.2 La corriente producida por un defecto franco debe hacer actuar el
dispositivo de corte en un tiempo no mayor de 5 segundos.
5.3.3 Las masas de la instalacin deben estar unidas al conductor neutro
a travs de un conductor de proteccin. La unin de este conductor con el
conductor neutro se realizar en un solo punto, situado inmediatamente
antes del dispositivo general de proteccin de la instalacin o antes de la
caja general de proteccin del usuario.
5.3.4 Las secciones del conductor neutro y del conductor de proteccin
sern iguales entre si con un mnimo de: 3 mm2 , si los conductores de
proteccin no forman parte de la canalizacin de alimentacin tienen una
proteccin mecnica. 5 mm2 , si los conductores de proteccin no forman
parte de la canalizacin y no tiene una proteccin mecnica.
Los conductores de proteccin y el conductor neutro, se dimensionaran
de acuerdo a lo siguiente:
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TABLA 1
5.3.5 El conductor neutro de la instalacin deber estar alojado e
instalado en la misma canalizacin que los conductores de fase.
5.3.6 El conductor neutro debe estar conectado eficazmente a tierra, en
forma tal que la resistencia global resultante de las puestas a tierra no sea
mayor de 2 ohm. La puesta a tierra del conductor neutro deber
efectuarse en la instalacin, unindolo a las posibles buenas tomas de
tierra prximas; tales como red metlica de conduccin de agua,
envoltura de plomo de los cables subterrneos de baja tensin, etc.
La aplicacin de la medida de proteccin por puesta a neutro de las
instalaciones alimentadas por una red de distribucin publica deber ser
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coordina, con la Empresa de Servicio Pblico, ya que la eficacia de esta
medida de proteccin depende esencialmente de las condiciones de
funcionamiento de la red de alimentacin.
Fig 4 a .- Proteccin contra contactos indirectos por separacin de
circuitos, en corriente alterna: Transformador de aislamiento.
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Fig. 4b .- Proteccin contra contactos indirectos por aislamiento del
lugar de trabajo del operador y de las masas accesibles: No circula
ninguna corriente de fuga; no hay tensin peligrosa.
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Fig. 4c .- Proteccin contra contactos indirectos por puesta a tierra
de las masas:
En una instalacin con conexin a tierra, acta el dispositivo de
proteccin y la tensin de defecto no es peligrosa para el operador.
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Fig. 4d .- Proteccin contra contactos indirectos por rel de
tensin de defecto Ejemplo de instalacin.
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Fig. 4e .- Proteccin contra contactos indirectos por puesta a
neutro de las masas:
Utilizacin del neutro para puesta a tierra.
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6 LIMITES Y RELACIONES CONSIDERADAS LETALES AL CUERPO
HUMANO.
Las diferentes reacciones que pueden producirse en el organismo
humano por causa del paso de la corriente elctrica dependen de los
siguientes factores:
- Intensidad de la corriente elctrica cuyos efectos se cuantifican en las
Tablas 2 y 3
TABLA 2
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TABLA 3
- Resistencia elctrica del cuerpo humano, cuyos valores promedio
aparecen en la Tabla 4
TABLA 4
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- Tensin elctrica.
- Forma y frecuencia de la corriente elctrica.
- Tiempo de contacto.
- Trayecto de la corriente por el organismo.
- Capacidad de reaccin del individuo.
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7 CONCLUSIONES
Existen diversos tipos de proteccin que pueden aplicarse a una
instalacin elctrica, entre stos podemos decir que los ms
comnmente utilizados son: los fusibles o cortacircuitos, la
conexin puesta a tierra, los tomacorrientes, hablando de
proteccin contra contacto indirecto, sin embargo tambin existe
proteccin contra contacto directo como es el aislamiento de los
conductores.
Es de suma importancia la aplicacin de la proteccin elctrica
debido a que, los dispositivos usados para el efecto actan cuando
se presenta una condicin anormal de funcionamiento o una falla
brindando as seguridad, selectividad, rapidez y precisin.
Usualmente, desconocemos lo peligroso que puede llegar a ser el
uso inadecuado de la electricidad, sin embargo es importante saber
que la gravedad de la descarga no viene determinada solamente por
el voltaje sino por la cantidad de corriente que circule por el cuerpo,
el camino que recorre la corriente y la duracin de la permanencia
del cuerpo formando circuito. Lo ms importante es saber que sta
puede ser mortal.
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Existe diversidad de precauciones contra accidentes elctricos
entre stas estn mantener el rea de trabajo limpia y seca, no usar
equipo elctrico cerca de escaleras que presenten conductividad,
etc.
Son tres las principales causas de accidentes con la electricidad,
estas son: los cortocircuitos, el calentamiento de cables y el uso
inadecuado de las normas de seguridad.
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8 BIBLIOGRAFA
Codigo Nacional de Electricidad , Tomo 1
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