ANTECEDENTES

Paseando por el casco “más” viejo de mi pueblo. Mi acompañante y yo observamos, en la fachada de un edificio una CGP sin tapa. Ante el comentario que hice: “Qué poco les costaría poner una tapa y que bien quedaría …” mi acompañante advirtió que no sólo faltaba la tapa sino que también una de las “manetas blancas” ya que sólo había tres, a continuación soltó un improperio contra los amigos de Iberdrola.

Una CGP en Medina del Campo

Convencer a mi acompañante que los defectos no eran culpa de Iberdrola ya que no son los propietarios y que no faltaba más que la tapa fue fácil ya que no pertenece al gremio y no tuve que explicarlo. La CGP contaba con tres fusibles (manetas blancas), pero quedaba el hueco de una cuarta (el neutro) que no está protegido.

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OOBJETO

El objeto del presente artículo es explicar al lector porqué no se instalan fusibles ni ningún elemento que interrumpa el conductor neutro en los sistemas de distribución o en los elementos de las instalaciones de enlace.

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¿PARA QUÉ SIRVE EL NEUTRO?

En España el sistema de distribución eléctrica en Baja Tensión es trifásico del tipo TT, aunque hay se pueden utilizar otros.
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Hay dos tipos de abonados en Baja Tensión, los trifásicos y los monofásicos, pero el sistema de distribución es solamente trifásico. Los abonados monofásicos reciben la electricidad con una tensión de 230 V y los abonados trifásicos a 400 V. El sistema de distribución trifásico tiene una diferencia de potencial entre fases de 400 V y, de 400/(Raiz de 3) = 230 V entre fase y neutro. Así a los abonados monofásicos se les suministra la energía utilizando una fase y un conductor neutro.

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Un sistema TT tiene puesto a tierra el conductor neutro, para que éste no tenga diferencia de potencial con la tierra, tenga “tensión de 0 V”. También se ponen a tierra las masas, es lo que se llama tierra de protección y su única finalidad es salvaguardar a las personas. De ahí viene la terminología TT: Nuetro a Tierra y Masas a Tierra. En un futuro escribiré un artículo explicando la diferencia entre los sistemas de distribución existentes.

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En resumen, el neutro sirve para conseguir los 230 V de los abonados monofásicos, entre otras cosas. Habrá que ponerlo a tierra a menudo para garantizar ese potencia de 0 V y que el sistema monofásico mantenga los 230 V entre fase y neutro.
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LAS CGP, CPM Y LA DISTRIBUCIÓN MONOFÁSICA EN EDIFICIOS

El sistema de distribución en Baja Tensión lleva a los abonados la energía, el punto donde las instalaciones cambian de titular es la Caja General de Protección (CGP) o la Caja de Protección y Medida (CPM). Ambas están equipadas con unos juegos de fusibles y son propiedad del abonado, a ellas le llega la acometida propiedad de la compañía y sólo son de ésta los conductores de entrada.

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CGP - Trifásica

CPM - Trifásica

CPM - Monofásica

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Cada una de éstas puede ser monofásica o trifásica. La diferencia fundamental es que las CPM contienen uno o dos contadores de medida. Cuando hay más de un abonado – Por ejemplo en un edificio de viviendas – se ha de montar una CGP. A su salida irá la Línea General de Alimentación (LGA) que suministrará a cada uno de los contadores. Supongan que los abonados son monofásicos – Algo muy habitual en un edificio de viviendas – entonces la CGP continuará siendo trifásica, al igual que la LGA que repartirá a los distintos contadores monofásicos usando una fase y el neutro, se intentará que la carga que se conectará a cada una de las fases sea lo más similar posible (Sistema Eléctrico Equilibrado, en futuros artículos se explicará por qué un sistema ha de estar equilibrado).

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Los fusibles de las CGP o CPM sólo protegerán a los conductores de las fases, dejando el neutro conectado mediante un simple bornero.

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CUADRO DE SALIDAS DE BAJA TENSIÓN DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN

En los Centro de Transformación se realiza la conversión de la electricidad de Alta o Media Tensión a Baja Tensión, mediante transformadores de potencia. Del Centro de Transformación partirán las distintas líneas de Baja Tensión que formarán parte de la Red de Distribución y que abastecerán a los abonados de Baja Tensión.

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Centro de Transformación (CT)

Cuadro de Salidas BT

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Dichas líneas quedarán protegidas en ambos extremos, por un lado mediante las CGP’s o CPM’s, como se ha explicado, y en el CT mediante el cuadro de salidas de baja tensión, que está compuesto por un juego de tres fusibles por línea y nunca para el neutro.

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SISTEMA TT – CON EL NEUTRO PROTEGIDO COMO UNA FASE MÁS

Es el sistema incorrecto, así nunca se ha de montar una instalación, como veremos puede ocasionar graves daños. En la imagen siguiente (Click sobre ella para ampliar) se muestra un ejemplo de esta propuesta para distintos abonados, monofásicos y trifásicos.

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Sistema TT neutro protegido - Erróneo

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Cuando en este tipo de sistema se produce un defecto entre una de las fases y el conductor neutro, poniéndose éste a 230 V con respecto del 0 de referencia, la tensión entre éste y las otras fases que no se vieron afectadas por el defecto es de 400 V. Como vemos en la siguiente imagen.

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Defecto Fase-Neutro con protección en neutro de distribución - ERRÓNEO

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SISTEMA TT – CON EL NEUTRO NO PROTEGIDO

Es el sistema correcto, aunque a priori pueda parecer que proteger el conductor neutro ayuda a despejar los defectos esto es un error. En las imágenes siguientes (Click sobre ellas para ampliar) se muestra un ejemplo de esta propuesta para la misma situación anterior.

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Sistema TT sin protección en el neutro

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También al producirse el defecto Fase-Neutro, éste se pone a 230 V de tensión.

Defecto Fase-Neutro sin protección en neutro de distribución

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¿QUÉ SUCEDE EN CADA ESQUEMA DURANTE EL DEFECTO?

  • PUNTOS COMUNES
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Primero he de explicar qué es el defecto fase-neutro: No es más que un contacto directo entre un elemento en tensión de una fase y un conductor vivo del neutro. Este defecto se puede producir a lo largo de toda la instalación, ya sea en la de distribución o en la de abonado. Ahora explicaremos lo sucedido en cada uno de los dos esquemas, por esto le recomiendo que amplíe las imágenes de los defectos pinchando sobre ellas.
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En el ejemplo se produce en el interior del edificio, suponga que unos operarios, reformando el edificio, rompen el conductor neutro y uno de fase cerrándose el circuito a través de partes metálicas de una máquina con la que trabajan. Los conductores unidos son la fase roja y el neutro (azul).
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El defecto ha provocado que se fundan los fusibles de los conductores afectados (rojo y azul), aguas arriba del defecto.
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En ambos esquemas al producirse el corto en el interior del edificio han fundido las protecciones de la CGP, en un caso la de la fase y el neutro y, en el otro sólo la de la fase al no haber protección en el neutro.

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La fase roja en ambos casos ha sido cortada por las protecciones de la CGO y ha quedado sin servicio en el interior del edificio, pasando a tener un potencial de 0 V con respecto a la tierra de referencia.

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Las otras fases (amarilla y verde) no se han visto afectadas y continúan con servicio normal (En futuros artículos se tratará qué sucede en sistemas trifásicos con la carga de las fases desequilibradas).

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En el edificio de viviendas los abonados de la fase roja estarán, igualmente en ambos casos, sin servicio. – Probablemente tengan 10.000€ de marisco en el congelador y se los reclamen a la distribuidora, pero esto es otra historia. En cambio los abonados de las fases verde y amarilla estarán en dos situaciones muy distintas dependiendo si se pusieron fusibles en el neutro de la CGP del edificio o no.

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  • CON PROTECCIÓN EN EL NEUTRO DE LA CGP

En el caso de que si se hubiera protegido, como el defecto se ha producido aguas abajo de la CGP y la puesta a tierra del neutro, el fusible tanto de la fase roja como del neutro han abierto el circuito. Esto quiere decir que la CGP ha separado la fase roja y el neutro del edificio del resto del sistema de distribución, pero las fases amarilla y verde no. Esta separación implica que la fase roja no tiene tensión, pero que el neutro dentro del edificio no está puesto a tierra. Como hay viviendas que continúan con servicio y están “usando” ese neutro que no está puesto a tierra nos encontramos que una de las fases “pasará” su potencial al neutro poniéndolo a 230 V y que la otra ya no estará a 230 V con respecto a él si no a 400 V como lo está con respecto a otra fase. Los abonados amarillos o los verdes pasarán a recibir la electricidad a 400 V en un sistema monofásico. Si las instalaciones de los abonados están preparadas, despejarán esta sobretensión, pero si no es así los daños de los equipos (sobre todo la electrónica) serán irreparables.

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  • SIN PROTECCIÓN EN EL NEUTRO DE LA CGP

En el caso de que no se hubiera protegido el neutro, las fases amarilla y verde estarían en funcionamiento, la roja no, pero el neutro que les llega a los abonados tendría continuidad a tierra y se mantendría en ese 0 V que necesitamos para el suministro monofásico. Los abonados de la amarilla y verde estarían sometidos a los 400 V entre su fase y el neutro el tiempo que tardara las protecciones del CT en dejar sin servicio la línea roja en el punto del defecto, así volviendo el neutro a sus 0 V.

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CONCLUSIÓN Y COMENTARIOS

Como se ha explicado, en los sistemas de distribución el neutro no se ha de cortar y siempre ha de tener continuidad a tierra ya que aislarlo hace que se pase de un sistema de distribución a otro.

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El no instalar sistemas de protección en el neutro no evita que los abonados de las fases sin defecto no perciban parte del mismo, pero hace que éste dure sólo el tiempo que tardan las protecciones en actuar. De otro modo el defecto persistirá incluso cuando las protecciones hayan hecho su trabajo. Las protecciones han de estar correctamente elegidas para que despejen el problema antes de un tiempo muy reducido (milisegundos).

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La electricidad frente a otras especialidades de la ingeniería o la técnica tiene una ventaja, sobredimensionar y sobreprotejer es un valor añadido, en la mecánica las piezas han de encajar y tener el tamaño justo. En este caso aplicar esto es un error, instalar fusibles en los conductores neutros no sólo no aumenta la protección de las personas y de los equipos, muy al contrario, puede provocar graves problemas.

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NOTAS

1: Las tensiones para suministros en Baja Tensión, tanto monofásicos como trifásicos a los que he hecho referencia en el presente artículo se refieren a B3, pero existen los tipos B2 y B1. La diferencia de estos sistemas se tratará en un artículo futuro.

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2: Los consumidores en Media o Alta Tensión son suministrados, siempre, en trifásico sin neutro y ellos serán los encargados de realizar su propia distribución en Baja Tensión monofásica o trifásica según sus necesidades y, podrán optar por uno de los distintos sistemas de distribución.

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