Todos los conductores activos deben estar protegidos contra sobreintensidades.
Sin embargo, uno puede preguntarse si debe en todos los casos proteger el conductor neutro, y si es así, precisar las condiciones de protección según el tipo de red (TT, TN o IT).
1.1.- ¿Deberíamos proteger el conductor neutro?
1.1.1.- Neutro puesto directamente a tierra (regímenes TT y TN)
a) Sección de neutro = sección de fases (figura 1)
Figura 1
Si las fases de sección Sf están correctamente protegidas no hay necesidad de proteger el conductor neutro.
Defectos de aislamiento:
Las mismas conclusiones que precedentemente por la razón siguiente: la apertura del circuito es necesaria en la aparición del 1º defecto, la corriente máxima susceptible de circular por el conductor neutro no puede exceder la corriente de funcionamiento de las protecciones de máxima intensidad que protegen las fases.
a) Sección del neutro < sección de fases (figura 2)
Figura 2
Cortocircuitos y sobrecargas:
El conductor neutro deberá estar protegido excepto en los casos en que se cumplan las dos condiciones siguientes:
1) La corriente máxima posible de circular por el conductor neutro en servicio normal es claramente inferior a la corriente admisible en este conductor (ver tabla 1, esta condición se cumple si la potencia absorbida por los aparatos alimentados entre fases y neutro es inferior al 10% de la potencia total transportada por el circuito).
Sección de los conductores de fase
(mm2)
|
Sección mínima del conductor neutro
(mm2)
|
S ≤ 25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
|
S
25*
25*
35
50
70
70
95
120
150
185
|
* 35 en
caso de conductores de aluminio
|
|
Tabla 1: Secciones mínimas de los conductores de neutro
1) La sección del conductor neutro es suficiente para que no sufra un calentamiento superior al calentamiento máximo admisible en caso de cortocircuito fase/neutro.
Para que sea satisfecha esta última condición, es necesario conocer la energía disipada en este conductor (RI2t) que depende de la corriente de cortocircuito en el lugar donde se encuentra situado el dispositivo de protección y del tiempo de apertura de este.
Esta condición se verificará si el tiempo de apertura del dispositivo de protección es inferior al tiempo determinado por la siguiente relación:
(t en segundos)
Cumpliéndose los siguientes términos:
- Para I = Icc mínima monofásica en el caso de una protección por fusibles.
- Para I = Icc mínima monofásica e I = Icc máxima monofásica en el caso de una protección por interruptor.
Con:
S: sección de neutro en mm2
K: coeficiente dado en la tabla 2
NOTA:
La no protección del conductor neutro no concierne en la práctica más que a los circuitos de grandes secciones protegidos por interruptores. El cumplimiento de la condición indicada implica la medida de la impedancia de bucle fase/neutro y el conocimiento de la característica del dispositivo de protección (según catálogo del fabricante).
Tabla 2: Valores del coeficiente k
Defectos de aislamiento
La protección contra corrientes debidas a defectos de aislamiento está asegurada por los dispositivos de máxima intensidad situados en el neutro o en las fases.
Observación:
En el régimen TNC el conductor PEN no debe llevar aparamenta; la sección del neutro no puede, en consecuencia, ser inferior a la de las fases si se cumplen ambas condiciones 1 y 2 descritas anteriormente.
1.1.2.- Neutro aislado de tierra (régimen IT)
Cortocircuitos y sobrecargas en un circuito:
La protección queda asegurada en las mismas condiciones que en los regímenes TT o TN.
Defectos de aislamiento en dos circuitos distintos:
En las instalaciones con régimen IT (apertura del circuito exigida solamente ante un segundo defecto), un conductor neutro de pequeña sección puede ser recorrido por una corriente importante si un primer defecto afecta a este neutro y un segundo defecto a un conductor de fase de gran sección en un circuito distinto. (figura 3)
Figura 3
La corriente en el bucle de doble defecto puede ser insuficiente para disparar el interruptor A y sobrepasar suficientemente la corriente admisible en el neutro de pequeña sección.
La protección del conductor neutro deberá realizarse cuando su sección sea inferior a la dada por la relación siguiente:
En la que la corriente de cortocircuito Icc es:
- Icc mínima monofásica de la instalación en el caso de fusibles (una sola verificación a efectuar).
- Icc mínima monofásica de la instalación e Icc máxima monofásica (en el origen de la instalación) en el caso de interruptores (dos verificaciones a efectuar).
En consecuencia.
K según los valores dados en la tabla 2
1.2.- ¿Cómo podemos realizar la protección del conductor neutro?
1.2.1.- Regímenes TT y TN-S
La protección del conductor neutro puede realizarse por un dispositivo de detección de sobreintensidad situado en el neutro y apropiado a la sección de este conductor, este dispositivo debe realizar la apertura de los conductores de fase pero no necesariamente el del neutro.
1.2.2.- Régimen IT
La protección del conductor neutro puede realizarse:
1. Por un dispositivo de protección de máxima intensidad situado en el neutro y apropiado a la sección de este conductor.
2. En el origen de cada circuito por un dispositivo diferencial de corriente residual con el umbral de funcionamiento inferior al 15% de la corriente admisible en los conductores del circuito (figura 4).
Figura 4
3. En el origen de un conjunto de circuitos terminales constituyendo canalizaciones de la misma naturaleza o admitiendo las mismas corrientes admisibles y donde los conductores tienen las mismas secciones o secciones inmediatamente próximas, por un dispositivo diferencial de corriente residual donde el umbral de funcionamiento sea inferior al 15% de la corriente admisible en el circuito terminal de la más pequeña sección (figura 5).
Figura 5
Los tres dispositivos mencionados en 1, 2 y 3 deben realizar la apertura de todos los conductores activos del circuito correspondiente comprendiendo el conductor neutro.
NOTA:
Sin embargo, cuando el circuito alimente aparatos monofásicos de pequeña potencia (por ejemplo aparatos de medida o protección) que no sean susceptibles de producir incendio, aunque sí su deterioro, la apertura puede no ser omnipolar.
REFERENCIAS:
CEP: Protection des canalisations contre les surintensités
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Comentarios y cuestiones diversas sobre regímenes de neutro
http://imseingenieria.blogspot.com.es/2016/05/comentarios-y-cuestiones-diversas-sobre.html
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http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/dimensionado-proteccion-y-corte-del.html
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