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ABC de seguridad de medición
eléctrica
Nota de Aplicación
No pase por alto la seguridad
– su vida puede depender de
la misma
Picos de voltaje– un peligro
inevitable
Nuevos
estándares
seguridad
En los casos donde la seguridad es
una preocupación, elegir un
probador eléctrico es como elegir
un casco de motocicleta – si usted
tiene una cabeza que vale “diez
dólares”, entonces elija un casco
de “diez dólares”. Si usted valora
su cabeza, compre un casco
seguro. Los peligros de andar en
motocicleta son evidentes, pero
¿qué pasa con los probadores
eléctricos? Siempre y cuando elija
un probador con un índice de
voltaje lo suficientemente alto,
¿acaso no estará seguro? El voltaje
es el voltaje ¿o no?
Conforme
los
sistemas
de
distribución y cargas se vuelven
más complejos, aumentan las
posibilidades
de
sobrevoltajes
pasajeros. Los motores, capacitares
y equipo de conversión de energía
tales como los motores de velocidad
variable pueden ser los principales
generadores de picos. Los rayos que
caen en líneas de transmisión
exteriores
también
pueden
ocasionar corrientes de sobrevoltaje
de alta energía extremadamente
peligrosas. Si usted está tomando
medidas en sistemas eléctricos,
estas corrientes de sobrevoltaje son
“invisibles” y, en gran medida,
peligros inevitables. Regularmente
ocurren en circuitos de energía de
bajo voltaje, y pueden alcanzar
valores pico en muchos miles de
voltios. En estos casos, usted
depende de la protección en el
margen de seguridad ya construido
en su probador.
El índice de voltaje por sí solo no
le dirá qué tan bien se diseñó ese
probador para sobrevivir a
impulsos altos de corrientes de
sobrevoltaje.
Las primeras claves sobre el peligro
de la seguridad ocasionado por los
picos surgieron de las aplicaciones
que involucran mediciones en el
bus de suministro de las vías férreas
del conmutador eléctrico. El voltaje
nominal del bus era solamente de
600 V, pero los multímetros a un
índice de 1000 V solo duraban unos
cuantos minutos cuando se tomaban
las mediciones mientras el tren
estaba en operación. Un análisis de
cerca reveló que la detención y
puesta en marcha del tren generaba
picos de 10,000 V. Estas corrientes
de sobrevoltaje no tuvieron piedad
por los circuitos de entrada de
multímetros
anteriores.
Las
lecciones aprendidas a través de
esta investigación condujeron a
mejoras importantes en los circuitos
de protección de entrada de
multímetros.
Para protegerse contra las
corrientes de sobrevoltaje, la
seguridad se debe construir
dentro del equipo de prueba.
¿Cuál es la especificación de
rendimiento que debería buscar
usted, especialmente si sabe que
podría estar trabajando en
circuitos de alta energía? La
tarea
de
definir
nuevos
estándares de seguridad para
equipo de prueba fue considerada
recientemente por la IEC
(Comisión
Electrotécnica
Internacional). Esta organización
desarrolla
estándares
de
seguridad internacionales para
equipo de prueba eléctrico.
Durante varios años, la industria
utilizó el IEC 348 en el diseño de
equipo. Ese estándar fue
reemplazado por el IEC 1010, el
cual se actualizó recientemente al
IEC 61010. Aunque el IEC 348
está bien diseñado, técnicos y
electricistas han utilizado los
probadores durante años, el
hecho es que los medidores
diseñados para el nuevo estándar
IEC 61010 ofrece un nivel de
seguridad
significativamente
superior. Veamos como se logra
esto.
No exactamente, los ingenieros que
analizan la seguridad de
probadores con frecuencia
descubren que unidades que
fallaron estuvieron sujetas a un
voltaje muy por arriba de aquel que
el usuario pensó que estaba
midiendo. Se presentan accidentes
ocasionales cuando el probador,
clasificado para bajo voltaje (1000
V o menor) se utilizó para medir
un voltaje medio, tal como 4160 V.
Así de simple, el golpe fulminante
nada tuvo que ver con el uso
incorrecto, fue una corriente de
sobrevoltaje o pico de alto voltaje
momentáneo que golpeó la entrada
del probador sin advertencia.
de
Entendiendo categorías: Ubicación, Ubicación
Protección de
sobrevoltaje
corrientes
de
El aspecto real para la protección de
circuitos de medidores no solo es un
rango de voltaje de máximo estado
constante, sino una combinación tanto de
un estado constante como de una
capacidad de soporte de sobrevoltaje
transitorio. La protección de corrientes
de sobrevoltaje es de vital importancia.
Cuando las corrientes de sobrevoltaje se
desplazan en circuitos de alta energía,
éstas tienden a ser más peligrosas porque
estos circuitos pueden suministrar
corrientes grandes. Si una corriente de
sobrevoltaje ocasiona un salto de arco, la
alta corriente puede sostener el arco,
produciendo una falla de plasma o
explosión, lo que ocurre cuando el aire
circundante se ioniza y se vuelve
conductor. El resultado es una ráfaga de
arco, un evento desastroso que ocasiona
más lesiones eléctricas cada año que el
muy conocido peligro de la descarga
eléctrica.
(Ver “Corrientes de
sobrevoltaje – el peligro oculto” en la
página 4.)
Categorías de medición
El concepto más importante para
entender los nuevos estándares es la
categoría de medición. El nuevo estándar
define las Categorías I a IV, con
frecuencia abreviadas como CAT I, CAT
II, etc. (Ver la figura 1.) La división de
un sistema de distribución de energía en
categorías se basa en el hecho de que una
corriente de sobrevoltaje de alta energía
peligrosa tal como un rayo, se atenuará o
perderá conforme se desplaza a través de
la impedancia (resistencia ac) del
sistema. Un número CAT superior se
refiere a un ambiente eléctrico con
energía superior disponible y corrientes
de sobrevoltaje de energía superior
disponibles. Por lo tanto, un multímetro
diseñado para un estándar CAT III es
resistente a corrientes de sobrevoltaje de
energía mucho más elevada que uno
diseñado para estándares CAT II.
Dentro de una categoría, un índice de
voltaje superior denota un índice superior
de soporte de corrientes de sobrevoltaje;
por ejemplo, un medidor CAT III de
1000 V cuenta con una protección
superior en comparación con un medidor
CAT III de 600 V. El malentendido real
ocurre si alguien selecciona un medidor
CAT II de 1000 V pensando en que es
superior a un medidor CAT III de 600 V.
(Ver “¿Cuándo 600 V es más que 1000
V?” en la página 7.)
2
Figura 1. Ubicación, Ubicación, Ubicación
Categorí
a de
Medición
CAT IV
Descripción
breve
Ejemplos
Tres fases en la
conexión del
servicio de
energía
eléctrica,
cualquier
conductor
externo
CAT III
Distribución
trifásica,
incluyendo
iluminación
comercial
monofásica
CAT II
Cargas
conectadas a
tomacorrientes
monofásicos
CAT I
Electrónica
• Se refiere a “origen de la instalación”; es decir, en dónde se
efectúa la conexión de baja tensión a la alimentación del
servicio de energía eléctrica.
• Medidores de consumo de electricidad, equipos de protección
contra sobrecorrientes.
• Exterior y entrada del servicio, acometida del servicio desde
el poste al edificio, recorrido entre el medidor y el panel.
• Línea en altura a edificio separado, línea subterránea a bomba
de pozo.
• Equipos en instalaciones fijas, tales como equipos de
conmutación y distribución y motores polifásicos.
• Bus y alimentador en plantas industriales.
• Alimentadores y circuitos de derivación corta, dispositivos de
paneles de distribución.
• Sistemas de iluminación en edificios grandes.
• Salidas para aparatos con conexiones cortas a la entrada
del servicio.
• Artefactos, herramientas portátiles y otras cargas
domiciliarias y similares.
• Tomacorrientes y circuitos de derivación larga.
• Salidas a más de 10 metros (30 pies) de fuente CAT III.
• Salidas a más de 20 metros (60 pies) de fuente CAT IV.
• Equipos electrónicos protegidos.
• Equipos conectados a circuitos (fuente) en los cuales se
toman mediciones para limitar las sobretensiones transitorias a
un nivel adecuadamente bajo.
• Cualquier fuente de voltaje alto y baja energía derivada de un
transformador de gran resistencia de bobinado, tal como la
sección de voltaje alto de una fotocopiadora
Cuadro 1. Categorías de medición. IEC 61010 aplica a equipo de prueba de
bajo voltaje (< 1000 V)
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Ubicación…
No solo es el nivel de
voltaje
Prueba Independiente
En la figura 1, un técnico que trabaja
en equipo de oficina en una ubicación
CAT I podría realmente encontrar
voltajes dc mucho mayores que los
voltajes ac de la línea de energía
medidos por el electricista de motores
en la ubicación CAT III. Sin
embargo,
las
corrientes
de
sobrevoltaje
en
la
circuitería
electrónica CAT I, sin considerar el
voltaje, representan una amenaza
menor, debido a que la energía
disponible para un arco es bastante
limitada. Esto no significa que no
exista un peligro eléctrico presente en
el equipo CAT I o CAT II. El peligro
principal es una descarga eléctrica, no
corrientes de sobrevoltaje y ráfagas
de arco. Las descargas, que se
analizarán más adelante, pueden ser
tan letales como las ráfagas de arco.
Por mencionar otro ejemplo, un
cable aéreo que corre desde una casa
a un lugar de trabajo independiente
podría ser únicamente de 120 V o 240
V, pero técnicamente sigue siendo un
CAT IV. ¿Porqué? Cualquier
conductor externo está sujeto a
corrientes
de
sobrevoltaje
relacionadas con rayos de muy alto
voltaje. Incluso los conductores que
están enterrados en el suelo son CAT
IV, porque aún cuando no van a ser
golpeados directamente por un rayo,
un rayo que cae cerca puede inducir
una corriente de sobrevoltaje debido a
la
presencia
de
campos
electromagnéticos altos.
Cuando se habla de las
categorías de medición, aplican las
reglas de los bienes raíces: es
decir,
ubicación,
ubicación,
ubicación...
(Para mayor información sobre las
Categorías de Instalación, ver la
página 6, “Para Aplicar las
categorías a su trabajo.”)
La prueba independiente es la clave
para cumplir con la seguridad
Busque un símbolo y número de lista de un
laboratorio de prueba independiente tal
como UL, CSA, TUV u otra organización
de prueba reconocida. Ponga atención a
letreros tales como “Diseñado para
cumplir con la especificación…” Los
planes de los diseñadores nunca son un
sustituto para una prueba independiente
real.
¿Cómo puede saber si está obteniendo un
probador CAT III o CAT II genuino?
Infortunadamente, no siempre es fácil. Es
posible que un fabricante auto-certifique
que su probador es CAT II o CAT III sin
ninguna verificación independiente. La
IEC
(Comisión
Electrotécnica
Internacional) desarrolla y propone
estándares, pero no es responsable de
poner en práctica dichos estándares.
Busque el símbolo y número de lista de un
laboratorio de prueba independiente tal
como UL, CSA, TUV u otra agencia de
aprobación reconocida. Ese símbolo sólo
puede ser utilizado si el producto
completó con éxito la prueba del estándar
de la agencia, la cual se basa en
estándares nacionales/internacionales. UL
3111, por ejemplo, se basa en IEC 1010.
En un mundo imperfecto, es lo que más se
acerca a garantizar que el multímetro que
usted eligió realmente fue probado para
seguridad.
¿Qué indica el símbolo CE?
Un producto está marcado con una CE
(Conformidad Europea) para indicar
su conformidad a ciertos requisitos
esenciales relacionados con la salud,
la seguridad, el ambiente y la
protección del cliente establecidos por
la Comisión Europea y obligatorios a
través del uso de “directrices”. Existen
directrices que afectan muchos tipos
de productos, y los productos
provenientes de otros países que no
pertenecen a la Unión Europea no
pueden ser importados y vendidos ahí
si no cumplen con las directrices
aplicables. El cumplimiento con la
directriz se puede lograr
proporcionando la conformidad con
un estándar técnico relevante, tal
como el IEC 61010 para productos de
bajo voltaje. Los fabricantes están
autorizados para autocertificar que
han cumplido los estándares, emitir su
propia Declaración de Conformidad, y
marcar el producto “CE”. Por lo
tanto, la marca CE no representa una
garantía de pruebas independientes.
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3
Protección contra los dos peligros eléctricos principales
Corrientes de sobrevoltaje – el
peligro oculto
Echemos un vistazo a un escenario
cuyo caso sea el peor que pudiera
suceder, en donde un técnico está
realizando mediciones en un circuito
de control de un motor de tres fases
en funcionamiento, utilizando un
medidor sin haber tomado las
precauciones
de
seguridad
necesarias.
Esto es lo que podría suceder:
1. Un rayo ocasiona una corriente
de sobrevoltaje en la línea de
energía, el que a su vez se
impacta en un arco entre las
terminales de entrada dentro del
medidor. Para evitar este
incidente, los circuitos y los
componentes han fallado o están
ausentes. Tal vez, éste no era un
medidor clasificación CAT III.
El resultado es un corto directo
entre las dos terminales de
medición a través del medidor y
los conductores de prueba.
2. Una corriente con un alto índice
de error, posiblemente varios
miles de amperios – fluye en el
cortocircuito apenas creado.
Esto sucede en milésimas de
segundo. Cuando el arco se
forma dentro del medidor, se
puede ocasionar una onda de
choque de muy alta presión.
Un
fuerte
¡bang!–muy
similar a un disparo o la
detonación del escape de un
vehículo. En ese mismo
instante, el técnico busca
centelleos de arco azules
brillantes en las puntas de los
conductores de prueba – las
corrientes con un índice de
error
sobrecalientan
las
puntas de la sonda, la cual
comienza
a
quemarse,
formando un arco desde el
punto de contacto hasta la
sonda.
3. La reacción natural es
retroceder, para romper el
contacto con el circuito
caliente. Pero conforme el
técnico dirige sus manos
hacia atrás, se corre un arco
desde la terminal del motor a
cada sonda. Si estos dos
arcos se unen para formar un
solo arco, entonces se tiene
otro cortocircuito directo
fase-a-fase,
esta
vez
directamente
entre
las
terminales del motor.
Un rayo puede causar corrientes de
sobrevoltaje en la línea de energía,
creando un arco entre la terminal de
entrada del medidor resultado en ruidos
fuertes
4.
¡Este arco puede tener una
temperatura cercana a los
6,000 AC (10,000 AF), que
es superior a la temperatura
de
un
soplete
oxiacetilénico! Conforme
crece el arco, alimentado
por la corriente disponible
del corto circuito, éste
sobrecalienta
el
aire
circundante. Se crea tanto
una ráfaga de electrochoque
como una bola de fuego de
plasma. Si el técnico corre
con suerte, la ráfaga de
electrochoque lo aventará y
lo alejará de la proximidad
del arco; aunque con
lesiones, habrá salvado la
vida. En el peor caso, la
víctima sufrirá quemaduras
fatales debido a la fuerza
del calor del arco o a la
ráfaga de plasma.
Además
de
utilizar
un
multímetro clasificado para la
categoría de medición adecuada,
cualquiera que trabaje en
circuitos
de
energía
en
funcionamiento
debería
protegerse con ropa resistente a
las flamas, deberá utilizar lentes
de seguridad o, mejor aún, un
casco de seguridad, y deberá
emplear guantes aislantes.
Entonces una corriente alta fluye en el
circuito cerrado que se ha formado. Se
inicia un arco en las puntas de la sonda
Si los arcos se unen, el arco
de alta energía resultante
puede crear una situación que
amenaza la vida del usuario.
Cuando jala para alejar las sondas,
como reacción a un ruido fuerte, los
arcos se dirigen a las terminales del
motor que usted está sondeando.
Figura 2. El peor de los escenarios - una secuencia de ráfaga potencial de arco
4
Fluke Education Partnership Program ABC de seguridad de medición eléctrica
Ráfaga de Arco y choque eléctrico
Descarga Eléctrica
Utilice los fusibles correctos de alta energía
Las corrientes de sobrevoltaje
no son la única fuente de
posibles cortos circuitos y del
riesgo de ráfagas de arco. Uno
de los usos incorrectos más
comunes
de
multímetros
manuales puede ocasionar una
cadena de eventos similares.
Digamos que un usuario
está haciendo mediciones de
corriente en los circuitos de
señal. El procedimiento es
seleccionar la función de
amperios,
insertar
los
conductores en el mA o
terminales de entrada de
amperios, abrir el circuito y
tomar una serie de mediciones.
En un circuito en serie, la
corriente siempre es la misma.
La impedancia de entrada del
circuito de amperios debe ser
lo suficientemente baja para
que no afecte la corriente del
circuito
en
serie.
La
impedancia de entrada en la
terminal 10 A de un medidor
Fluke es .01 Ω. Comparar esto
con la impedancia de entrada
en las terminales de voltaje de
10 MΩ (10,000,000 Ω).
Si los conductores de prueba se
dejan en las terminales de
amperios
y
después
accidentalmente se conectan a
través de una fuente de voltaje,
la baja impedancia de entrada
se convierte en un ¡corto
circuito! No importa si el
disco del selector se pasa a
voltios; los conductores siguen
estando físicamente conectados
a un circuito de baja
impedancia.* Es por esto que
las terminales de amperios
deben estar protegidas por
fusibles. Esos fusibles son la
única cosa que separa una
inconveniencia
–
fusibles
volados – de un desastre
potencial.
Utilice
solamente
un
multímetro con entradas de
amperios protegido con fusibles
de alta energía. Nunca reemplace
un fusible volado con un fusible
equivocado. Sólo utilice los
fusibles
de
alta
energía
especificados por el fabricante.
Estos fusibles están graduados a
un voltaje y con una capacidad de
interrupción de corto circuito
diseñada para su seguridad.
Protección de sobrecarga
Los fusibles son una protección
contra la sobrecorriente. La
impedancia de alta entrada de las
terminales de voltios/ohmios
garantiza que una condición de
sobrecorriente es muy poco
probable, por lo que no son
necesarios los fusibles. Pero, por
otra parte, sí se requiere la
protección de sobrevoltaje. Esta
es provista por un circuito de
protección que se frena los altos
voltajes a un nivel aceptable.
Además,
un
circuito
de
protección térmica detecta una
condición
de
sobrevoltaje,
protege el medidor hasta que se
elimina la condición, y después
automáticamente regresa a una
operación normal. El beneficio
más común es proteger el
multímetro contra las sobrecargas
cuando éste está en el modo de
ohmios. De esta manera, se
proporciona la protección de
sobrecarga con recuperación
automática
para todas las
funciones de medición siempre y
cuando los conductores estén en
las terminales de entrada de
voltaje.
*Algunos multímetros tienen una Alerta de Entrada que hace un bip de advertencia si el
medidor se encuentra en esta configuración
Aunque la mayoría de las personas están
conscientes del peligro que representan
las descargas eléctricas, pocas personas
se dan cuenta de qué poca corriente se
necesita y durante cuánto tiempo se
requiere el voltaje para ocasionar una
descarga fatal. Los flujos de corriente
tan prolongados como 30 mA pueden
ser fatales (1 mA=1/1000 A).
Observemos los efectos del flujo de
corriente en un hombre “típico” de 68
kilogramos (150 libras):
• A aproximadamente 10 mA, ocurre la
parálisis muscular de los brazos, por
lo que no puede soltar lo que esté
agarrando.
• A aproximadamente 30 mA, ocurre
una
parálisis
respiratoria.
Su
respiración se detiene y con
frecuencia los resultados son fatales.
• A aproximadamente 75 a 250 mA,
para una exposición que excede los
cinco
segundos,
ocurre
una
fibrilación ventricular, ocasionando
una descoordinación de los músculos
del corazón; el corazón ya no puede
funcionar. Corrientes más elevadas
ocasionan la fibrilación en menos de
cinco segundos. Con frecuencia, los
resultados son fatales.
Ahora calculemos el umbral para un
voltaje “peligroso”. La resistencia
aproximada del cuerpo bajo la piel de
mano a mano a través del cuerpo es de
1000 Ω. Un voltaje de únicamente 30 V
a través de 1000 Ω ocasionará un flujo
de
corriente
de
30
mA.
Afortunadamente, la resistencia de la
piel es mucho mayor. En realidad es la
resistencia de la piel, especialmente la
capa exterior de las células muertas,
denominada “capa callosa”, la que
protege el cuerpo. Bajo condiciones de
humedad, o si existe una cortadura, la
resistencia de la piel cae radicalmente.
A aproximadamente 600 V, la
resistencia de la piel deja de existir. Esta
es perforada por el alto voltaje.
Para los fabricantes y usuarios de
multímetros, el objetivo es evitar a toda
costa el contacto accidental con
circuitos con corriente.
Busque:
• Medidores y conductores con doble
aislamiento.
• Medidores con enchufes de entrada
en cavidad y conductores de prueba
con conectores de entrada protegidos.
• Conductores con guardamanos y
superficies no resbaladizas.
Medidor y conductores de prueba
fabricados en materiales de alta calidad,
duraderos y no conductores.
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5
Trabaje de manera segura
Aplique categorías a su trabajo
La seguridad es responsabilidad de todos pero
finalmente está en sus manos.
Ninguna herramienta por sí misma puede garantizar
su seguridad. Es la combinación de las herramientas
correctas y de las prácticas de trabajo seguras lo que
le brinda una máxima protección. Aquí le damos
algunos consejos que le ayudarán en su trabajo.
•
Trabaje en circuitos desenergizados siempre que
sea posible. Utilice procedimientos adecuados
de cierre eléctrico/etiquetado. Si estos
procedimientos no existen en el lugar o no se
llevan a cabo, asuma que el circuito tiene
corriente eléctrica.
•
En circuitos que tienen corriente eléctrica,
utilice equipo de protección:
¾ Utilice herramientas aislantes.
¾ Utilice lentes de seguridad o un casco de
protección para la cara.
¾ Utilice guantes aislantes; retire su reloj u otra
joyería.
¾ Manténgase de pie sobre un tapete aislado.
¾ Utilice ropa resistente a las flamas, no utilice
ropa ordinaria de trabajo.
•
Cuando realice mediciones en circuitos que
tienen corriente eléctrica:
¾ Primero enganche la pinza de contacto de
tierra, después haga contacto con el
conductor con corriente. Retire primero el
conductor con corriente y, al último, el
conductor de tierra.
¾ Cuelgue o apoye el medidor si es posible.
Trate de evitar el tener que sostenerlo en las
manos para reducir al mínimo la exposición
personal a los efectos de las corrientes de
sobrevoltaje.
¾ Utilice el método de prueba de tres puntos,
especialmente cuando haga revisiones para
ver si un circuito está inactivo. Primero,
pruebe un circuito con corriente eléctrica
conocido. Segundo, pruebe el circuito
objetivo. Tercero, pruebe nuevamente el
circuito con corriente eléctrica. Esto
comprueba que su medidor funcionó
adecuadamente antes y después de la
medición.
Utilice el viejo truco de los electricistas de mantener
una mano en su bolsillo. Esto reduce la oportunidad
de que un circuito cerrado atraviese su pecho y hacia
su corazón.
Pasos sencillos para
entender las categorías
Aquí presentamos algunas
maneras fáciles de aplicar el
concepto de categorías a su
trabajo diario:
• La regla general es que
mientras más cerca esté de la
fuente de energía, más
elevado será el número de
categoría, y mayor será el
peligro potencial que deriva
de
las
corrientes
de
sobrevoltaje.
• También es el caso de que
mientras mayor es la
corriente de corto circuito
disponible en un punto en
particular, mayor es el
número CAT.
• Otra manera de decir lo
mismo es que mientras mayor
es la impedancia fuente,
menor será el número CAT.
La impedancia fuente es
simplemente la impedancia
total,
incluyendo
la
impedancia del cableado,
entre el punto donde usted
está midiendo y la fuente de
energía. Esta impedancia es
lo que elimina las corrientes
de sobrevoltaje.
• Finalmente, si usted tiene
alguna experiencia con la
aplicación de dispositivos
TVSS (Supresión de Subida
de Voltaje Transitorio), usted
entiende que un dispositivo
TVSS instalado en un panel
debe tener una capacidad
superior para manejo de
energía que uno instalado
justo en la computadora. En
la terminología CAT, el
tablero TVSS es una
aplicación CAT III, y la
computadora es una carga
conectada a un receptáculo y,
por lo tanto, una instalación
CAT II
Como puede observar, el
concepto de categorías no es
nuevo ni exótico. Simplemente
es una extensión de los mismos
conceptos de sentido común
que las personas que trabajan
con
electricidad
aplican
profesionalmente todos los días.
Utilice equipo protector
como lentes de seguridad
y guantes aislantes.
6
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Categorías Múltiples
Existe un escenario que
en ocasiones confunde a
las personas que intentan
aplicar las categorías a
las aplicaciones del
mundo real. En una sola
pieza de equipo, con
frecuencia existe más de
una categoría.
Por
ejemplo, en equipo de
oficina, del lado de 120
V/240 V de suministro
de energía hacia el
receptáculo es CAT II.
Por otra parte, la
circuitería electrónica es
CAT I. Al construir
sistemas de control, tal
como paneles de control
de alumbrado, o equipo
de control industrial tal
como
controladores
programables, es común
encontrar
circuitos
electrónicos (CAT I) y
circuitos de energía
(CAT III) en estrecha
proximidad.
¿Qué debe hacer en estos
casos? Al igual que en
todas las situaciones del
mundo real, utilice el
sentido común. En este
caso, eso significa que
debe utilizar el medidor
con la clasificación de
categoría más alta. De
hecho, no resulta realista
esperar que las personas
lleven a cabo el proceso
de
definición
de
categoría siempre. Lo
que sí es realista y
altamente recomendable,
es
seleccionar
un
multímetro clasificado
con la categoría más
elevada en donde sea
posible su uso. En otras
palabras, prefiera pecar
de exceso de seguridad.
Cómo evaluar un índice de seguridad de probador
Para entender los índices de
soporte de voltaje
Los procedimientos de prueba IEC
61010 toman en cuenta tres criterios
principales: voltaje en estado
continuo, voltaje transitorio de
impulso de pico e impedancia de
fuente. Estos tres criterios juntos le
dirán el valor de soporte de voltaje
verdadero del multímetro.
Categoría
medición
de
CAT I
CAT I
CAT II
CAT II
CAT III
CAT III
CAT IV
Voltaje en
funcionamiento
(dc o ac-rms a
tierra)
600 V
1000 V
600 V
1000 V
600 V
1000 V
600 V
Impulso pico
Corriente de
sobrevoltaje (20
repeticiones)
2500 V
4000 V
4000 V
6000 V
6000 V
8000 V
8000 V
Fuente de prueba
(Ω = V/A)
30 Ohmios fuente
30 Ohmios fuente
12 Ohmios fuente
12 Ohmios fuente
2 Ohmios fuente
2 Ohmios fuente
2 Ohmios fuente
¿Cuándo 600 V es más que
1000 V?
Tabla 2: Valores de prueba de corriente de sobrevoltaje para categorías de medición (valores 50 V
El cuadro 2 le ayudará a entender un
índice de soporte de voltaje
verdadero de un instrumento:
1. Dentro de una categoría, un
“voltaje
de
funcionamiento”
superior
(voltaje
de
estado
continuo) está asociado con una
corriente de sobrevoltaje superior,
tal como se esperaría. Por ejemplo,
un medidor CAT III de 600 V se
prueba
con
corrientes
de
sobrevoltaje de 6000 V, mientras
que un medidor CAT III de 1000 V
se prueba con corrientes de
sobrevoltaje de 8000 V. Hasta aquí,
todo va bien.
2. Lo que no es obvio es la diferencia
entre la corriente de sobrevoltaje de
6000 V para un CAT III de 600 V y
la corriente de sobrevoltaje de 6000
V para un CAT II de 1000 V. Estas
no son lo mismo. Aquí es donde
entra en acción la impedancia de la
fuente. La Ley de Ohmios
(Amperios = Voltios/Ohmios) nos
dice que la fuente de prueba de 2 Ω
para CAT III tiene seis veces la
corriente de la fuente de prueba de
12 Ω para CAT II.
El medidor CAT III de 600 V ofrece
con toda claridad la protección de
corriente de sobrevoltaje superior en
comparación con el medidor CAT II
de 1000 V, aún cuando su
denominado “índice de sobrevoltaje”
se podría percibir como inferior. La
combinación del voltaje en estado
continuo (denominado el voltaje de
funcionamiento) y la categoría
determina el índice de soporte de
voltaje total del instrumento de
prueba, incluyendo índice de soporte
de voltaje transitorio de suma
importancia.
Una observación de CAT IV: Los
valores de prueba y los estándares de
diseño para la prueba del voltaje
Categoría IV se analizan en la
segunda edición de IEC 61010.
Corrimiento y huelgo
Además de ser probados para
obtener un valor transitorio de
sobrevoltaje real, IEC 61010
requiere que los multímetros
tengan distancias mínimas de
“corrimiento” y “huelgo” entre
los componentes internos y los
nodos de circuito. El corrimiento
mide la distancia a través de una
superficie. El huelgo mide las
distancias a través del aire.
Mientras más alta es la categoría
y el nivel de voltaje en
funcionamiento, mayores serán
los requerimientos de separación
interna. Una de las principales
diferencias entre el antiguo IEC
348 y el IEC 61010 son los
requerimientos de separación
incrementada en este último.
/150 V/300 V no incluidos.
Lo primordial
Si usted se ve en la necesidad de
reemplazar su multímetro, haga
una tarea simple antes de ir a
comprarlo: analice el peor
escenario de su trabajo y
determine cuál es la categoría que
se ajusta a sus necesidades o
aplicación.
Primero elija un medidor
clasificado para la categoría más
elevada con la que podría trabajar.
Después, busque un multímetro
con un índice del voltaje para esa
categoría que se ajuste a sus
necesidades. Mientras esté en esta
tarea, no olvide los conductores
de prueba. IEC 61010 también
aplica a los conductores de
prueba: éstos deberán estar
certificados para una categoría y
voltaje tan elevado como, o
superior al, medidor. Cuando se
trata de su protección personal, no
permita que los conductores de
prueba sean el eslabón débil.
Busque la categoría y las tasaciones de voltaje para probar
las puntas de los conductores.
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