Upload
dothu
View
231
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER I
MANUAL PER A LA FORMACIÓ DE
L’ELECTRICISTA MINER
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
II CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Primera edició: Desembre 2009
Tiratge: 100 exemplars
Professors autors: Joaquín Edo Tomás Modesto Freijo Álvarez Lluis Sanmiquel Pera Universitat Politècnica de Catalunya
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER III
Presentació.
La Generalitat de Catalunya, en l’exercici de les seves
competències en l’àmbit de la mineria, té la responsabilitat de
posar a disposició dels ciutadans i de les empreses els recursos
minerals necessaris per al progrés econòmic del país. I aquest
objectiu s’ha de complir atenent les garanties que exigeix una
societat avançada com la nostra, i que van des del respecte a
l’entorn –des de les perspectives mediambiental, urbanística i local
de les explotacions– fins a la màxima seguretat de les persones
que hi treballen. Aquesta última vessant és una prioritat per a la
Direcció General d’Energia i Mines, que hi ha destinat grans
esforços en els darrers anys.
El marc legal vigent en matèria de seguretat minera està format
per la Llei 31/1995, de prevenció de riscos laborals; el Reglament
general de normes bàsiques de seguretat minera, amb les
Instruccions tècniques complementàries (ITC) que el
desenvolupen, i per l’Estatut del miner. La Direcció General
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
IV CARNET D’ELECTRICISTA MINER
d’Energia i Mines, per garantir el compliment de tota aquesta
normativa, realitza una intensa tasca d’inspecció a les
explotacions, que inclou tant el control i la vigilància de la
maquinària i de les instal·lacions com la verificació de la
documentació de seguretat i de salut. A més, també s’han
impulsat diverses iniciatives en matèria de formació en seguretat
dels treballadors.
En els darrers anys, i en l’àmbit d’aquesta tasca d’impuls a la
formació, la Direcció General d’Energia i Mines ha iniciat la
publicació d’una col·lecció de manuals formatius de seguretat
minera, que centren la seva atenció en aquells llocs de treball que
són essencials en l’activitat minera i que requereixen una especial
atenció pel que fa a la prevenció de riscos laborals. Crec
sincerament que aquesta col·lecció ja ha esdevingut una eina útil i
pràctica que els facilita les tasques de formació, i per això és per a
mi una gran satisfacció afegir-hi el volum que presentem, que fa
referència al lloc de treball d’electricista miner d’interior.
La prevenció de la sinistralitat laboral en l’electricitat minera ha
evolucionat de manera permanent. A dia d’avui, sense anar més
lluny, és obligatori que els professionals especialitzats en aquesta
tasca disposin d’un carnet professional acreditatiu atorgat per
l’autoritat minera, i s’ha incorporat la figura de l’operador de
manteniment elèctric com un dels itineraris formatius inclosos en
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER V
la nova reglamentació derivada de la ITC 02.1.02 “Formació
preventiva per al desenvolupament del lloc de treball”.
Amb l’experiència que a hores d’ara ja acumulem amb l’edició
d’altres manuals formatius, de ben segur que aquest nou manual
esdevindrà una eina útil per al conjunt del sector.
Agustí Maure Muñoz
Director General d’Energia i Mines
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
VI CARNET D’ELECTRICISTA MINER
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 1
ÍNDEX
MÒDUL I :CONCEPTES ELEMENTALS D’ELECTROTÈCNIA 9
1. INTRODUCCIÓ 10
1.1 Risc d’electrocució 11
1.2 Risc d’incendi 11
1.3 Risc d’explosió 12
1.4 Risc d’atrapament per falses maniobres 12
2. BASES DE L’ELECTRICITAT 13
2.1 Tensió 13
2.2 Corrent elèctric 14
2.3 Resistència 15
3. LLEI D’OHM 15
3.1 Caiguda de tensió en un circuit 16
4. POTÈNCIA 17
5. CAMPS ELÈCTRICS 17
6. CAMPS MAGNÈTICS 18
7. TIPUS DE CORRENTS ELÈCTRICS 18
7.1 Corrent continu (DC) 18
7.2 Corrent altern (AC) 19
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
2 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
8. VALOR EFICAÇ, INDUCTÀNCIA I CAPACITAT 20
8.1 Valor eficaç 20
8.2 Inductància 21
8.3 Capacitat 21
9. LLEI D’OHM DEL CORRENT ALTERN 22
10. POTÈNCIA EN ELS CIRCUITS DE CORRENT ALTERN 23
11. ÚS DEL CORRENT ALTERN 24
12. XARXES TRIFÀSIQUES 25
13. POTÈNCIA I CAIGUDA DE TENSIÓ 27
14. CONNEXIONS DEL CONDUCTOR NEUTRE 28
QÜESTIONARI MÒDUL I. Conceptes elementals
d’electrotècnia 32
MÒDUL II : EL RISC D’ELECTROCUCIÓ I LES SEVES
PROTECCIONS 35
1. EFECTES CAUSATS PEL PAS DEL CORRENT A
TRAVÉS DEL COS HUMÀ 36
1.1 Efectes directes 36
1.2 Efectes indirectes 37
2. FACTORS QUE INCIDEIXEN EN L’ELECTROCUCIÓ 38
4. CONTACTES DIRECTES 43
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 3
5. PROTECCIÓ CONTRA CONTACTES DIRECTES 44
6. CONTACTES INDIRECTES 46
7. SISTEMES DE PROTECCIÓ 49
7.1 Introducció 49
7.2 Sistemes equipotencials de connexió a terra 49
7.3 Proteccions contra defectes en la connexió a terra 51
8. SOBRETENSIONS 57
8.1 Sobretensions d'origen atmosfèric 57
8.2 Voltans de les connexions de terra 57
9. BARREJA DE TENSIONS 61
10. LES CINC NORMES PER A TREBALLAR SENSE TENSIÓ 62
10.1 Supressió de la tensió 62
10.2 Restabliment de la tensió 65
QÜESTIONARI MÒDUL II. Risc d’electrocució les seves
proteccions 66
MÒDUL III : RISC D’INCENDI. PROTECCIÓ DE LES
INSTAL·LACIONS CONTRA SOBREINTENSITATS 69
1. EFECTES DELS CORRENTS ELÈCTRICS ELEVATS 70
1.1 Efectes tèrmics 71
1.2 Efectes dinàmics 71
1.3 Arcs elèctrics 71
2. SOBRECÀRREGUES 72
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
4 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA
SOBRECÀRREGUES 72
4. CURTCIRCUITS 74
5. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA CURTCIRCUITS 75
5.1 Fusibles 76
5.2 Relés magnètics 79
6. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA CURTCIRCUITS
I SOBRECÀRREGUES 80
6.1 Interruptors automàtics 80
8. SITUACIÓ I REGULACIÓ DE LES PROTECCIONS 88
8.1 Situació de les proteccions 88
9. REGULACIÓ DE LES PROTECCIONS 90
10. RECOMANACIONS PER A LA REGULACIÓ DE LES
PROTECCIONS 91
10.1 Sobrecàrregues 91
10.2 Curtcircuits 92
11. SIMBOLOGIA 94
QÜESTIONARI MÒDUL III. Risc d’incendi. Protecció contra
sobreintensitats 95
MÒDUL IV : RISC D’EXPLOSIÓ. MODES DE PROTECCIÓ
CONTRA ATMOSFERES EXPLOSIVES 98
1. DEFINICIONS 99
2. EXPLOSIONS D'ORIGEN ELÈCTRIC. MODELS DE
PROTECCIÓ 99
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 5
3. GRUPS DE GASOS 101
4. TEMPERATURA SUPERFICIAL 102
5. LA DIRECTIVA ATEX 103
6. MARCATGE 105
7. GRAUS DE PROTECCIÓ 105
8. MODES DE PROTECCIÓ 109
9. ENVOLTANT ANTIDEFLAGRANT "d" 109
9.1. Principi del mode de protecció 109
9.2. Aplicacions més corrents 111
10. CONSERVACIÓ I MANTENIMENT 111
11. SEGURETAT AUGMENTADA 113
11.1 Principi del mode de protecció 114
11.2 Aplicacions 114
12. MANTENIMENT 115
13. CONCEPTE DE SEGURETAT INTRÍNSECA 116
13.1 Aplicacions 117
13.2 Execució i manteniment 118
QÜESTIONARI MÒDUL IV. Modes de protecció contra
atmosferes explosives 121
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
6 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
MÒDUL V : CABLES ELÈCTRICS 123
1. INTRODUCCIÓ 124
2. ELEMENTS I MATERIALS CONSTITUTIUS DEL
CABLE 125
2.1 Conductors 125
3. AÏLLAMENTS 129
4. PANTALLES 130
5. FARCIMENTS 133
6. COBERTES INTERIORS 132
7. ARMADURES 133
8. COBERTES EXTERIORS 134
9. CLASSIFICACIÓ DELS CABLES ELÈCTRICS 135
10. TIPUS DE CABLES DE MINA 136
10.1. Cables de potència 136
10.2 Cables rígids armats 137
10.3 Cables flexibles armats 138
10.4 Cables flexibles 140
10.5 Cables auxiliars 141
QÜESTIONARI MÒDUL V . Cables elèctrics 146
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 7
MÒDUL VI : EQUIPS DE PROTECCIÓ INDIVIDUAL.
PRIMERS AUXILIS EN CAS D’ELECTROCUCIÓ 149
1. EQUIPS DE PROTECCIÓ INDIVIDUAL 150
1.1 Casc de seguretat 151
1.2 Botes de seguretat 152
1.3 Guants 153
1.4 Protectors auditius 153
1.5 Protecció de la vista 154
2. PRIMERS AUXILIS EN CAS D’ELECTROCUCIÓ 153
3. ACTUACIÓ 155
4. RESUM DE LA CONDUCTA QUE CAL SEGUIR 157
5. PREVENCIÓ 159
QÜESTIONARI MÒDUL VI. Protecció individual i primers
auxilis 161
MÒDUL VII : NORMATIVA BÀSICA DE PREVENCIÓ 164
1. LLEI DE PREVENCIÓ DE RISCS LABORALS 165
1.1 Participació d’empresaris i treballadors 165
1.2 Informació, consulta i participació dels treballadors 165
1.3 Comitè de Seguretat i Higiene en el treball 166
1.4 Delegat miner de seguretat 166
3. INSTRUCCIONS TÈCNIQUES COMPLEMENTÀRIES
(ITC) 168
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
8 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
4. REGLAMENTACIÓ ESTATAL SOBRE ALTA I BAIXA
TENSIONS 170
4.1 Reglament per a alta tensió 170
4.2 Reglament per a baixa tensió 171
5. DISPOSICIONS INTERNES DE SEGURETAT (DIS) 171
6. REIAL DECRET 1389/1997, DE 5 DE SETEMBRE, PEL
QUAL S'APROVEN LES DISPOSICIONS MÍNIMES
DESTINADES A PROTEGIR LA SEGURETAT I LA
SALUT DELS TREBALLADORS EN LES ACTIVITATS
MINERES 172
7. CONSTITUCIÓ ESPANYOLA 173
8. ESTATUT DELS TREBALLADORS 173
9. RESUM DE LA LEGISLACIÓ EN MATÈRIA DE
SEGURETAT MINERA 174
QÜESTIONARI MÒDUL VII. Normativa bàsica de prevenció 177
SOLUCIONS ALS QÜESTIONARIS DEL MÒDULS 182
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 9
MÒDUL I S
CONCEPTES ELEMENTALS D’ELECTROTÈCNIA
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
10 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1. INTRODUCCIÓ L'electricitat és un agent físic, l'origen del qual són les càrregues
elèctriques, que constitueix una forma d’energia que es manifesta en
fenòmens mecànics, tèrmics, lluminosos i químics, entre d’altres.”
Des que, el 1831, Faraday va descobrir la manera de produir corrents
elèctrics per inducció, fenomen que permet transformar l’energia
mecànica en energia elèctrica, aquesta forma d’energia s'ha convertit
en una de les més importants per al desenvolupament tecnològic per
la facilitat amb què es genera i es distribueix i pel gran nombre
d'aplicacions que té.
La utilització de l'energia elèctrica en
les mines està generalitzada des que
es van introduir les primeres màquines
elèctriques a finals del segle XIX i
principis del XX.
Avui en dia, a excepció dels vehicles
de càrrega i transport, que generalment fan servir motors d'explosió,
pràcticament tota la maquinària s’acciona elèctricament, ja que la
utilització d’aquest mètode comporta tota una sèrie d’avantatges:
1) El rendiment dels motors elèctrics és
més elevat que el dels motors de combustió
interna.
2) No produeixen gasos d'escapament.
3) El manteniment és menor perquè tenen
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 11
menys peces mòbils i perquè no cal fer parades per proveir-los de
carburant.
4) Els motors són més silenciosos que els motors de combustió.
5) Amb la mateixa potència, els motors elèctrics són molt més
petits que els motors de combustió interna.
Per contra, l'ús de l'energia elèctrica suposa uns riscos enfront dels
quals s’han d'adoptar mesures específiques. Aquests riscos són:
1.1 Risc d’electrocució
El cos humà és molt sensible als corrents elèctrics. Encara que en
l’electrocució hi intervenen moltes variables (característiques de les
persones, temps que el corrent elèctric travessa el cos, trajecte del
corrent, freqüència, intensitat, etc.), és la intensitat la que hi té més
influència.
Els corrents superiors a 30-40 mA poden produir un accident molt
greu per electrocució.
1.2 Risc d’incendi
Una instal·lació elèctrica pot donar lloc a un incendi pel
sobreescalfament d’alguna de les parts o per les espurnes o els arcs
elèctrics que poden generar els curtcircuits o les maniobres de
commutació.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
12 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1.3 Risc d’explosió
Un circuit elèctric pot produir una explosió quan es treballa en una
atmosfera potencialment explosiva. En l’àmbit de la mineria,
aquestes circumstàncies poden donar-se en mines on hi ha grisú o
on hi ha pols de carbó en suspensió.
1.4 Risc d’atrapament per falses maniobres
Les màquines elèctriques es poden engegar i parar a distància,
sovint de manera automàtica.
Les engegades intempestives per defectes o errors de connexió als
circuits de comandament poden afectar les persones situades prop
de les màquines causant accidents molt greus.
Reglament general de normes bàsiques de seguretat minera
El capítol IX del Reglament general de normes
bàsiques de seguretat minera fa referència a les
instal·lacions elèctriques.
S’hi diu que tota instal·lació elèctrica s’ha de
projectar, muntar i mantenir per evitar:
- El risc d’electrocució.
- El risc d’incendi.
- El risc d’explosió, si l’atmosfera és explosiva perquè hi ha
gasos o pols.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 13
La Instrucció tècnica complementària 09.0.10 introdueix la figura de
l’electricista miner i en defineix les funcions quant a muntatge,
explotació i manteniment de les instal·lacions elèctriques, així com
els requisits mínims necessaris per obtenir aquesta qualificació, que
són els següents:
• Haver fet un mòdul professional de la branca elèctrica o tenir
un certificat, expedit per una empresa minera, que acrediti
que s’han exercit tasques electromecàniques a l’interior de
mines durant un mínim de dos anys.
• Superar, davant de l’autoritat minera, un examen relatiu al
muntatge, explotació i manteniment de les instal·lacions
elèctriques mineres, sobre les regles elementals de
l’electrotècnia i sobre coneixements bàsics de primers auxilis.
Els electricistes miners han d’estar inscrits en un llibre registre i han
de renovar el títol cada tres anys.
Aquesta instrucció desenvolupa els temes que es consideren
necessaris per a la formació dels electricistes miners.
2. BASES DE L’ELECTRICITAT
2.1 Tensió
Tots els materials estan formats per àtoms.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
14 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Les càrregues elèctriques entren als àtoms de la matèria o en formen
part. Existeixen càrregues elèctriques positives i càrregues
elèctriques negatives. Normalment en els àtoms ambdues càrregues
estan compensades, però pot passar que hi hagi un excés de
càrregues positives o de càrregues negatives. En aquests casos es
diu que el cos adquireix una tensió o que té un potencial. La tensió o
potencial es mesura en volts (V) i s’agafa com a punt de referència la
massa de la terra, a la qual s’assigna un potencial zero.
2.2 Corrent elèctric
És un principi de la naturalesa que s’esdevé quan dos cossos que
tenen potencials diferents es posen en contacte i comencen a circular
càrregues elèctriques del cos que té més potencial en el cos que té
menys potencial. Aquesta circulació de càrregues s’anomena corrent
elèctric i la seva intensitat es mesura en ampers (A).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 15
2.3 Resistència
Hi ha cossos que permeten que les càrregues elèctriques els
travessin amb molta facilitat, mentre que d’altres ho dificulten. El grau
en què un cos permet el pas del corrent s’anomena resistència
elèctrica. La resistència elèctrica es mesura en ohms (Ω).
La resistència elèctrica d'un conductor depèn de la resistivitat i les
dimensions d’aquest:
R = resistència elèctrica del conductor en Ω ρ = coeficient de resistivitat del material del conductor l = llargada del conductor en m S = secció del conductor en mm2
Els cossos que tenen una resistència elèctrica baixa s’anomenen
conductors, com per exemple el coure, la plata o l’alumini; els cossos
que tenen una resistència elèctrica alta s’anomenen aïllants o
dielèctrics, com per exemple els plàstics, la porcellana o el vidre.
3. LLEI D’OHM
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
16 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Georg Simon Ohm va ser el primer científic a establir la relació entre
la intensitat, la tensió i la resistència presents en un circuit elèctric.
Ohm va establir la llei que porta el seu nom:
Intensitat =
La intensitat de corrent que travessa un circuit és directament
proporcional a la diferència de tensió que s’hi aplica i inversament
proporcional a la seva resistència.
V, tensió en volts
I, intensitat en ampers
R, resistència en ohms
3.1 Caiguda de tensió en un circuit
De la llei d’Ohm es dedueix una conseqüència que el mateix Ohm
mai no va arribar a conèixer, que consisteix en el fet que aplicant
aquesta llei entre dos punts qualssevol d’un circuit s’obté:
V1 - V2 = I · R
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 17
Aquest fet indica que sempre que un corrent travessa un circuit s’hi
produeix una caiguda de tensió. Les caigudes de tensió als circuits
es calculen per conèixer la tensió dels borns dels receptors.
4. POTÈNCIA
La potència es defineix com l’energia consumida o produïda en una
unitat de temps.
Als circuits elèctrics la potència és produïda pels generadors o
bateries i és consumida pels receptors (motors, resistències, etc.). La
potència es mesura en watts (W) en el cas del corrent continu.
P = V · I
Watts = volts · ampers
Per a les potències que tenen un cert valor sovint es fa servir com a
unitat de mesura el kilowatt.
( 1 KW = 1000 W )
5. CAMPS ELÈCTRICS
Al voltant de tot
conductor pel qual
passa un corrent
elèctric es crea un
camp elèctric, cosa
que significa que
qualsevol partícula d’aquest entorn adquireix una certa tensió, que
serà més elevada com més a prop estigui del conductor. Això pot
provocar que es produeixin corrents elèctrics quan un conductor
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
18 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
uneix dos punts del camp que tenen un potencial diferent. Per
exemple, un cable de mina podria induir un corrent elèctric en “una
línia de pega” situada a prop i provocar-hi una explosió intempestiva.
6. CAMPS MAGNÈTICS
Tot corrent elèctric produeix un camp magnètic. La intensitat del
camp magnètic és més gran com més a prop és del conductor que
travessa el corrent.
Aquests camps magnètics exerceixen forces mecàniques sobre
materials ferromagnètics o sobre altres conductors pels quals passa
un corrent elèctric.
El funcionament dels relés o el dels motors elèctrics es basa en
aquesta propietat.
7. TIPUS DE CORRENTS ELÈCTRICS
7.1 Corrent continu (DC)
Les càrregues elèctriques d’un
corrent continu generat per una
bateria o una dinamo sempre tenen
el mateix sentit.
La diferència de tensió del pol positiu i el pol negatiu és constant i,
amb la mateixa resistència, la intensitat és constant en el temps.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 19
7.2 Corrent altern (AC)
Quan un camp magnètic que té una intensitat variable travessa una
espira, s’hi genera un corrent elèctric que sempre és proporcional a
la intensitat del camp magnètic.
Com a conseqüència d’això, quan una espira gira a l’interior d’un
camp magnètic constant s’hi indueix un corrent elèctric que és
proporcional al nombre de línies de força que travessen l’espira cada
moment i el sentit del corrent canvia quan canvia la direcció de les
línies de força que travessen l’espira.
Aquest corrent s’anomena corrent
altern perquè canvia de sentit
quan els pols s’alternen de positiu
a negatiu cada mitja volta de
l’espira. La intensitat i també la
tensió d’aquest corrent són
variables en el temps, de manera
que van des de zero fins a un valor màxim i tornen a zero. El mateix
cicle es repeteix però en sentit contrari.
S’anomena freqüència el nombre de cicles que s’esdevenen en un
segon.
La freqüència es mesura en hertzs (Hz). El corrent industrial a
Europa és de 50 Hz (50 cicles per segon).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
20 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
8. VALOR EFICAÇ, INDUCTÀNCIA I CAPACITAT
8.1 Valor eficaç
Com que en un corrent altern tant la tensió com la intensitat varien
contínuament en el temps, per identificar-les s’utilitza el valor eficaç,
que és el valor del corrent continu que produeix els mateixos efectes
tèrmics que el corrent altern amb el qual es compara.
El valor eficaç és un valor intermedi entre el zero i el valor màxim del
corrent altern.
Els amperímetres i voltímetres es fabriquen perquè mesurin el valor
eficaç del corrent, no pas el valor real.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 21
8.2 Inductància
Fenomen que es produeix quan el corrent
altern passa per un circuit amb bobines (per
exemple, les bobines dels motors) i a
conseqüència del camp magnètic variable que les travessa s’hi
produeix per inducció un corrent que se suma al corrent del circuit.
Com a conseqüència d’aquest mateix fenomen, quan la tensió és
zero la intensitat no ho és.
Sembla que la intensitat es retarda respecte a la tensió. Aquest
aparent retard és més gran com més voltes tenen les bobines i més
elevada és la intensitat.
8.3 Capacitat
Un condensador està format per dues plaques o dos
elèctrodes separats per un material aïllant.
Quan es connecta un condensador a un circuit de corrent
continu, el dielèctric acumula càrregues elèctriques fins que assoleix
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
22 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
la mateixa tensió que s’aplica als elèctrodes. En aquest moment, el
condensador està carregat i deixa de circular corrent al circuit.
S’anomena capacitat d’un condensador la quantitat de càrrega que
adquireix per cada volt aplicat. La unitat de mesura és el farad (F).
Quan un condensador es connecta a un circuit de corrent altern, s’hi
produeix una successió de càrregues i descàrregues, cosa que fa
que quan la tensió és zero la intensitat tingui un cert valor.
Sembla que la intensitat s’avança a la tensió, de manera que es
produeix un efecte invers a l’efecte de la inductància.
9. LLEI D’OHM DEL CORRENT ALTERN
Als circuits de corrent altern, la llei d’Ohm queda modificada, ja que a
més de la resistència s’han de tenir en compte la inductància i les
capacitats del circuit.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 23
10. POTÈNCIA EN ELS CIRCUITS DE CORRENT ALTERN
En el cas del corrent continu tota la potència s’inverteix a produir
energia; en canvi, en el cas del corrent altern, una part d’aquesta
potència s’inverteix en el fenomen de la inductància i en els
condensadors, motiu pel qual només una part d’aquesta potència
arriba a produir energia.
Per això, en el cas dels circuits de corrent altern es poden definir tres
tipus de potència:
- Potència aparent: és la potència total proporcionada pel
generador o transformador de la xarxa.
- Potència activa: és la part de la potència total que es
transforma en energia útil.
- Potència reactiva: és la part de la potència total que s’utilitza
en els fenòmens d’inducció.
Si a un cicle del corrent altern s’hi assigna un angle de 360°, el
desfasament entre la tensió i la intensitat arriba a un nombre de
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
24 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
graus . El coincideix amb el percentatge de la potència
aparent que es converteix en potència útil.
Per tant:
Potència aparent = V · I
Potència útil = V · I ·
Potència reactiva = V · I · .
Com més petit és l’angle de desfasament entre la tensió i la
intensitat, més gran és la potència útil. Tenint en compte aquest
fenomen, per compensar l’efecte oposat a les inductàncies (motores)
es poden muntar condensadors que tenen aquest efecte i amb els
quals s’aconsegueix un angle pròxim a zero.
11. ÚS DEL CORRENT ALTERN
Als circuits industrials s’utilitza sempre el corrent altern per diverses
raons:
1. Els generadors de corrent altern (alternadors) són més simples
que els generadors de corrent continu (dinamos).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 25
2. Els receptors de corrent altern (motors) són més simples i
robustos que els motors de corrent continu.
3. Amb el corrent altern es poden efectuar canvis de tensió
(transformadors), amb la qual cosa es millora la distribució i la
seguretat.
12. XARXES TRIFÀSIQUES
En un circuit de corrent continu o de corrent altern existeixen dos
borns de connexió, dels quals surten dos conductors que arriben fins
al receptor pels quals circula un corrent amb una tensió i una
intensitat determinades. Aquestes xarxes o circuits s’anomenen
monofàsics perquè només hi ha una tensió i una intensitat.
Les xarxes industrials de corrent altern no són monofàsiques, perquè
la potència que s’obté a les màquines no és constant. Per evitar
aquest inconvenient s’utilitzen xarxes trifàsiques.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
26 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
A les xarxes trifàsiques hi ha tres corrents que circulen alhora, cada
un per un conductor (tres fases), amb tres tensions i tres intensitats
que tenen el mateix valor eficaç però que estan desfasades 1/3 de
cicle.
La tensió nominal d’una xarxa trifàsica és la tensió eficaç que hi ha
entre dues fases qualssevol. Aquesta tensió s’anomena tensió de
xarxa o tensió composta (U).
A més de les tres fases actives pot existir un quart conductor,
anomenat conductor neutre, que té com a origen el punt comú de les
tres fases.
La tensió mesurada entre una fase i el conductor neutre s’anomena
tensió simple.
Es compleix la següent relació entre la tensió composta i la tensió
simple.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 27
13. POTÈNCIA I CAIGUDA DE TENSIÓ
A les xarxes trifàsiques les potències prenen els valors següents:
Les caigudes de tensió als cables d’una xarxa trifàsica prenen els
valors següents:
On:
I = intensitat del cable en A
L = longitud del cable en km
r = resistència del cable en Ω/km
x = resistència del cable en Ω/km
= factor de potència de la càrrega que alimenta (normalment un
motor)
= es calcula amb la fórmula
El càlcul de les caigudes de tensió amb altres elements d’una xarxa
pot arribar a ser molt complicat.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
28 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
14. CONNEXIONS DEL CONDUCTOR NEUTRE
A les xarxes trifàsiques (amb el secundari del transformador
connectat en estrella), existeixen tres tipus de connexió del conductor
neutre:
• Conductor neutre aïllat:
En aquestes xarxes el conductor neutre no es connecta a cap punt.
Quan el sistema està aïllat de terra, la intensitat d'un
primer defecte es tanca a través de les capacitats entre les
dues fases i terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 29
En qualsevol cas, la condició de seguretat a respectar serà
sempre:
Rtm · Id ≤ 50 V
Rtm : resistència de la presa de terra de les masses
Id : intensitat del defecte entre fase i massa
Si un primer defecte no ha estat eliminat i es produeix un
segon defecte d'aïllament d'un altre conductor actiu, s'establirà una
intensitat de defecte equivalent a la de curtcircuït entre fases, que
donarà lloc a una elevació de la tensió de les masses respecte a
terra superior a 50 V
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
30 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Conductor neutre a terra:
En aquestes xarxes el conductor neutre del transformador es
connecta directament a terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 31
• Conductor neutre impedant:
En aquestes xarxes el conductor neutre es connecta a terra a través
d’una resistència o impedància.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
32 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
QÜESTIONARI MÒDUL I. Conceptes elementals d’electrotècnia
1. La intensitat de corrent elèctric es mesura en:
a) Volts (V)
b) Ohms (Ω)
c) Amperes (A)
2. La tensió d’un circuit elèctric es mesura en:
a) Volts (V)
b) Hertzs (Hz)
c) Watts (W)
3. La potència es mesura en:
a) Amperes (A)
b) Watts (W)
c) Ohms (Ω)
4. La resistència elèctrica es mesura en:
a) Ohms (Ω)
b) Amperes (A)
c) Watts (W)
5. En un corrent altern s’entén per valor eficaç:
a) El valor d’un corrent continu que produeix en una
resistència els mateixos efectes tèrmics que el corrent
altern.
b) El valor instantani de la tensió o de la intensitat del
corrent altern.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 33
c) El valor mitjà de la tensió o de la intensitat del corrent
altern.
6. Si el corrent és altern, la potència activa és:
a) La potència total proporcionada pel generador.
b) La part de la potència total que es consumeix en les
reactàncies inductives i capacitives.
c) La part de la potència total que es transforma en
energia útil.
7. La potència útil en una instal·lació de corrent altern
s’expressa amb:
a) P = V · I
b) P = V · I ·
c) P = V · I · ·I·.
8. Sempre que un corrent travessa un conductor hi ha
caiguda de tensió
a) Fals. Hi ha casos en què hi circula un corrent però no
hi ha caiguda de tensió.
b) Cert. Segons la llei d’Ohm, quan un corrent circula per
un conductor hi ha caiguda de tensió.
c) Depèn que el corrent sigui altern o continu.
9. Els corrents elèctrics que passen per un conductor
produeixen:
a) Camps magnètics a l’entorn del conductor.
b) Camps lluminosos a l’entorn del conductor.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
34 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
c) Camps elèctrics a l’entorn del conductor.
10. Una instal·lació amb el conductor neutre connectat a
terra significa que:
a) El conductor neutre del transformador es connecta a
terra mitjançant una impedància.
b) El conductor neutre del transformador s’aïlla respecte
del terra.
c) El conductor neutre del transformador es connecta
directament a terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 35
MÒDUL IIONS EL
EL RISC D’ELECTROCUCIÓ I LES SEVES PROTECCIONS
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
36 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1. EFECTES CAUSATS PEL PAS DEL CORRENT A TRAVÉS DEL COS HUMÀ
Les diferents parts del cos humà —com ara la pell, la sang, els
músculs, altres teixits i les articulacions—
tenen per al corrent elèctric una certa
impedància composta d'elements resistius i
capacitius.
Els valors d'aquesta impedància depenen de
diversos factors, en particular del trajecte del corrent, de la tensió de
contacte, de la durada del pas del corrent, de la freqüència del
corrent, del grau d'humitat de la pell, de la
superfície de contacte, de la pressió
exercida i de la temperatura.
Els efectes que té el corrent en circular a
través del cos humà es classifiquen en:
1.1 Efectes directes
Són els efectes que provoca el corrent en
circular a través de l'organisme.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 37
1.2 Efectes indirectes
Els efectes indirectes són causats per actes involuntaris de la
persona.
Exemples: pèrdues d'equilibri, caigudes, cops contra objectes.
EFECTES DIRECTES EFECTE MOTIU
TRASTORNS CARDIOVAS
CULARS
El cop elèctric afecta el ritme
cardíac: infarts,
taquicàrdies, etc.
CREMADES INTERNES
Produïdes per l’arc elèctric a
4.000 ºC
CREMADES EXTERNES
A conseqüència del pas del
corrent
ALTRES
TRASTORNS A conseqüència
del pas del corrent
AUDITIUS OCULARS
NERVIOSOS RENALS
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
38 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
2. FACTORS QUE INCIDEIXEN EN L’ELECTROCUCIÓ
El factor més determinant en l'electrocució és la intensitat del corrent,
que depèn de la tensió (tensió de contacte) i de la resistència que el
cos humà ofereix al pas d'aquest corrent i el temps que hi està
exposat.
2.1 Efectes fisiològics del corrent altern sobre el cos humà
La norma UNE 20.572 descriu els efectes del corrent elèctric que
passa pel cos humà per a corrents alterns i estableix quatre zones,
delimitades per les corbes que apareixen a la figura anterior.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 39
1. Zona 1. Limitada per la corba a (llindar de percepció). Valor
mínim del corrent que provoca una sensació en una persona.
Es considera un valor de 0,5 mA. Habitualment no es
produeix cap reacció.
2. Zona 2. Limitada per la corba a (llindar de percepció) i la
corba b (llindar a partir del qual la persona no es pot
desenganxar del contacte). Pot prendre valors des de 10 mA
per a un temps de pas del corrent de 10 segons, fins a 500
mA per a un temps de pas del corrent de 10 mil·lisegons. Es
percep el pas del corrent, però habitualment no es produeix
cap efecte fisiològic perillós.
3. Zona 3. Limitada per la corba b (llindar a partir del qual la
persona no es pot desenganxar del contacte) i la corba c
(llindar de fibril·lació) (hi ha tres graus: c1, c2 i c3). Pot
prendre valors des de 30 mA per a un temps de pas del
corrent de 10 segons, fins a 500 mA per a un temps de pas
del corrent de 10 mil·lisegons. Habitualment no es produeix
cap dany orgànic, però és probable que hi hagi contraccions
musculars i es tingui dificultat respiratòria, i que hi hagi
efectes reversibles en el cor.
4. Zona 4. Limitada per la corba c (llindar de fibril·lació). A més
dels efectes de la zona 3, hi ha la possibilitat que es
produeixin fibril·lació ventricular, aturada cardíaca, aturada
respiratòria i cremades greus, possibilitat que augmenta amb
la intensitat i el temps.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
40 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Durant un temps indefinit, el corrent màxim que pot circular pel cos
humà sense que hi hagi cap risc greu és de 30 mA.
2.2 Temps d’exposició
En períodes de temps curts, el cos humà pot suportar intensitats de
corrent més altes.
El temps de durada del contacte el determina fonamentalment la
velocitat de resposta de les proteccions i els dispositius de tall.
2.3 Resistència al corrent
Es considera que la impedància interna del cos humà (Zi) és
principalment resistiva i el seu valor depèn, en primer lloc, del trajecte
del corrent i, en segon lloc, de la superfície de contacte. La figura 1
representa les impedàncies del cos humà.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 41
La impedància de la pell (Zp) pot
considerar-se com un conjunt de
resistències i capacitats. La
impedància de la pell disminueix
quan el corrent augmenta. Per a
tensions de contacte superiors a
50 V, la impedància de la pell
disminueix ràpidament i es fa
menyspreable quan la pell es
perfora.
A l’efecte del càlcul, es pot considerar com a valor mitjà de la
impedància total ZT = 2.500 Ω, tenint en compte un trajecte entre la
mà i el peu.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
42 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3. TENSIÓ DE SEGURETAT
Encara que la intensitat del corrent és la que determina el risc, no se
sol parlar de corrent de seguretat, sinó de tensió de seguretat.
Si admetem que 20 mA és el límit perquè un corrent sigui perillós per
a l'ésser humà i que aquest té una resistència de 2.500 Ω
(considerant que les resistències de contacte entre la persona,
l’element en tensió i el terra són nul·les), el límit de perillositat per a la
tensió de contacte és:
V = 2.500 ΩΩΩΩ · 0,02 A = 50 V,
que és la tensió de seguretat per a llocs secs. Per a llocs humits, la
tensió de seguretat es redueix a 24 V.
El Reglament general de normes bàsiques de seguretat minera
aplica diferents criteris de seguretat per a la mineria interior o per a la
mineria a cel obert.
En el cas de la mineria interior, la ITC 09.0.02 estableix que davant
d'un defecte d'aïllament cap massa no s'ha de posar en contacte amb
el terra a més de 50 V (24 V en llocs humits).
En el cas de la mineria a cel obert, la ITC09.0.12 accepta que les
masses es posin en contacte amb el terra a menys de 50 V i que es
limiti el temps d'exposició segons la següent taula per a tensions més
petites de 1.000 V.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 43
Tensió de contacte estimada (valor eficaç per a corrent altern) i temps de funcionament màxim
Tensió de contacte estimada (volts)
Temps de funcionament màxim (segons)
50 - 50 5 75 1 90 0,5 110 0,2 150 0,1 220 0,05 280 0,03
4. CONTACTES DIRECTES
S'entén per contacte directe el contacte que es produeix entre la
persona i un element conductor que normalment està en tensió, com
ara un born d’un motor, un cable pelat, etc.
En una xarxa trifàsica industrial de potència, el contacte directe es
pot produir:
Entre fases actives
En aquest cas, la tensió a què està
sotmesa la persona és la tensió
nominal de la xarxa (tensió
composta U) i l’efecte que causa a
la persona afectada és en realitat un
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
44 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
curtcircuit entre fases, per la qual cosa la violència és extrema.
Entre una fase activa i el terra
En aquest cas, la tensió de contacte és la tensió simple de la xarxa
(U / ) i l’efecte que causa a la persona afectada és el d’un
contacte entre la fase i el terra.
Fins i tot en xarxes amb el conductor neutre aïllat, el corrent de
defecte que es tanca a través de les capacitats paràsites de la xarxa
té gairebé sempre una magnitud molt superior als límits de seguretat.
5. PROTECCIÓ CONTRA CONTACTES DIRECTES
Segons l'apartat 3 de la ITC-BT-24, la norma UNE 20.460-4-41
estableix i defineix els mitjans que s’han d’utilitzar. Habitualment són
els següents:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 45
Recobrir les parts actives amb materials aïllants, que han de ser
adequats a les condicions de treball, i recobrir al màxim possible les
peces que estan en tensió. Aquesta solució s’adopta per als cables,
parts dels embarrats, etc.
Protegir les parts que estan en tensió mitjançant portes, reixes,
elements envoltants, armaris, etc., que evitin un contacte accidental.
Quan les parts actives estan protegides amb aquest sistema, hi ha
una normativa que impedeix que se suprimeixi la protecció sense que
s’hagi tallat el corrent abans.
Separar les parts que estan en tensió allunyant-les de les
persones i posant-les fora del seu abast, de manera que impedeixin
que un operari no s’hi pugui acostar i tocar-les, ja sigui amb el cos o
amb un objecte (escales, barres, eines, etc.).
PROTECCIÓ CONTRA CONTACTES ELÈCTRICS DIRECTES
TENSIÓ DE SEGURETAT
ALLUNYAMENT DE LES PARTS ACTIVES DE LA INSTAL·LACIÓ
INTERPOSICIÓ D’OBSTACLES
RECOBRIMENT DE LES PARTS ACTIVES
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
46 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
El Reglament general de normes bàsiques de seguretat minera
prohibeix utilitzar conductors nus, a excepció del material
d’empalmament, el fil de contacte per tracció elèctrica i els
conductors de protecció i de connexió de terra. Tots els equips, tret
dels que treballen a una tensió de seguretat baixa, han de tenir un
recobriment amb un grau de protecció igual o superior a IP-2XX .
6. CONTACTES INDIRECTES
La instrucció MI BT 001, que
desenvolupa el Reglament
electrotècnic per a baixa tensió,
defineix com a contacte indirecte “el
contacte de persones amb masses
que s’han posat accidentalment en
tensió”.
S'entén per contacte indirecte el fet de tocar un element metàl·lic
conductor en què en condicions normals no hi hauria d’haver cap
tensió, però que per causa d'un defecte en la connexió a terra de la
xarxa té un determinat potencial respecte del terra.
En efecte, els defectes d'aïllament en un punt qualsevol d'una xarxa
elèctrica sempre comporten que augmenti el potencial de les
masses. El fet que aquesta tensió arribi a ser perillosa (és a dir, que
superi els límits de 50 V o 24 V que estableix el Reglament) depèn
fonamentalment de dos factors:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 47
El valor de la intensitat de defecte, que depèn del règim del
conductor neutre de la xarxa, i el valor de la resistència de la
connexió de terra dels equips i les masses metàl·liques.
Rt : resistència de la connexió de terra del neutre
Z : impedància
Idt: intensitat de defecte total
Id: intensitat de defecte a terra
Ic: intensitat de defecte capacitativa
Rtm: resistència de la presa de terra de les masses
Rl: resistència de línia
Rr: resistència de retorn
La figura anterior mostra el circuit elèctric simplificat d'un contacte
d'aquest tipus. Aquesta figura correspon al règim del neutre que les
normes anomenen amb presa de terra comuna (esquema IT), que és
el més habitual en la mineria interior, ja que la connexió de terra dels
equips generalment es fa mitjançant els conductors de protecció dels
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
48 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
mateixos cables, els quals es connecten a terra en la subestació
transformadora. Per al cas del conductor neutre aïllat s’ha de
considerar que el valor de Z és infinit.
Règim de connexió del conductor neutre
1. Amb el conductor neutre connectat directament a terra, el
corrent de defecte és tan alt (corrent de curtcircuit monofàsic),
que és pràcticament impossible aconseguir els límits que el
Reglament general de normes bàsiques de seguretat minera
imposa per a la tensió de contacte. Per això, aquest mètode
no és adequat per a la mineria interior.
2. Amb el conductor neutre aïllat, la intensitat de defecte en
les xarxes de baixa tensió és en general molt baixa i no hauria
de comportar problemes pel que fa a les tensions de contacte
generades si hi havia cap defecte.
3. Amb el conductor neutre impedant, la impedància de la
connexió de terra del conductor neutre, Zt, es pot escollir de
manera que s'aconsegueixi un valor de corrent de defecte
que, sense que sigui massa elevat (per exemple, entre 1 i
5 A), permeti l'actuació de relés diferencials, sense que arribi
a generar tensions de contacte perilloses.
Per tot això, en la mineria subterrània per a les xarxes de baixa
tensió és habitual usar el règim de connexió del conductor neutre
aïllat, precisament per l'avantatge que es redueix molt el valor del
corrent de defecte a terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 49
El conductor neutre impedant, des del punt de vista de l'electrocució,
pot ser tan segur com el conductor neutre aïllat i en canvi té el gran
avantatge que permet la utilització de proteccions de defecte a terra
selectives (diferencials).
Per contra, en les xarxes d'alta tensió es desaconsella aquest tipus
de solució per problemes de sobretensions.
7. SISTEMES DE PROTECCIÓ
7.1 Introducció
El sistema normal de protecció, que fixa Reglament general de
normes bàsiques de seguretat minera per a totes les xarxes que
tenen una tensió superior a la PTS, es basa en dues tècniques
bàsiques i complementàries:
- Crear un entorn en el qual totes les masses que són
simultàniament accessibles tinguin sempre el mateix potencial
(sistema equipotencial).
- Instal·lar dispositius de tall automàtics que deixin sense corrent la
part del circuit en què hi ha el defecte i impedeixin que es torni a
connectar mentre persisteix aquest defecte.
7.2 Sistemes equipotencials de connexió de terra
L'objectiu d'aquest sistema és que totes les masses conductores de
la instal·lació a les quals es pot accedir simultàniament tinguin
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
50 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
sempre (fins i tot si el defecte és a la connexió de terra) un mateix
potencial i que estiguin connectades a terra mitjançant un conductor
de baixa resistència.
Per aconseguir aquest objectiu cal interconnectar totes les masses
conductores mitjançant un conductor de protecció i connectar tot
aquest sistema al terra a través d'una connexió de terra de baixa
resistència, tal com s’indica a la figura següent:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 51
Hi ha dues maneres de muntar un sistema equipotencial:
a) Interconnexió de les masses
Cal interconnectar totes les masses conductores de la instal·lació que
siguin accessibles per a les persones (carcasses de motors, caixes,
armadures de cables, xassissos de màquines, quadres, carrils,
canonades...).
Per connectar-les es poden utilitzar conductors específics,
conductors inclosos en els cables o la mateixa armadura del cable.
No poden utilitzar-se com a conductors de protecció elements com
ara canonades, carrils, etc.
Si dos sistemes equipotencials diferents tenen unes masses a les
quals pot accedir simultàniament una persona, s’han d’interconnectar
segons el que especifica el punt 2.2.2.2 de la ITC 09.0.02.
A la pràctica, cal considerar tota la mina com un únic sistema
equipotencial, a causa de la gran quantitat de masses metàl·liques
que la recorren i que interconnecten les diferents zones (cables,
canonades, carrils, etc.). En la majoria dels casos, també serà molt
difícil separar el sistema equipotencial de l'exterior del de l'interior, ja
que normalment aquesta interconnexió té lloc a través de múltiples
masses metàl·liques (guies, carrils, canonades...).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
52 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
b ) Connexió de terra
Les connexions de terra són els punts en què les xarxes
equipotencials es connecten de manera específica al sòl, per
aconseguir una unió de baixa resistència al potencial zero de la terra.
Es poden instal·lar una o més connexions de terra per a cada
sistema equipotencial, per aconseguir la resistència de connexió de
terra més baixa possible, si pot ser inferior a 5 Ω.
La connexió de terra s’ha de fer d’acord amb la ITC-BT-18. El factor
determinant per aconseguir una baixa resistència és la resistivitat del
sòl: com més resistiu és el sòl, més complicat és aconseguir una
bona connexió de terra.
Per calcular la resistència de les connexions de terra atesa la
variabilitat de la resistivitat del sòl, és obligatori mesurar-ne el valor
real de la resistència abans que es posin en marxa.
7.3 Proteccions contra defectes en la connexió de terra
El Reglament general de normes bàsiques de seguretat minera
obliga a utilitzar dispositius de tall automàtics per als defectes en les
connexions de terra, tant en les xarxes de baixa tensió com en les
d’alta tensió. A més, les xarxes solament es poden tornar a connectar
després que hagi actuat un dispositiu que controli l'estat adequat de
l'aïllament (ITC 09.0.02).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 53
a) Baixa tensió
En les xarxes de baixa tensió el tipus de proteccions que s’han
d’utilitzar és determinat pel règim del conductor neutre de la xarxa.
En xarxes amb el conductor neutre aïllat, s'hi han d’utilitzar els
anomenats "controls d'aïllament". L'esquema de principi es
representa a la figura següent:
El dispositiu injecta en les tres fases de la xarxa una tensió contínua
respecte al terra i controla el corrent que hi circula. Si l'aïllament és
correcte, el corrent és molt feble, però si hi ha algun defecte en la
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
54 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
connexió de terra el corrent és més gran i el sistema reacciona i obre
el circuit. Evidentment, només pot funcionar un únic dispositiu
d'aquest tipus en una mateixa xarxa.
Aquest sistema té l'avantatge que permet una lectura contínua del
grau d'aïllament i fins i tot genera diverses alarmes per als diferents
graus de defecte (el Reglament general de normes bàsiques de
seguretat minera obliga a instal·lar una primera alarma a 50 Ω/V i a
instal·lar el mecanisme de tall automàtic a 10 Ω/V). Com a
inconvenient, aquests dispositius no són selectius, de manera que
tota la xarxa queda sense tensió si hi ha un defecte en qualsevol de
les branques, la qual cosa pot ser un problema pràctic en xarxes
extenses o que afecten serveis vitals (ventiladors, bombes...). No
obstant això, al mercat hi ha relés "direccionals" per a xarxes amb el
conductor neutre aïllat, que permeten establir una selecció entre les
diferents branques de la xarxa.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 55
Els controladors d'aïllament han de combinar-se amb relés de
protecció amb el contactor obert, que funcionen amb el mateix
principi però que solen ser més senzills. Aquests relés només entren
en funcionament quan no hi ha tensió aigua avall de l'element de tall:
impedeixen la reconnexió en la branca on hi ha el defecte i, a més,
permeten localitzar fàcilment el punt on s'ha produït l'avaria. Quan
s'utilitza aquest tipus de dispositiu, encara que el contactor o
interruptor estigui obert, a la xarxa hi ha tensió de mesura, la qual
cosa no representa cap perill d'electrocució, ja que aquests relés
solen treballar a PTS, però pot representar un risc des del punt de
vista de la ignició d'una atmosfera explosiva, fet que cal tenir en
compte sobretot en tasques de manteniment.
En les xarxes amb el conductor
neutre connectat a terra
(impedant o amb la connexió
directa), les proteccions són del
tipus que es coneix com a "relés
diferencials", l'esquema de
principi dels quals es representa
a la figura.
Aquests relés actuen quan
detecten un desequilibri entre
els corrents de les tres fases de
la xarxa, desequilibri que es
genera quan es produeix el
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
56 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
defecte en la connexió de terra, ja que el corrent de defecte només
circula per una de les fases (corrent homopolar).
Aquest tipus de relés són senzills, fiables i barats, i tenen el gran
avantatge que permeten una selecció total. N’hi ha de diverses
sensibilitats i en alguns casos poden permetre un cert retard per
millorar l’esglaonament en l'actuació de les proteccions. En general,
es recomana que el corrent de defecte sigui com a mínim 10 vegades
superior a la sensibilitat dels relés, per assegurar-ne la velocitat
d’actuació.
També a les xarxes amb el conductor neutre a terra és necessari
instal·lar-hi dispositius de protecció amb el contactor obert, com el
que es representa a la figura , per evitar la reconnexió de la branca
en què hi ha l’avaria.
Alta tensió
Per a les xarxes que tenen el conductor neutre aïllat hi ha alguns
dispositius de control d'aïllament similars als de les xarxes de baixa
tensió, encara que comporten alguns problemes d'utilització i no són
selectius (només pot instal·lar-se’n un a cada xarxa), cosa que per a
l’alta tensió suposa un inconvenient molt més gran que per a la baixa
tensió.
En les xarxes amb el conductor neutre impedant connectat a terra,
s’hi fan servir relés de corrent homopolar.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 57
8. SOBRETENSIONS
A més dels contactes directes i indirectes, a la mina poden donar-se
altres situacions de risc d'electrocució per efecte de les
sobretensions que poden arribar a produir-se en certs casos, com per
exemple:
8.1 Sobretensions d'origen atmosfèric
Les descàrregues de llamps sobre les estructures i edificis de
l'exterior generen grans sobretensions que poden, en certes
condicions, transmetre’s cap a l'interior a través d'elements
conductors, com ara guies, carrils, canonades o cables. Evidentment,
aquest fenomen és més preocupant en les parts de la mina més
properes als pous o a les galeries d'accés.
Per evitar els riscos derivats d'aquest efecte, el Reglament general
de normes bàsiques de seguretat minera obliga a:
1. Interconnectar elèctricament, com a mínim cada 200 m, tots
els elements conductors de pous i galeries (carrils,
canonades, conductors sense protecció, etc.) situats en un
radi de 1.000 m des de la boca de mina.
2. Instal·lar descarregadors de sobretensions per a les línies
aèries, que han de tenir la connexió de terra "independent de
qualsevol altra".
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
58 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3. Connectar les estructures exteriors que es prolonguen cap a
l'interior (castellets, guies, carrils, etc.) a una connexió de
terra situada a l'exterior, sense connectar-les amb les
connexions de terra de les instal·lacions de l'interior que en
són alienes.
8.2 Voltants de les connexions de terra de les xarxes d'alta
tensió
A les subestacions d'alta tensió,
sobretot a les exteriors, s’hi poden
produir descàrregues molt intenses
a terra (fins i tot de milers
d'amperes), provocades per
defectes en la connexió de terra de
les xarxes d'alta tensió que tenen el
conductor neutre a terra o per
descàrregues atmosfèriques en les
línies d'entrada. Aquests corrents
generen en la connexió de terra una
caiguda de tensió que també serà
de milers de volts, la qual afecta el
sòl circumdant a l'elèctrode de
connexió de terra seguint una corba del tipus representat a la figura
de l’esquerra, de manera que en tot el radi que circumda l'elèctrode
s’hi produeix un gradient de tensions. Lògicament, com més resistiu
és el sòl, més de pressa cau la tensió i més alt és el gradient.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 59
Per tant, entre dos punts del
sòl situats a distàncies
diferents de l'elèctrode hi
haurà una diferència de
potencial més gran com més
gran sigui la resistivitat del
sòl.
En aquestes condicions, es defineix com a tensió de pas la màxima
diferència de tensió que hi pot haver entre dos punts situats a una
distància d'un metre, que és la distància que es considera equivalent
a la separació entre els dos peus d'una persona quan camina.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
60 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
El Reglament electrotècnic per a baixa tensió i, en particular, la MIE-
RAT 13 estableixen les tensions de pas màximes admissibles, en
funció de la durada del defecte.
Qualsevol massa metàl·lica soterrada (o en contacte amb el sòl)
situada a la zona d'influència de la connexió de terra, pot prendre un
potencial que pot arribar a ser molt elevat, la qual sobretensió es pot
transmetre a altres instal·lacions.
Com a conseqüència de tot això, per a les connexions de terra en
què es preveu que hi hagi grans corrents de descàrrega, convé
prendre les precaucions següents:
• Utilitzar elèctrodes de grans dimensions que no sobresurtin de
la superfície (reixetes enterrades...).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 61
• Calcular les tensions de pas que s’hi poden arribar a produir i
el radi d'influència de la connexió de terra.
• Tancar la zona d'influència per impedir-hi l'accés. Dins
d'aquesta zona és convenient recobrir el terreny amb un
material aïllant (grava, formigó...).
• Comprovar que en aquesta zona no hi hagi canalitzacions ni
materials conductors enterrats (cables, canonades, vies
antigues, ferralla...).
9. BARREJA DE TENSIONS
En un circuit pot arribar a produir-se una sobretensió permanent a
causa de la barreja de tensions amb altres xarxes que tenen una
tensió superior, que pot ser provocada per una fallada entre el primari
i el secundari del transformador que l'alimenta, o per un contacte
accidental entre els conductors d'una xarxa i de l’altra.
Aquesta situació comporta un risc evident, ja que els aïllaments i les
proteccions de la xarxa que té una tensió més baixa no estan
dimensionats per a la tensió de l'altra xarxa, de manera que
inevitablement s’hi produiran defectes d'aïllament, amb el consegüent
perill per a les persones. A més, aquest tipus de defectes sol anar
acompanyat de danys generalitzats als equips, especialment en els
més delicats, com ara els equips electrònics.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
62 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Per evitar aquest tipus de situacions, s'han de prendre les mesures
següents:
En les xarxes amb el conductor neutre aïllat o altament impedant, cal
instal·lar-hi un limitador de tensió entre aquest conductor neutre i el
terra (o entre una fase i el terra, si el conductor neutre no és
accessible). Això és obligatori en els centres de transformació
interiors, segons la ITC 09.0.05.
En general es considera una bona pràctica elèctrica no barrejar els
cables que tenen tensions diferents en tota la llargària de galeries i
pous, i molt especialment no ajuntar els cables d'alta tensió amb els
de baixa tensió.
10. LES CINC NORMES PER A TREBALLAR SENSE TENSIÓ
Les operacions per deixar sense tensió una instal·lació, abans
d'iniciar el "treball sense tensió", i per restablir-la, en finalitzar-lo, les
han de fer treballadors autoritzats.
Es fan en dues fases:
10.1 Supressió de la tensió
Un cop identificats la zona i els elements que s’han d’actualitzar,
s’inicia el treball, per al qual, llevat que existeixin raons essencials
per fer-ho d'una altra manera, s’ha de seguir el procés que es descriu
a continuació, que es desenvolupa seqüencialment en cinc etapes:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 63
1. Obrir totes les fonts de tensió de manera que la situació del
dispositiu de tall sigui visible.
2. Prevenir qualsevol possible realimentació: enclavament-
bloqueig.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
64 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3. Verificar que no hi ha tensió.
4. Connectar a terra totes les possibles fonts de tensió i fer-hi un
curtcircuit.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 65
5. Delimitar i senyalitzar la zona de treball.
10.2 Restabliment de la tensió
1. Retirar les proteccions addicionals i la senyalització que indica
els límits de la zona de treball.
2. Retirar la connexió de terra i el curtcircuit.
3. Desbloquejar i/o retirar la senyalització dels dispositius de tall.
4. Tancar els circuits per restablir-ne la tensió.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
66 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
QÜESTIONARI MÒDUL II. Risc d’electrocució 1. Els efectes indirectes que el corrent altern origina en
circular a través del cos humà:
a) Són els efectes que el corrent origina en circular a través de
l'organisme.
b) Són causats per actes involuntaris de la persona.
c) Són causats per materials aliens a la instal·lació elèctrica.
2. Un contacte directe es pot donar:
a) Entre una fase activa i el terra.
b) Entre el conductor de protecció i el terra
c) Entre la carcassa d’un aparell elèctric i el terra.
3. Per protegir-se contra contactes directes cal:
a) Utilitzar conductors nus per a les fases actives.
b) Recobrir les parts actives amb materials aïllants.
c) Protegir les parts que tenen tensió mitjançant portes i
reixes metàl·liques.
4. Un contacte indirecte:
a) És el contacte entre dos conductors actius.
b) És el contacte de persones amb masses que s’han posat
accidentalment en tensió.
c) És el contacte de persones amb un conductor actiu i el
terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 67
5. La tensió de contacte es defineix com:
a) La tensió que es produeix a causa d'un defecte d'aïllament
entre una massa i el terra.
b) La diferència de potencial que durant un defecte hi pot
haver entre la mà i el peu d’una persona.
c) La tensió d’alimentació de la instal·lació elèctrica.
6. Per protegir-se contra contactes indirectes:
a) En un règim de connexió amb el conductor neutre
impedant, cal utilitzar controladors d’aïllament permanents.
b) En un règim de connexió amb el conductor neutre aïllat, cal
utilitzar fusibles per al primer defecte.
c) El conductor neutre del transformador connectat
directament a terra és obligatori per a la mineria interior.
7. Per evitar els riscos de les sobretensions d’origen
atmosfèric cal:
a) Interconnectar elèctricament, com a mínim cada 200 m,
tots els elements conductors de pous i galeries situats en
un radi de 1.000 m des de la boca de la mina.
b) Fer un pou al costat de cada castellet.
c) Mantenir separats tots els sistemes de terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
68 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
8. Entre dos punts del sòl situats a distàncies diferents de
l'elèctrode es produeix una “tensió de pas”, que es
defineix com:
a) La màxima diferència de tensió que hi pot haver entre dos
punts situats a una distància de 10 metres l’un de l’altre.
b) La màxima diferència de tensió que hi pot haver entre dos
punts situats a una distància d'un metre entre l’un i l’altre.
c) La màxima diferència de tensió que hi pot haver entre dos
punts situats a una distància de tres metres entre l’un i
l’altre.
9. Per evitar la barreja de tensions en xarxes amb el
conductor neutre aïllat o altament impedant s’ha de:
a) Instal·lar un limitador de tensió entre el conductor neutre i
el terra.
b) Instal·lar un interruptor magnetotèrmic entre el conductor
neutre i el terra.
c) Instal·lar un relé diferencial entre el conductor neutre i el
terra.
10. La primera de les cinc normes per treballar sense tensió
és:
a) Verificar que no hi ha tensió.
b) Obrir totes les fonts de tensió de manera que la situació del
dispositiu de tall sigui visible.
c) Delimitar i senyalitzar la zona de treball.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 69
MÒDUL III
RISC D’INCENDI. PROTECCIÓ DE LES INSTAL·LACIONS CONTRA SOBREINTENSITATS
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
70 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1. EFECTES DELS CORRENTS ELÈCTRICS ELEVATS
1.1. Efectes tèrmics
El pas d’un determinat corrent a través d’un conductor produeix
sempre un efecte d’escalfament que s’anomena efecte Joule i que
s’expressa amb la fórmula següent:
Q = 0,24 R I2 t
Q = quantitat de calor generada, en calories
R = resistència del conductor, en ohms
I = intensitat del corrent, en ampers
t = temps durant el qual circula el corrent, en segons
Es calcula que la calor generada no sigui perjudicial per als cables i
per a la resta d’elements pels quals passa el corrent, fet que
garanteix que mentre hi circuli la intensitat prevista en el càlcul
aquests components no es deterioraran.
En els circuits hi pot haver intensitats superiors a les que s’han
previst mitjançant el càlcul
(sobreintensitats) per diferents motius.
Aquestes intensitats poden produir un
increment de la calor.
Aquesta calor pot provocar l’escalfament
dels aïllants i la combustió dels
materials de l’entorn. Sense que calgui arribar a la combustió, un
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 71
sobreescalfament provoca que els aïllants envelleixin molt aviat. A
títol orientatiu, es diu que:
“Una elevació de 10 ºC sobre la temperatura de classificació d’un
aïllant, en redueix la vida a la meitat.”
En el cas dels curtcircuits, es considera que no hi ha dissipació de
calor a l’atmosfera i que tota la calor generada s’inverteix a escalfar
els conductors, de manera que sovint s’arriben a fondre.
1.2 Efectes dinàmics
En el cas dels curtcircuits en les xarxes d’alta tensió, la gran
intensitat de les forces i els camps que generen fan que aquestes es
desenvolupin amb una gran magnitud, de manera que poden arribar
a provocar desperfectes a l’interior dels equips elèctrics de la
instal·lació.
1.3 Arcs elèctrics
Els arcs elèctrics són conseqüència
del pas del corrent a través de
l’aire. Produeixen calor i radiació
(llum) i desgasten els materials dels
contactes.
En els curtcircuits també es donen
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
72 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
les condicions perquè es produeixin arcs, que s’han d’eliminar tan
aviat com sigui possible.
Hi pot haver sobreintensitats en els circuits a conseqüència de
sobrecàrregues i curtcircuits.
2. SOBRECÀRREGUES 2.1 Causes
A les xarxes elèctriques es poden produir sobrecàrregues per
diverses causes:
• Un increment de la potència mecànica que requereixen els
motors elèctrics (per exemple, un bloqueig del rotor…).
• Una baixada de tensió de la xarxa.
• Una arrencada excessivament llarga dels motors.
• Una coincidència de petites sobrecàrregues o una punta
d’arrencada de diversos receptors, en una línia d’alimentació
comuna.
3. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA SOBRECÀRREGUES
Els dispositius es poden protegir contra sobrecàrregues mitjançant
relés tèrmics i interruptors automàtics.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 73
3.1 Relés tèrmics
Els relés tèrmics poden ser de diversos tipus (de bilàmines,
indirectes, electrònics, etc.). Sempre actuen segons una corba de
resposta de tipus invers, és a dir, que el temps de desconnexió és
més curt com més gran és la sobrecàrrega. En la figura anterior es
dibuixa una corba característica i es mostra la foto d’un relé tèrmic
electrònic.
Els corrents de sobrecàrrega poden ser interromputs pels elements
normals amb què funcionen els motors (contactors), motiu pel qual
els relés de sobrecàrrega d’aquest tipus de receptors normalment
actuen directament sobre els elements esmentats.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
74 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
4. CURTCIRCUITS
4.1 Causes
Els curtcircuits poden produir-se per moltes causes; no obstant això,
les més freqüents solen ser les següents:
1. Deteriorament de l'aïllament a conseqüència d'un
envelliment progressiu per efecte de les altes temperatures,
la humitat, etc.
2. Acció mecànica externa a conseqüència d'un cop amb una
màquina o eina, la caiguda d'una pedra, etc.
Convé, a l'hora de dissenyar, mantenir i utilitzar una instal·lació
elèctrica, posar els mitjans per evitar com sigui possible que hi hagi
curtcircuits. Algunes d'aquestes mesures serien les següents:
a) Utilitzar materials d'una qualitat adequada a les condicions de
servei. Si s’ha de reparar algun element (p. ex., el
rebobinatge d'un motor), utilitzar aïllants de la mateixa
qualitat que l'original de fàbrica.
b) Evitar els escalfaments continuats dels materials aïllants, que
en reduiran la vida de manera notable. Per a això, a més de
les proteccions de sobrecàrrega, és fonamental assegurar
una correcta refrigeració de motors, cables i altres aparells.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 75
c) Evitar tant com sigui possible els emplaçaments humits i
polsegosos.
d) Mantenir un grau raonable de neteja en l'interior dels equips.
Mantenir les juntes d'estanqueïtat en perfecte estat.
e) Evitar les sobretensions i protegir sempre la xarxa
adequadament per si se n’hi produeixen.
f) Protegir els cables durant el muntatge i col·locar-los de
manera que tinguin el mínim desgast possible en la utilització
diària.
5. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA CURTCIRCUITS
A diferència de les sobrecàrregues, els corrents de
curtcircuit no es poden interrompre mitjançant els
elements normals de funcionament (contactors), ja que
els arcs que es produeixen en l'obertura del circuit tenen
una gran potència. Per això fan falta dispositius de tall
especials, com ara fusibles i interruptors automàtics
(disjuntors). No obstant això, en alguns casos els
contactors poden arribar a tenir una capacitat de tall
adequada, sobretot si són contactors de buit. De totes maneres, no
és una bona solució fer servir un contactor com a element de tall de
corrents de curtcircuit, ja que en disminuiran força la vida útil.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
76 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
5.1 Fusibles
Els fusibles són elements molt
simples, com s'aprecia en la
figura, formats per un
conductor especial que té una
secció petita i que, per tant, és
sensible als corrents alts i està
calibrat de manera que es
fongui en arribar a una intensitat determinada, amb la qual cosa
interromp el pas del corrent.
Són barats però tenen l'inconvenient que s’han de substituir cada
vegada que han actuat. Normalment s'utilitzen en les caixes en què
CCaarrccaassssaa ddee
mmaatteerriiaall aaïïllllaanntt
AAggaaffaaddoorr aaïïllllaanntt
IInnddiiccaaddoorr
ddee ffuussiióó
LLààmmiinnaa ddee ccoonnnneexxiióó
EElleemmeenntt
ffuussiibbllee
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 77
hi ha els components dels motors i com a protecció en xarxes d’alta
tensió en què s’espera que hi hagi pocs curtcircuits.
Les característiques fonamentals dels fusibles són:
a) Tensió nominal: tensió de funcionament
prevista en la qual es garanteixen les
característiques dels fusibles.
b) Intensitat nominal: màxima intensitat que pot
suportar indefinidament un fusible sense que es
fongui.
c) Capacitat de ruptura: intensitat màxima a què són capaços
de tallar el corrent quan funcionen amb la tensió nominal
d) Corba característica temps/intensitat del corrent:
característica pròpia de cada fusible que indica el
temps de resposta en funció de la intensitat del corrent.
e) Limitació de corrent: característica
que tenen alguns fusibles (tipus HRC o NH, segons la UNE
21-103) que els permet reduir el corrent efectiu de curtcircuit
per sota del que seria previsible.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
78 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Al mercat hi ha diferents tipus
de fusibles destinats a cobrir els
diferents tipus d'aplicacions, els
quals es diferencien
fonamentalment per les corbes
d'intervenció.
Evidentment, un fusible d’un
equip només es pot substituir
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 79
per un altre fusible del mateix tipus i les mateixes característiques.
No n'hi ha prou que siguin del mateix amperatge.
5.2 Relés magnètics
Els relés magnètics reaccionen davant de sobreintensitats que tenen
un valor alt i quan s’associen a interruptors la rapidesa amb què
tallen el corrent és suficient perquè no es perjudiqui ni la xarxa ni els
aparells que hi estan connectats.
Per iniciar la desconnexió, els relés convencionals se serveixen del
moviment d'un nucli de ferro dintre d'un camp magnètic proporcional
al valor de la intensitat del corrent.
La corba característica amb què actua un relé magnètic és la que es
representa a la figura.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
80 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
El dispositiu permet treballar en la zona A, però no en la B.
La desconnexió s'efectua quan les condicions del circuit arriben a la
zona ratllada de separació entre ambdues. És a dir, per a la corba
d’exemple de la figura anterior, qualsevol intensitat menor que 4,25 A
no provocaria la desconnexió, per més temps que estigués circulant.
En canvi, qualsevol intensitat superior a 4,75 A provocaria la
desconnexió immediata.
El límit inferior de la corba (uns 4 mil·lisegons) és determinat pel
temps que transcorre des de l'instant en què s’estableix la intensitat
fins al moment en què s’extingeix l'arc. Aquest temps marca la inèrcia
mecànica i elèctrica pròpia d'aquests aparells.
Tots els elements del circuit elèctric es calculen perquè puguin
suportar el corrent de curtcircuit durant el temps esmentat.
6. DISPOSITIUS DE PROTECCIÓ CONTRA CURTCIRCUITS I SOBRECÀRREGUES
6.1 Interruptors automàtics
Són dispositius que protegeixen els aparells i els conductors de
curtcircuits i sobrecàrregues.
Els interruptors automàtics o disjuntors són aparells mecànics que
tenen una gran capacitat de tall del corrent. Normalment duen
associat un relé de sobrecàrrega i/o un relé de curtcircuit, fet que
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 81
permet un cert marge de regulació. Són dispositius molt més cars
que els fusibles, però es poden utilitzar com a elements normals per
al funcionament dels equips, motiu pel qual s'usen sobretot en
instal·lacions crítiques i en què s’opera freqüentment, com per
exemple les xarxes d’alta tensió, els transformadors o les línies de
distribució.
Generalment, els interruptors automàtics combinen diversos sistemes
de protecció en un sol aparell. Els més utilitzats són els
magnetotèrmics.
La següent figura reflecteix tres tipus d'interruptors automàtics
segons el nombre de pols.
UNIPOLAR BIPOLAR TRIPOLAR
TETRAPOLAR
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
82 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Tenen tres sistemes de desconnexió: manual, tèrmic i magnètic.
Aquests aparells consten d'un relé magnètic, format per una bobina,
que actua sobre un contacte mòbil quan la intensitat que la travessa
supera el valor nominal (In). Aquest és l'element que protegeix la
instal·lació contra curtcircuits, atesa la rapidesa amb què funciona, i
cada vegada que es desconnecta per aquest motiu s’ha de tornar a
connectar (tornar a tancar el contacte superior), bé sigui manualment
o elèctricament.
També tenen un desconnectador tèrmic, format per una làmina
bimetàl·lica que es doblega en escalfar-se per un excés d'intensitat i
que desconnecta el contacte inferior del dibuix, encara que sigui més
lentament que el dispositiu anterior.
Aquesta és la protecció contra sobrecàrregues i la seva velocitat de
desconnexió és inversament proporcional al valor de la sobrecàrrega.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 83
Quan es produeix la desconnexió, cal esperar que es refredi la
làmina bimetàl·lica perquè el corrent torni a passar als circuits
protegits.
Una característica que cal tenir en compte a l’hora de seleccionar un
interruptor magnetotèrmic és el poder de tall quan hi ha càrrega (és a
dir, quan la intensitat hi passa), que pot ser diferent dintre d'un mateix
tipus de corba de desconnexió. Els valors de fabricació més habituals
de la intensitat màxima que poden tallar els interruptors automàtics
industrials en un curtcircuit se situen entre 6 kA i 100 kA.
Solen fabricar-se per a intensitats entre 5 i 125 amperes, de forma
modular i amb un calibratge fix, i no es poden regular. Per a
intensitats més grans (de 1.000 A o més), en les instal·lacions
industrials s’hi afegeix un element de regulació extern, com a mínim
de l'element magnètic, per protegir-lo contra els curtcircuits.
Cadascun dels sistemes de protecció pot actuar independentment
dels altres. La seva corba característica està formada per la
superposició de les corbes característiques dels dos elements de
desconnexió, el magnètic i el tèrmic.
En el gràfic de la figura següent, s’hi representa la corba de
desconnexió d'un interruptor magnetotèrmic, en la qual s'aprecia una
zona A, clarament tèrmica, una zona B, que correspon a la reacció
magnètica, i la zona d’encavalcament C, on l’obertura del circuit pot
ser provocada per l'element magnètic o el tèrmic indistintament.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
84 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Els elements normals amb què operen els motors (contactors) poden
interrompre els corrents de sobrecàrrega, motiu pel qual els relés de
sobrecàrrega d'aquest tipus de receptors normalment actuen
directament sobre aquests elements.
Existeixen molts tipus d'interruptors, que es diferencien per la manera
com s’extingeix l'arc que es forma en obrir el circuit. En l’àmbit de la
mineria els més corrents són els següents:
• Ruptura a l'aire (que poden ser al seu torn de ruptura brusca,
Ir: Corrent de reacció de dispar per sobrecàrrega Im: Corrent de reacció de dispar per curcircuit
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 85
bufament magnètic...).
• Ruptura en oli (han de ser del tipus que funcionen amb petits
volums d'oli, ja que els que funcionen amb grans volums d'oli
no es permeten en l’interior de la mina).
• Ruptura per aire comprimit.
• Ruptura en hexafluorur de sofre.
• Ruptura al buit.
A la figura es pot veure la protecció d’un conductor mitjançant un
interruptor automàtic.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
86 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Les característiques principals d’un interruptor automàtic són:
a) Tensió nominal: tensió de treball de l'interruptor, que en
determina la resta de característiques.
b) Corrent nominal: valor del corrent que suporten els
interruptors de manera indefinida, des del punt de vista
tèrmic.
c) Poder de tall: valor del corrent que l'aparell és capaç
d'interrompre amb una tensió determinada.
d) Corrent de curta durada admissible: valor màxim del
corrent que admet l'equip en posició de tancament,
normalment durant un segon. Aquest valor caracteritza
l'equip quant a resistència enfront dels efectes dinàmics i
tèrmics dels corrents de curtcircuit.
e) Temps de tall: interval de temps entre l'instant en què es
dóna la màxima intensitat en el circuit principal i l'instant en
què s’extingeix completament l'arc en tots els pols.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 87
7. CORBES D’OBERTURA DEL CIRCUIT
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
88 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
8. SITUACIÓ I REGULACIÓ DE LES PROTECCIONS
8.1 Situació de les proteccions
La ITC 09.0.02 del Reglament general de normes bàsiques de
seguretat minera estableix que "tot circuit elèctric ha d'estar protegit
contra possibles escalfaments perillosos, a causa de sobreintensitats
per sobrecàrregues o curtcircuits".
Aquesta ITC fa una certa distinció entre la sobrecàrrega i els
curtcircuits a l'hora d'establir els punts de la xarxa on han de situar-se
les proteccions. No obstant això, a la pràctica aquestes proteccions
contra sobrecàrregues o curtcircuits van gairebé sempre associades,
excepte en casos molt especials (p. ex. els seccionadors-fusibles).
En definitiva, s’haurien de situar proteccions contra sobreintensitats
(sobrecàrregues + curtcircuits) en els punts següents:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 89
a) A l'entrada de tots els receptors que puguin estar sotmesos a
sobrecàrregues (bàsicament motors i transformadors) o en
l’origen del cable d'alimentació d’aquests elements, si aquest
és exclusiu. En aquest segon cas, la regulació de la protecció
s’ha d'ajustar a la capacitat de l'element que tingui una
capacitat nominal més baixa (que de vegades pot ser el
cable).
b) A les sortides dels transformadors.
c) Sempre que es redueixi la secció o la intensitat admissible
d'un cable (per exemple, en passar d’un cable d’EPR a un de
PVC, per una temperatura ambient més alta, per diferents
condicions d'instal·lació, etc.), i sempre que la protecció
d’origen no protegeixi adequadament el tram que té menys
capacitat.
d) En cada derivació a partir d'una línia o de les barres de
distribució, sempre que es donin les condicions de reducció
de la càrrega admissible del punt anterior. Com a excepció a
les regles anteriors, es permet prescindir de la protecció
contra curtcircuits en els trams de cable que tenen una
longitud igual o inferior a cinc metres, sempre que estiguin
ben protegits mecànicament, com per exemple el cas del
cable armat o els cables protegits mitjançant altres
procediments.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
90 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
9. REGULACIÓ DE LES PROTECCIONS
Una regulació adequada de les proteccions és fonamental per a la
seguretat de la instal·lació. No serveix de res que en el disseny de la
xarxa, com indica la figura següent, s'hagin situat els elements de
protecció en els llocs adequats si, posteriorment, quan funciona el
sistema no es realitza una regulació correcta d'aquests elements.
Una regulació incorrecta inutilitza la protecció i pot donar lloc a
situacions de risc importants.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 91
10. RECOMANACIONS PER A LA REGULACIÓ DE LES
PROTECCIONS
10.1 Sobrecàrregues
1. En els motors, les proteccions contra sobrecàrregues s’han
d’ajustar a la intensitat nominal de cada motor (les
proteccions en general admeten un 10 % de sobrecàrrega).
2. Si una protecció contra sobrecàrregues d'un motor
correctament ajustada es dispara sovint, el problema
generalment no és elèctric sinó mecànic. Aleshores s’ha de
fer un ús més adequat del motor o s’ha de substituir per un
motor més potent. Augmentar la protecció és un perill per a
la seguretat de les persones i també acaba danyant el motor.
3. Quan els motors s’engeguen sovint, convé reduir-ne una
mica la protecció, ja que la temperatura real del motor és
més elevada que la que teòricament correspon a la seva
intensitat nominal.
4. Aquesta mateixa consideració és aplicable als motors que
tenen una mala refrigeració (p. ex., els motors que estan
plens de pols).
5. Si la protecció d'un receptor se situa a l'origen del cable
d'alimentació, cal comprovar que aquest cable admeti en
règim permanent la intensitat regulada per a la protecció. Si
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
92 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
no es fa això, la protecció s’ha d'ajustar a la intensitat que
admet el cable.
10.2 Curtcircuits
1. Si cal substituir un fusible, sempre s’ha de canviar per un
altre que tingui exactament les mateixes característiques.
2. D’acord amb la ITC 09.0.02, sempre s’han de calcular els
valors mínims dels corrents de curtcircuit, per assegurar que
els dispositius de protecció són capaços de detectar-los. En
xarxes interiors extenses pot donar-se el cas que aquests
corrents tinguin la mateixa magnitud que algunes puntes
d'arrencada fortes. En aquest cas, les proteccions han de ser
adequades per poder discriminar les dues causes.
11. SIMBOLOGIA
SECCIONADOR-FUSIBLE
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 93
CONTACTOR
FUSIBLE Protegeix contra sobrecàrregues i curtcircuits. Té capacitat de tall.
RELÉ TÈRMIC Protegeix contra sobrecàrregues.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
94 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
DISJUNTOR Protegeix contra sobrecàrregues (tèrmic) i curtcircuits (magnètic). Té capacitat de tall.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 95
QÜESTIONARI MÒDUL III. Risc d’incendi. Protecció contra sobreintensitats
1. Quan un corrent elèctric circula per un conductor:
a) Es refreda el conductor.
b) S’escalfa el conductor.
c ) Ni s’escalfa ni es refreda el conductor.
2. Quan un conductor s'escalfa per sobre de la temperatura
màxima admissible pot ser a conseqüència de:
a) Una sobrecàrrega.
b) Un curtcircuit.
c) Estar soterrat en lloc d'estar enlairat.
3. Per evitar el sobreescalfament d'un conductor per
sobrecàrrega cal instal·lar:
a) Fusibles.
b) Interruptors automàtics proveïts de relés magnetotèrmics.
c) No cal instal·lar cap dispositiu.
4. Per evitar els efectes indesitjables dels curtcircuits en un
cable cal instal·lar:
a) Fusibles.
b) Interruptors automàtics proveïts de relés magnetotèrmics.
c) No cal instal·lar cap dispositiu.
5. Les sobrecàrregues en el circuit elèctric que alimenta un
motor poden produir-se per:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
96 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
a) Un increment de la potència mecànica que requereix el
motor.
b) Una disminució de la potència mecànica que requereix el
motor.
c) Una baixada de tensió de la xarxa.
6. Els curtcircuits en una xarxa elèctrica es poden produir
per:
a) Una fallada de l'aïllament a causa de la deterioració
produïda per l’envelliment.
b) Un cop amb una màquina o una eina que arribi a danyar
l'aïllament.
c) Una baixada de tensió.
7. La intensitat nominal d'un fusible és:
a) La intensitat a la qual el fusible es fon sempre.
b) La intensitat màxima que pot suportar indefinidament el
fusible sense que es fongui.
c) La intensitat a la qual es fon el fusible quan ha passat un
segon.
8. Els relés magnètics s'associen als interruptors per tallar:
a) Només corrents de sobrecàrrega.
b) Només corrents de curtcircuit.
c) Corrents de sobrecàrrega i corrents de curtcircuit.
9. Un fusible pot tallar:
a) Només corrents de sobrecàrrega.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 97
b) Només corrents de curtcircuit.
c) Corrents de sobrecàrrega i corrents de curtcircuit.
10. El poder de tall d'un interruptor automàtic es defineix
com:
a) La força amb què s'obren els seus contactes per
interrompre el corrent.
b) La força electromagnètica més gran que produeix l'arc
quan s'obren els contactes.
c) El valor més elevat de corrent que l'aparell és capaç
d'interrompre.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
98 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
MÒDUL IV EL RISC D’ELECTROCUCIÓ I LAS SEVES PROTECEL
RISC D’EXPLOSIÓ. MODES DE PROTECCIÓ CONTRA ATMOSFERES EXPLOSIVES
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 99
1. DEFINICIONS
• Atmosfera explosiva: en condicions atmosfèriques normals,
mescla d’aire amb substàncies inflamables en forma de
gasos, vapors, boires o pols, en la qual, després d'una ignició,
la combustió es propaga a tota la mescla no cremada.
S'entén per atmosfera potencialment explosiva l’atmosfera
que pot esdevenir explosiva a causa de circumstàncies locals
i de funcionament.
• Deflagració: explosió en què l'ona de pressió avança per
davant del front de flama normalment a una velocitat
subsònica.
• Detonació: explosió en què l'ona de pressió avança amb el
front de flama a una velocitat supersònica. És una forma de
propagació de l'explosió molt violenta.
2. EXPLOSIONS D'ORIGEN ELÈCTRIC. MODELS DE
PROTECCIÓ
En mines en què hi ha materials que contenen matèria orgànica, s’hi
pot desprendre gas grisú, compost fonamentalment per metà. El
metà es forma en el procés de descomposició de la matèria orgànica
quan no hi ha oxigen. És un gas incolor i inodor que, en mesclar-se
amb l’aire en unes proporcions determinades (entre un 5 % i un
14 %), és explosiu.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
100 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
L'ús de material elèctric en el si d'atmosferes potencialment
explosives pot donar lloc a explosions, si les proporcions de
concentració de metà són adequades, per dos tipus d'efectes:
• Escalfament a la superfície o en punts de l'interior de l'equip
(per l’efecte Joule o a causa de pèrdues per histèresi).
• Arcs o espurnes produïts a l’hora d’obrir i tancar els circuits
que funcionen de manera normal o per defectes dins d'un
aparell elèctric.
Per aquesta raó, tots els aparells que s’han d’instal·lar en atmosferes
potencialment explosives s’han de construir amb tècniques que
impedeixin que durant la utilització puguin arribar a provocar la ignició
de la mescla explosiva. Aquestes tècniques s’anomenen modes de
protecció i es defineixen com una "sèrie de regles de construcció de
materials i equips elèctrics que regulen que aquests materials i
equips siguin aptes i segurs en una atmosfera explosiva". Aquests
modes de protecció estan perfectament normalitzats en l’àmbit
internacional i a Espanya s’hi aplica el que estableixen les normes de
la Unió Europea (normes EN).
Per impedir que un aparell pugui inflamar l’atmosfera explosiva que el
circumda, es poden fer servir diversos sistemes de protecció,
cadascun dels quals és definit per una norma específica.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 101
3. GRUPS DE GASOS
En funció del tipus d'activitat industrial, es distingeixen dos grups
principals de gasos:
Grup I: mines amb grisú (metà)
Grup II: resta d'atmosferes explosives
El fet que hi hagi un tractament exclusiu per a la mineria es deu a les
particularitats de l'activitat minera (mobilitat dels equips, duresa de
les tasques, atmosfera confinada, etc.).
Per al grup II es distingeixen al seu torn tres subgrups de gasos, A,
B, i C, en funció de l'energia que necessiten perquè s’inflamin:
Grup IIA: gasos que requereixen molta energia per inflamar-se.
Provoquen una explosió menys intensa (propà, butà, benzè, alcohols,
amoníac, etc.).
Grup IIB: gasos que requereixen menys energia per inflamar-se.
Provoquen una explosió més intensa (etilè, èter, gas de coc, etc.).
Grup IIC: gasos que requereixen poca energia per inflamar-se.
Provoquen una explosió molt intensa (hidrogen, acetilè, etc.).
Els del grup IIC són els més sensibles i, per tant, els més perillosos,
perquè és més fàcil que s’inflamin.
Un aparell apte per al grup de gasos IIC també val per als grups IIB i
IIA.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
102 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Un aparell apte per al grup de gasos IIB també val per al grup IIA.
Quan un material elèctric se certifica només per a un gas, el símbol II
s’ha de completar amb la fórmula química o el nom del gas.
4. TEMPERATURA SUPERFICIAL
Els gasos combustibles tenen una temperatura mínima d'ignició, per
això qualsevol gas combustible pot inflamar-se si es posa en
contacte amb una superfície que estigui a una temperatura superior a
la temperatura d'ignició.
Tot equip elèctric que treballi en una atmosfera potencialment
explosiva ha de tenir limitada la seva temperatura superficial. Es
defineixen les "Classes de Temperatura" que serveixen per
classificar els equips segons la màxima temperatura superfivcial que
poden assolir. Aquests valors es recullen a la taula
Classes de temperatura dels equips elèctrics
CLASSE DE
TEMPERATURA
Temperatura superficial
màxima de
l'equip elèctric
T1
T2
450 ºC
300 ºC
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 103
T3
T4
T5
T6
200 ºC
135 ºC
100 ºC
85 ºC
A aquest efecte, convé recordar que per al cas de les mines on hi ha
grisú s'admet una temperatura superficial màxima de 450 °C, que es
redueix a 150 ºC si pot formar-se una capa de pols de carbó sobre la
superfície de l'equip. En conseqüència, tots els equips per a la mina
han de ser com a mínim de la classe T1, però sempre que hi hagi la
possibilitat que es formi una capa de pols de carbó han de ser com a
mínim de la classe T4.
5. LA DIRECTIVA ATEX
Reial decret 681/2003 (Directiva 1999/92/CE —coneguda també com
a ATEX 137), de 12 de juny, sobre la protecció de la salut i la
seguretat dels treballadors exposats als riscos derivats d'atmosferes
explosives en el lloc de treball (BOE de 18 de juny de 2003).
El seu objectiu és establir les disposicions mínimes per a la protecció
de la salut i seguretat dels treballadors que estiguin exposats a riscos
derivats d’atmosferes explosives en el lloc de treball.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
104 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Segons aquesta directiva, s'entén per atmosfera explosiva la mescla
amb aire, en condicions atmosfèriques, de substàncies inflamables
en forma de gasos, vapors, boires o pols, en la qual, rere una ignició,
la combustió es propaga a tota la mescla no cremada.
El compliment d’aquesta directiva és obligatori a partir de l'1 de juliol
de 2003.
Els aparells i sistemes es classifiquen en categories, en funció de la
seguretat des del punt de vista del risc d'explosió. Pel que fa a la
mineria, hi ha dues categories:
M1: aparells i sistemes que tenen un nivell de protecció molt alt (o bé
tenen dos modes de protecció, o bé són segurs fins i tot si hi ha dos
errors interns independents). Els aparells de la categoria M1 poden
continuar operatius en atmosferes explosives.
M2: aparells i sistemes que tenen un nivell de protecció alt.
L'alimentació dels aparells de la categoria M2 s’ha de poder
desconnectar quan hi hagi signes que l’atmosfera és potencialment
explosiva.
És obligatori efectuar la declaració CE de conformitat tal com
estableixen les directives que són aplicables a l'aparell o sistema,
que habitualment són la mateixa ATEX, la Directiva 2004/108/CE,
sobre compatibilitat electromagnètica, i les directives relatives a
aspectes generals de seguretat. La declaració CE de conformitat
l'emet el fabricant, que ha de disposar prèviament de certificats de
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 105
conformitat emesos per laboratoris oficials, tot i que aquests
certificats normalment no es lliuren al comprador dels aparells o
sistemes.
6. MARCATGE
Tot equip certificat per a atmosferes explosives ha de tenir un
marcatge d'acord amb el que especifica la norma en què es basa
aquesta certificació. Aquest marcatge ha de recollir de forma clara
una sèrie de dades que, juntament amb el marcatge que preveuen
normalment les normes de material elèctric, permetin a l'usuari
identificar, instal·lar i fins i tot manipular el material de manera
adequada.
7. GRAUS DE PROTECCIÓ
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
106 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
S'entén per grau de protecció IP de l’envoltant d'un material elèctric
el nivell de resistència d'aquest envoltant davant de l'entrada d'aigua,
cossos sòlids (pols) i impactes mecànics. Aquesta classificació no té
res a veure amb la protecció davant d’explosions, encara que és
normal que als equips dotats d'un mode de protecció determinat
davant d’atmosferes explosives se'ls exigeixi també un cert grau de
protecció IP. Un cas particular el constitueixen els envoltants que
contenen materials o equips de seguretat augmentada "e", l'eficàcia
dels quals, davant d’explosions, depèn directament de la capacitat
d'aquest envoltant per impedir que l'ambient extern en comprometi la
seguretat davant d'una explosió.
L'estàndard IEC 60.529 descriu un sistema per classificar els graus
de protecció que aporten a l’equipament elèctric els contenidors que
el protegeixen.
El grau de protecció d'un envoltant s’especifica amb les sigles IP
seguides de dos o tres dígits:
(per exemple, IP 549)
On:
IP d1 d2 d3
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 107
d1 = xifra que indica el grau de protecció davant l'entrada de
cossos sòlids (mans, dits, eines, pols...).
d2 = xifra que indica el grau de protecció contra l'entrada d'aigua.
d3 = xifra que indica el grau de resistència de l'envoltant contra
els impactes (protecció mecànica).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
108 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Sovint hi ha equips elèctrics en què només s'indiquen dues xifres
darrere de les sigles IP. En aquest cas, corresponen a la protecció
davant de cossos sòlids i aigua. En el cas de les mines, la tercera
xifra és fonamental, ja que especifica la resistència de l'equip.
Tercer dígit
Protecció contra impactes mecànics
0 Sense protecció
1 Protecció contra impactes de 0,225 joules (0,15 kg; h = 15 cm)
2 Protecció contra impactes de 0,375 joules (0,25 kg; h = 15 cm)
3 Protecció contra impactes de 0,5 joules (0,25 kg; h = 20 cm)
5 Protecció contra impactes de 2 joules (0,5 kg; h = 40 cm)
7 Protecció contra impactes de 6 joules (1,5 kg; h = 40 cm)
9 Protecció contra impactes de 20 joules (5 kg; h = 40 cm)
No totes les combinacions dels dígits són possibles per expressar
un grau de protecció.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 109
8. MODES DE PROTECCIÓ
A la ITC 09.0.03, el Reglament general de normes bàsiques de
seguretat minera permet l’ús dels següents modes de protecció a les
mines:
Envoltant antideflagrant "d" Seguretat augmentada "e" Seguretat intrínseca "i" Envoltant amb sobrepressió interna "p" Farciment pulverulent "q" Els modes "p" i "q" pràcticament no s’utilitzen a les mines; per això no es descriuen en aquest manual.
9. ENVOLTANT ANTIDEFLAGRANT "d"
9.1. Principi del mode de protecció
El mode de protecció per a l’envoltant antideflagrant es defineix com
el "mode de protecció segons el qual el material elèctric capaç
d'inflamar una atmosfera explosiva se situa dins d’un envoltant
resistent a la pressió d'una eventual explosió interna, de manera que
l’envoltant impedeix que aquesta explosió es propagui a l'atmosfera
circumdant".
Aquesta definició implica que quan a l'interior de l’envoltant es
produeix una espurna o un arc amb prou energia per inflamar i, en
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
110 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
conseqüència, l'atmosfera que tanca l’envoltant explota, aquesta
explosió no s'ha de transmetre a l'atmosfera potencialment explosiva
que circumda l’envoltant.
Per això:
• L’envoltant ha de ser prou resistent per suportar la
sobrepressió que acompanya l'explosió de la seva
atmosfera interna.
• L’envoltant ha de comunicar-se amb l'atmosfera que el
circumda només per mitjà de juntes, que han de ser prou
llargues i estretes perquè si hi ha una explosió interna
produeixin, per efecte de laminació, un refredament dels
gasos de l'explosió quan van cap a l'exterior. Els gasos i
les possibles flames s’han de refredar ràpidament, de
manera que, quan arribin a l'exterior, la temperatura ha de
ser inferior a la temperatura d'inflamació de l'atmosfera
potencialment explosiva que circumda l’envoltant.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 111
• La paret exterior de l’envoltant mai no ha d’arribar a una
temperatura que sigui capaç d'inflamar l'atmosfera
potencialment explosiva que l'envolta.
9.2. Aplicacions més corrents
Aquest mode de protecció és pràcticament l'únic possible per als
equips de potència que produeixen espurnes o arcs mentre
funcionen (contactors, relés, interruptors...), així com per als
equips en què hi pot haver punts calents (lluminàries amb llums
incandescents).
Per tot això, l’envoltant antideflagrant és el mètode de protecció
més comú d'elements com ara:
• Motors (excepte a les caixes de borns, que poden ser de
seguretat augmentada).
• Transformadors.
• Elements d'aparellatge: caixes, interruptors, etc.
• Lluminàries i altres elements d'enllumenat.
• Caixes d'empalmament i derivació.
• Entrades de cables, connectors i endolls.
10. CONSERVACIÓ I MANTENIMENT
Com s'ha dit, la seguretat davant de l'explosió en un envoltant
antideflagrant depèn bàsicament de dos factors:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
112 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Resistència de l’envoltant.
• Juntes de tancament de l’envoltant.
Per tant, totes les operacions relacionades amb la conservació i el
manteniment d'aquests equips s'han de fer amb precaució per no
alterar les propietats inicials de l'equip en aquests dos aspectes.
Per això:
a) S'han de fer revisions periòdiques per comprovar que els
envoltants conserven la integritat mecànica, que no hi ha
res trencat i que tots els cargols i sistemes de tancament
estan col·locats i collats correctament.
b) Les juntes han d'estar netes, de manera que el metall sigui
visible, sense que hi hagi brutícia, òxids ni pintures.
c) Només pot haver-hi una mica de greix o vaselina per
assegurar que el metall no s’oxidi.
d) Les entrades de cables han de quedar estanques, i els
cables, correctament instal·lats. Les juntes d'estanquitat a
les entrades dels cables han de ser les originals del
fabricant i han d’adequar-se al diàmetre i al tipus de cable
( flexible...).
e) Tots els orificis de l’envoltant que no s’utilitzen s’han de
tancar adequadament mitjançant els taps o plaques
d'obturació corresponents. L'absència o la col·locació
incorrecta d'un d'aquests elements en un orifici pot anul·lar
totalment la protecció antideflagrant.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 113
f) Tot element avariat ha de substituir-se per un altre de les
mateixes característiques, seguint les instruccions del
fabricant.
11. SEGURETAT AUGMENTADA
11.1. Principi del mode de protecció
La seguretat augmentada es defineix com el "mode de protecció amb
un coeficient de seguretat elevat que consisteix a aplicar certes
mesures per evitar temperatures excessives i que hi hagi arcs o
espurnes a l'interior i a les parts externes del material elèctric que en
condicions normals de servei no es produeixen".
És a dir, a diferència de l’envoltant antideflagrant, la seguretat no
es basa en les característiques de l’envoltant, sinó en el disseny
dels components de l'interior de l'equip, que es fa de manera que
no s’hi pugui arribar a generar mai una explosió. De fet, si arribés
a haver-hi una explosió interna, aquesta es transmetria a l'exterior,
ja que els envoltants d'aquests equips no estan dissenyats per
suportar-la, ni disposen de juntes antideflagrants.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
114 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Perquè no hi hagi cap explosió s’ha d'assegurar:
• Que no s’hi produeixin arcs ni espurnes.
• Que a cap punt no hi ha temperatures elevades.
Per això, en aquests equips se sobredimensionen certes
característiques dels elements que els componen, com
ara:
a) Distància de l'aire (per evitar que es produeixin arcs entre
fases o entre fases i el terra amb un marge de seguretat
elevat).
b) Categoria i gruix dels aïllants (per evitar perforacions,
envelliment a causa de la temperatura, etc.).
c) Seccions de parts conductores (per reduir els
escalfaments).
És fonamental evitar que hi entrin pols o aigua. Als equips se'ls
exigeix un alt grau d'estanquitat. (IP 44X, si no tenen parts
metàl·liques nues, o IP 54X, si en tenen. X equival a 7 o 9
segons la zona on es vol instal·lar l'equip.)
11.2. Aplicacions
L'avantatge principal dels equips de seguretat augmentada respecte
als antideflagrants és que tenen un cost inferior.
No obstant això, a causa del mateix principi del mode de protecció, la
seguretat augmentada no és aplicable a materials o dispositius que
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 115
en condicions normals de servei produeixen arcs o espurnes, com
ara interruptors, relés o motors amb escombretes, ni en components
per als quals no es pot garantir la limitació de la temperatura.
Algunes de les aplicacions més corrents d'aquest mètode de
protecció en equips per a mines són les següents:
• Equips amb enrotllaments, però sense contactes mòbils
(transformadors, motors...).
• Caixes de connexió i derivació.
• Llums fluorescents.
• Electroimants.
• Resistències d'escalfament.
• Indicadors d'equips de mesura (voltímetres,
amperímetres...).
12. MANTENIMENT
Atès el principi d'aquest mode de protecció, és fonamental mantenir
sempre l'interior dels equips de seguretat augmentada nets de pols i
lluny de la humitat, ja que, en cas contrari, les connexions a terra o
les línies de fuita podrien ser seriosament afectades i el sistema de
protecció deixaria de ser efectiu. Tenint en compte que l’objectiu
bàsic del manteniment és conservar el grau d'estanquitat dels equips
(IP), s’han de seguir les indicacions següents:
• Mantenir l'interior dels equips net de pols, lluny de la
humitat i d’objectes estranys (cargols, peces de recanvi...).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
116 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Fer atenció a l'estat de les juntes de goma de les tapes i
portes. Si es deterioren, cal substituir-les immediatament
per peces idèntiques del mateix fabricant.
• En cas de deformacions dels envoltants per danys
mecànics que impedeixin un bon tancament de les tapes o
portes, l’equip s’ha d’enviar immediatament a un taller
autoritzat perquè el reparin.
• L'execució de les entrades de cable ha de ser adequada
per mantenir la IP de l’envoltant i s'han d'utilitzar únicament
els elements originals del fabricant.
• Les proteccions elèctriques s’han d’ajustar de manera
adequada, especialment en els elements en què hi pugui
haver sobrecàrregues (motors, transformadors).
13. CONCEPTE DE SEGURETAT INTRÍNSECA
Les mescles de gasos combustibles amb l'aire donen lloc a
atmosferes potencialment explosives, les quals es poden inflamar
amb un mínim d’energia que s’hi dissipi.
Aquest mode de protecció es basa en limitar la potència
disponible al circuit, de manera que els arcs, espurnes o punts
calents que en un règim de funcionament normal o en cas de
defecte s’hi puguin arribar a produir no tinguin l'energia suficient
per inflamar la mescla.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 117
Dins d'aquest mode de protecció cal distingir dues categories
diferents d'equips i circuits de seguretat intrínseca:
• Ex ia: ofereix un nivell de protecció més alt, ja que el
disseny ia exigeix un coeficient de seguretat més gran. A
més, el circuit ha de ser segur fins i tot si s’hi produeixen
dos defectes diferents a la vegada.
• Ex ib: ofereix un nivell de seguretat una mica més baix, ja
que el disseny del circuit admet coeficients de seguretat
menors i només ha de ser segur davant d'un únic error.
13.1. Aplicacions
Com que l'energia necessària perquè el grisú s’inflami és
relativament petita, aquest mode de protecció només pot aplicar-se a
aparells i circuits elèctrics que funcionen amb poca energia, com ara
les comunicacions, la instrumentació i la telemesura. No obstant això,
aquest mode de protecció té una gran importància, ja que afecta els
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
118 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
serveis vitals, que en un moment determinat poden ser els únics
equips elèctrics amb tensió en una zona de la mina.
Això obliga a seguir unes estrictes condicions de muntatge, utilització
i manteniment, de manera que sempre es garanteixi la seguretat dels
aparells i circuits.
13.2. Execució i manteniment
A diferència d'altres modes de protecció, la seguretat d'un circuit Ex i
no depèn només del fabricant dels equips, sinó que pot ser alterada
per l'usuari si no realitza correctament la connexió dels equips que el
componen; per això la seguretat del circuit depèn del fet que es
compleixin els punts bàsics següents:
a) S’han de limitar els valors màxims de tensió i intensitat que la
font d'alimentació del circuit pot arribar a proporcionar, tant en
condicions de funcionament normal com en cas de defecte
(per exemple, en una fallada del regulador de tensió intern de
la font). La font d'alimentació en si mateixa sol disposar d'un
altra mode de protecció (d, m), ja que conté elements que
tenen una tensió elevada. Això és el que s'anomena equip de
seguretat intrínseca associat.
b) En el circuit receptor, s’hi han de limitar els elements que
emmagatzemen energia, com ara condensadors i
inductàncies. El marcatge dels equips de seguretat intrínseca
especifiquen els valors màxims de capacitat i inductància dels
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 119
elements externs que s’hi poden connectar. Aquests valors
els estableix l'organisme autoritzat (laboratori oficial) que emet
el certificat de conformitat, en funció de certs paràmetres
elèctrics de l'equip.
c) Els circuits de seguretat intrínseca s’han de separar prou
d'altres circuits, siguin Ex o no ho siguin, ja que en cas de
contacte la suma de l'energia d'ambdós pot superar el llindar
del mínim d'energia d'inflamació del gas. Aquesta separació
ha de complir unes condicions determinades, que asseguren
que sigui impossible una comunicació entre tots dos; per això
la normativa conté unes disposicions específiques.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
120 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
QÜESTIONARI MÒDUL IV. Modes de protecció contra atmosferes explosives 1. La seguretat davant d'una eventual explosió d'un
envoltant antideflagrant depèn bàsicament de:
a) Assegurar que no hi hagi arcs, espurnes o puntes de
temperatures elevades.
b) La resistència de l'envoltant.
c) Les juntes de tancament.
2. La seguretat davant d'una eventual explosió d'un equip de
seguretat augmentada depèn bàsicament de:
a) Assegurar que no hi hagi arcs, espurnes o puntes de
temperatures elevades.
b) La resistència de l'envoltant.
c) Les juntes de tancament.
3. L'aplicació més freqüent dels envoltants de seguretat
augmentada és a:
a) Interruptors.
b) Equips de mesura (voltímetre, amperímetre, etc.).
c) Llums fluorescents.
4. L'eficàcia d'un envoltant antideflagrant es pot perdre a
causa de:
a) Cargols fluixos o que no hi hagi cargols.
b) Orificis a l’envoltant sense les plaques d'obturació
corresponents.
c) Pols a l'interior de l'envoltant.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 121
5. L'eficàcia d'un envoltant de seguretat augmentada es pot
perdre a causa de:
a) Pols i humitat a l’interior.
b) La presència d'objectes conductors com ara cargols o
peces de recanvi a l’interior.
c) Deteriorament de la pintura de la superfície externa.
6. El mode de protecció de seguretat intrínseca es basa en:
a) La capacitat de l'envoltant per suportar una explosió
interna.
b) Limitar la potència perquè els arcs i les espurnes generats
no puguin inflamar el grisú.
c) Assegurar que no hi ha pols a l’interior.
7. L'eficàcia d'un circuit de seguretat intrínseca es pot perdre
si:
a) No es limiten els valors de tensió i intensitat que pot
proporcionar la font d'alimentació.
b) S’interconnecten diversos circuits de seguretat intrínseca.
c) Es deterioren les juntes de goma dels envoltants.
8. Els circuits de seguretat intrínseca s'utilitzen en:
a) Alimentació de motors.
b) Aparellatge elèctric, com ara interruptors.
c) Sistemes de telemesura del grisú i sistemes de
comunicació.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
122 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
9. Quan la concentració de metà supera l’1,5 %, segons el
Reglament només poden tenir tensió:
a) Els aparells dotats del mode de protecció antideflagrant.
b) Els aparells dotats del mode de protecció de seguretat
augmentada.
c) Els circuits dotats del mode de protecció intrínseca.
10. És important mantenir un grau de protecció IP determinat
en els envoltants de:
a) Els equips dotats del mode de protecció antideflagrant.
b) Els equips dotats del mode de protecció de seguretat
augmentada.
c) Els equips dotats del mode de protecció de seguretat
intrínseca.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 123
MÒDUL V EL RISC D’ELECTROCUCIÓ I LAS SEVES PROTENSL
CABLES ELÈCTRICS
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
124 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1. INTRODUCCIÓ
Els cables elèctrics aïllats constitueixen el mitjà per transportar
l'energia elèctrica fins als diferents serveis i receptors finals. De tots
els components que constitueixen les instal·lacions elèctriques de
l'interior d’una mina, són els únics que no tenen cap sistema de
protecció específic.
Això vol dir que, excepte
en el cas dels cables que
només contenen circuits
de seguretat intrínseca, si
s'arriba a produir un
defecte en el cable que
origini arcs, espurnes,
flames o punts calents
(per exemple, a causa de
sobrecàrregues,
curtcircuits o defectes en la connexió de terra), no hi ha cap mitjà o
protecció addicional que pugui impedir la inflamació de l'atmosfera
circumdant, si aquesta és
potencialment explosiva, o que es
generi un incendi, si es donen les
condicions perquè es produeixi.
L'únic mode de protecció possible
és precisament evitar que aquests
arcs o punts calents arribin a
produir-se. Per aconseguir-ho
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 125
només es disposa dels elements següents:
1. La protecció mecànica pròpia dels cables (armadures, cobertes...)
contra defectes causats per accions externes, com ara la caiguda de
pedres, els aixafaments, les enganxades, etc.
2. Una selecció adequada de la secció i l’aïllament del cable, en
funció de la càrrega que es prevegi.
3. Unes proteccions elèctriques dels cables adequades, degudament
ajustades, per evitar que suportin més càrrega de la que els permet
el disseny.
4. Els elements de protecció apropiats i situats degudament per
eliminar tan ràpidament com sigui possible els defectes que hi pugui
haver.
2. ELEMENTS I MATERIALS CONSTITUTIUS DEL CABLE
2.1 CONDUCTORS
a) Tipus i funcions
La funció dels conductors d'un cable consisteix a establir una
continuïtat elèctrica entre dos punts i servir de camí de pas al corrent.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
126 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Quant als cables per a mines, cal classificar els conductors en quatre
tipus:
• Conductors principals de fase o actius
Són els que es destinen a la conducció de l'energia elèctrica principal
del circuit. Poden estar constituïts per un sol fil (cables de secció
petita), però és més freqüent que estiguin formats per diversos fils
enrotllats en forma de cordó. Aquests fils solen ser gruixuts en el cas
dels cables rígids i tenen una secció petita en el cas dels conductors
flexibles. L’enrotllament dels fils també varia en funció de la flexibilitat
requerida.
• Conductors de protecció
Són els que es destinen a aconseguir la connexió equipotencial de
les masses, és a dir, la connexió entre els cables i el terra dels
envoltants o les carcasses de les màquines o els elements elèctrics
als quals estan connectats.
És obligatori que hi hagi conductors de terra en els cables de mina,
segons el que especifica l'apartat 3.3 de la ITC 09.0.04. Les seccions
mínimes dels conductors de protecció dels cables es fixen en funció
de les seccions dels conductors de fase. Quan el conductor de
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 127
protecció i els conductors de fase són del mateix metall, les seccions
han de ser les següents:
Secció del conductor
principal (mm2)
Secció del conductor de
protecció (mm2)
S ≤1 6 S
S ≤ 16 S ≤ 35 16
S > 35 S/2
- Quan els conductors de protecció són d’un metall diferent que els
conductors de les fases, la conductància mínima per unitat de
longitud ha de ser la mateixa que la dels conductors de protecció que
s’especifiquen a la taula.
El conductor de protecció es pot presentar de les maneres següents:
com a conductor de protecció únic, format per diversos conductors
connectats en paral·lel, aïllat (es reconeix pels colors verd i groc) i
constituït per l'armadura metàl·lica. En aquest últim cas, per
aconseguir la conductància necessària s'intercalen, si cal, fils de
coure amb els fils d'acer de l'armadura.
• Conductors pilot
Són conductors addicionals als conductors principals que es destinen
a funcions de comandament, control, mesura o protecció. El nombre i
la funció són variables i es determinen segons l'aplicació concreta del
cable.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
128 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Conductors de continuïtat de pantalla
Són els conductors que es posen en contacte estret amb les
pantalles de material semiconductor a fi de mantenir-ne la continuïtat
elèctrica i augmentar-ne la conductivitat en el sentit longitudinal del
cable.
b) Material per a conductors
El material més àmpliament utilitzat en les xarxes de baixa tensió és
el coure. Aquest material és, a més, obligatori en les mines on hi ha
grisú. En els cables d'alta tensió també s'utilitza l'alumini per raons de
cost.
Quan l'aïllament és de goma, que pot contenir sulfurs, el conductor
ha de ser obligatòriament de coure estanyat; però si entre l'aïllament i
el conductor hi ha un separador apropiat, el conductor pot ser
solament de coure. També s'utilitza coure estanyat per als cables
flexibles i els cables que tenen seccions petites, com ara els que es
fan servir en circuits de comandament i telefonia.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 129
3. AÏLLAMENTS
La funció dels aïllaments consisteix a separar, des del punt de vista
elèctric, cada conductor de la resta de conductors i del terra. Els
aïllaments normalitzats per a les mines són els següents:
• Policlorur de vinil (PVC)
El PVC s'utilitza per a cables rígids armats, té bones propietats
elèctriques i no tan bones propietats mecàniques, però normalment
són suficients si la instal·lació és fixa. El gran avantatge és el baix
cost en relació amb altres materials aïllants.
A baixes temperatures es deforma de manera permanent, per la qual
cosa no és adequat fer instal·lacions de cables de PVC si la
temperatura pot arribar a ser inferior a 0 °C.
La temperatura màxima que pot assolir sense que es deteriori és de
70 ºC.
• Cautxú d'etilè-propilè (EPR)
S'utilitza per a cables flexibles (armats o no), així com per a cables de
comandament. És l'aïllament que té una millor relació de
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
130 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
característiques elèctriques i mecàniques. Té l'avantatge, respecte
del PVC, que suporta una temperatura de servei més elevada
(90 ºC), de manera que els cables d’EPR poden conduir, per la
mateixa secció de coure, una intensitat de corrent més gran.
• Polietilè (PE)
Aquest material s'utilitza fonamentalment per als cables de
telecomunicacions, perquè té unes propietats dielèctriques a altes
freqüències millors que les del PVC. Normalment s'utilitza un polietilè
de baixa densitat.
• Polietilè reticulat (XLPE)
És un polietilè que té una estructura microscòpica reticular. És un
aïllament de gran qualitat. Pot arribar a una temperatura de treball de
90 ºC sense que es deteriori.
4. PANTALLES
Les pantalles són revestiments de material conductor que tenen com
a funció establir una separació elèctrica entre els diferents
components d'un cable, o entre el cable i l'exterior.
Les pantalles poden ser individuals per a cada un dels conductors
(pantalles sobre l’aïllament) o comunes per a un grup de conductors
(pantalles conjuntes), i poden estar constituïdes pels elements
següents:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 131
a) Un cordó de conductors de coure.
b) Un cordó mixt de coure i de material tèxtil.
c) Una capa tubular semiconductora. (En aquest cas porta un o més
conductors de drenatge que asseguren la continuïtat de la pantalla i
en faciliten la connexió als extrems del cable.)
d) Una làmina prima d'alumini o alumini-polièster i un conductor de
drenatge (només en el cas dels cables per a telecomunicacions).
Els usos de les pantalles difereixen segons el tipus i la disposició del
cable:
- Les pantalles situades individualment sobre l'aïllament dels
conductors de fase tenen com a funció principal evitar el defecte
franc entre fases, de manera que si hi ha cap fallada en l'aïllament
aparegui abans un defecte entre fase i pantalla, que sempre tindrà
menys intensitat.
- En els cables flexibles, que no tenen armadura, les pantalles
permeten disposar d'una protecció contra defectes mecànics
mitjançant l'establiment d'un circuit elèctric especial entre pantalla i
terra (protecció de cable flexible), que actua deixant sense tensió el
cable en produir-se un defecte fase-pantalla o pantalla-terra.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
132 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
- En els cables d'alta tensió, l’apantallament individual de les fases
millora les condicions de servei de l'aïllament (cables de camp radial).
- En els cables de telecomunicacions, les pantalles redueixen les
interferències produïdes per induccions electromagnètiques externes,
alhora que en limiten l'emissió pròpia.
- Quan els cables contenen circuits de seguretat intrínseca, la
connexió de terra de les pantalles és una manera de separar el circuit
d’altres circuits o de cables que estan situats a prop.
5. FARCIMENTS
Per motius de fabricació, els cables poden incorporar una sèrie
d'elements de farciment per millorar la simetria i la forma del cable.
Aquests elements poden tenir forma de cordó o d'estrella central;
solen ser de goma, però també poden ser de goma semiconductora,
amb els conductors de drenatge adequats, cas en el qual es poden
considerar com a conductors addicionals de protecció o de pantalla
(segons la situació).
6. COBERTES INTERIORS
Els cables armats o apantallats incorporen una coberta interior que
agrupa tots els conductors que els formen i que permet donar al
conjunt una forma cilíndrica sobre la qual es pot col·locar l'armadura.
Els cables flexibles no sempre en tenen.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 133
Una altra funció d'aquesta coberta és millorar l'estanquitat del cable,
ja que és probable que la coberta exterior, que està subjecta a tot
tipus d'accions mecàniques, es malmeti en algun punt. Per aquest
motiu, en alguns casos aquesta coberta també s’anomena coberta
d'estanquitat.
7. ARMADURES
Les armadures poden tenir una de les funcions següents o bé totes
dues:
a) Conferir al cable una resistència a la tracció considerable,
com en el cas dels cables de pou, que han de resistir el propi
pes quan els pengen d'un extrem.
b) Protegir els aïllants de cops i aixafaments, com passa en el
cas dels cables rígids armats i els cables flexibles armats.
L’armadura dels cables armats (rígids) sol ser de filferros d'acer
galvanitzat, més o menys gruixuts, que es col·loquen en hèlix de pas
llarg i conté una contraespira formada per una cinta o fleix que també
és d'acer galvanitzat. Per als cables semiflexibles (flexibles armats)
s’utilitzen cables d'acer que tenen un diàmetre petit i que es disposen
de manera contigua, igualment en hèlix de pas llarg.
Les característiques mecàniques de les armadures, tant pel que fa a
la composició i resistència com als radis mínims de curvatura, estan
fixades a les normes UNE corresponents a cada tipus de cable
(rígids armats o flexibles armats).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
134 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
8. COBERTES EXTERIORS
Les cobertes exteriors són la capa més externa dels cables. Tenen la
funció exclusiva de protegir els cables tant de problemes mecànics
com d’agents externs en general, com per exemple la humitat. En el
cas dels cables flexibles, la coberta exterior ha de tenir tres
característiques addicionals, que són: flexibilitat elevada, gran
resistència a l'abrasió i resistència a l'esquinçament elevada.
Els materials que s’utilitzen més comunament per a les cobertes
exteriors són:
• Policlorur de vinil (PVC)
Es fa servir una barreja de PVC especialment estudiada perquè actuï
com a element protector, amb característiques generals diferents del
PVC que s’utilitza com a aïllant. Aquesta barreja de PVC constitueix
una excel·lent coberta per a cables que tenen una instal·lació fixa
però no és apropiada per a cables flexibles i semiflexibles perquè té
una gran rigidesa.
• Policloroprè o neoprè
És el material que s’utilitza normalment per a les cobertes dels cables
flexibles. Es caracteritza per les bones propietats mecàniques que té,
entre les quals destaquen la resistència a la tracció i a l'abrasió, i
perquè alhora té una gran flexibilitat i un notable grau d’allargament
de ruptura.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 135
• Polietilè clorosulfonat o Hypalon
Té les mateixes característiques que el neoprè, si bé aguanta millor
l'efecte dels àcids.
Quant a l’aïllament, té unes propietats elèctriques que superen les
del neoprè, cosa que el fa útil en casos en què es necessita una
coberta molt aïllant.
9. CLASSIFICACIÓ DELS CABLES ELÈCTRICS
Els cables elèctrics de les mines es classifiquen en funció d'una sèrie
de paràmetres:
• Tensió nominal
La tensió nominal d'un cable s'expressa amb dues xifres, U0/U, que
indiquen respectivament la tensió nominal d'aïllament respecte al
terra (U0) i la tensió nominal d'aïllament entre fases (U). Es compleix
sempre que U = 1,73 x U0.
Les tensions normalitzades per als cables de mina són:
• Baixa tensió: 0,6 / 1 kV (xarxes de 500 V) i 1,8 / 3 kV (xarxes
de 1.000 V)
• Alta tensió: 3,6/6 kV; 5/10 kV
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
136 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Designació i recomanacions
La designació completa dels cables l’estableix la norma UNE 22-
510, que inclou també les recomanacions generals per als cables de
mina.
Tots els cables de mina han d'estar certificats per un laboratori
oficial, d’acord amb les normes aplicables en cada tipus de cable i
les prescripcions generals de la norma UNE 22-510.
El fabricant, també, ha de realitzar una sèrie d'assaigs per a cada
partida fabricada, assaigs que inclouen aspectes tant elèctrics com
mecànics, i els resultats s’han de proporcionar a l'usuari.
10. TIPUS DE CABLES DE MINA
10.1. Cables de potència
Entenem per cables de potència els que s’utilitzen normalment per
al subministrament de corrent a grans receptors trifàsics (motors,
transformadors...), a grups d’aquests receptors o a sectors complets
de la mina, i normalment el subministrament és de 5.000 V o 500 V.
Actualment per a la mineria estan normalitzats tres tipus bàsics:
• Cables rígids armats (UNE 22.511)
• Cables flexibles armats (UNE 22.512)
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 137
• Cables flexibles (UNE 22.513)
Els primers tenen una gran protecció mecànica però són difícils de
manipular, i estan pensats per a instal·lacions fixes i tasques en
pendents (pous i plans inclinats). Els cables flexibles, per contra,
són fàcils de manipular i són molt apropiats per a màquines i equips
mòbils, però no tenen cap altra protecció mecànica que la que
ofereix la coberta exterior de material plàstic, fet que obliga a
disposar d'una protecció elèctrica addicional (protecció de cable
flexible).
Els cables flexibles armats, o semiflexibles, ofereixen una solució
intermèdia entre els dos extrems i són adequats per a l'alimentació
de màquines i aparells tant fixos com semimòbils. El principal
desavantatge és el cost.
Hi ha altres cables per a execucions especials, com ara els cables
extraflexibles per a màquines amb tambor d’enrotllament del cable,
que no estan normalitzats.
10.2 Cables rígids armats
Aquests cables estan formats bàsicament per tres conductors
principals que tenen la mateixa secció, constituïts per uns quants
filferros gruixuts i amb aïllament de PVC. El conjunt s'envolta amb
una armadura de filferros d'acer galvanitzat amb una cinta que
actua com a contraespira. La coberta també és de PVC.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
138 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
VVMV
0,6/1 kV
Conductor: coure, rígid classe 1
Aïllament: policlorur de vinil (PVC)
Armadura: filferros ferro galvanitzat
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
Hi pot haver també conductors de protecció, però normalment es fa
servir com a tal la mateixa armadura, per la qual cosa s'hi inclouen
alguns fils de coure que aconsegueixen que la conductància del
conjunt sigui apropiada.
L'armadura no només actua com a protecció mecànica contra els
cops, també ha de ser capaç de suportar el pes total del cable, quan
aquest queda penjat per la part superior. A aquest efecte, la norma
UNE 22-511 considera dos nivells de coeficient de seguretat (3 i 5),
que han de ser especificats per l'usuari en demanar el cable.
10.3 Cables flexibles armats
Aquests cables es caracteritzen perquè els conductors de fase i la
seva armadura tenen una formació especial: els conductors de fase,
per incrementar la flexibilitat, estan constituïts per molts fils de coure
estanyat amb una secció molt petita, i l'armadura, pel mateix motiu,
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 139
està constituïda per cables que tenen un diàmetre petit i que estan
formats per filferros d'acer disposats en hèlix, que els proporcionen
una resistència mecànica elevada sense que se’n limiti gaire la
flexibilitat. Tots els aïllaments són a base d'etilè-propilè (EPR) i la
coberta és de policloroprè o neoprè.
Per a les mines on hi ha grisú, les normes obliguen que el conductor
de protecció estigui format per tres conductors aïllats disposats de
forma simètrica. La configuració asimètrica solament és acceptable
si els conductors principals tenen una secció inferior a 16 mm.
0,6 / 1 kV
Conductor: coure, flexible classe 5
Aïllament: polietilè reticulat (XLPE)
Armadura: F3. Cinta corrugada d'acer estanyat
Coberta exterior: poliolefina termoplàstica sense halògens
Aquests cables es destinen, en principi, a alimentar tota mena
d'aparells "semifixos", que es considera que són els que es
desplacen sovint però que no tenen tensió. No obstant això, també
es fan servir per alimentar grans màquines mòbils que es mouen
lentament i que tenen tensió, a les quals les normes anomenen
aparells "semimòbils". Una altra de les seves aplicacions, cada dia
més estesa, és com a cables de galeria, especialment a les mines
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
140 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
que tenen un grau de mecanització elevat, en què s’avança amb
rapidesa i els emplaçaments varien sovint.
10.4 Cables flexibles
Aquest tipus de cables es destinen a l’alimentació de màquines
mòbils i eines portàtils. Admeten moltes variacions quant a la
composició, però bàsicament estan compostos per tres conductors
principals similars als dels cables flexibles armats, tres conductors
de protecció, més eventualment un nombre determinat de
conductors pilots. Igual que els cables flexibles armats, els
aïllaments són d’EPR i la coberta és de neoprè.
La principal diferència respecte als cables flexibles armats és que
els conductors han d'estar apantallats. La pantalla pot ser individual
per a cada conductor principal (pantalla sobre l’aïllament) o conjunta
per a tots els conductors que formen el cable.
DS1N SIMÈTRIC
0,6/1 kV
Conductor: coure estanyat, flexible classe 5
Aïllament: etilè-propilè (EPR)
Pantalla: coure
Coberta interior: etilè-propilè (EPR)
Coberta exterior: policloroprè especial mines (PCP)
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 141
En ambdós casos la pantalla pot estar formada per:
a) Una capa de cautxú semiconductor amb els conductors de
drenatge adequats.
b) Un cordó mixt de coure i material tèxtil
c) La norma UNE 22-513 fixa les característiques que han de
complir aquestes pantalles quant a la composició, la
disposició i la conductivitat.
10.5 Cables auxiliars
• Cables de comandament
La norma UNE 22-561 estableix les prescripcions tècniques que
han de complir els cables que s’utilitzen per a circuits de
comandament i senyalització. Es tracta de cables amb una tensió
nominal de 300 V/500 V, constituïts per múltiples conductors amb
una secció petita i que no s’han d’agrupar per parells. Són els
cables habituals que es fan servir per a la senyalització de pous i
altres sistemes de senyalització convencional.
Els cables normalitzats tenen seccions d’1,5 mm2 i 2,5 mm2 i estan
aïllats amb PVC. El nombre de conductors és variable (des de 7 fins
a 61), segons les necessitats. La coberta també és de PVC.
Hi ha tres tipus de cables:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
142 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
a) CSR: cables de senyalització rígids, amb armadura de
filferros d'acer.
300 V/500 V
Conductor: coure, rígid classe 1
Aïllament: policlorur de vinil (PVC)
Coberta interior: policlorur de vinil (PVC)
Armadura: filferros de ferro galvanitzat
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
b) CSF: cables de senyalització flexibles, sense pantalla.
300 V/500 V
Conductor: coure, flexible classe 5
Aïllament: policlorur de vinil (PVC)
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
c) CSFt: cables de senyalització flexibles, amb pantalla
comuna de fils de coure estanyat.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 143
CSFt
300 V/500 V
Conductor: coure, flexible classe 5
Aïllament: policlorur de vinil (PVC)
Pantalla: cordó de filferros de coure estanyat
Coberta interior: policlorur de vinil (PVC)
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
• Cables de telefonia i senyalització
Aquests cables són similars, pel que fa a la composició, als de
senyalització i comandament que s’han descrit en l'apartat anterior,
amb la diferència que estan ideats específicament per a xarxes de
telefonia i transmissió de dades, de manera que els conductors
estan agrupats per parells.
Les característiques són especificades per la norma UNE 22-560,
que considera dos tipus bàsics de cables:
a) TCR: cables de telecomunicació rígids (amb armadura de
filferros d'acer).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
144 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
300 V/500 V
Conductor: coure, rígid classe 1
Aïllament: polietilè de baixa densitat
Pantalla: cinta alumini/polièster
Coberta interior: policlorur de vinil (PVC)
Armadura: filferros ferro galvanitzat
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
b) TCF: cables de telecomunicació flexibles (amb pantalla de
coure). La norma preveu diverses configuracions possibles.
300 V/500 V
Conductor: coure, flexible classe 5
Aïllament: polietilè de baixa densitat
Pantalla: cordó de filferros de coure estanyat
Coberta interior: policlorur de vinil (PVC)
Coberta exterior: PVC resistent a hidrocarburs
Com que es tracta de cables per a senyals d'alta freqüència, els
conductors van aïllats amb polietilè de baixa densitat. La coberta
exterior és en tots els casos de PVC.
Un aspecte important d'aquests cables, que molt habitualment
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 145
s'utilitzen en circuits de seguretat intrínseca, és la capacitat paràsita
que tenen. La norma UNE 22-560 indica tant els valors màxims de
capacitat per a cada tipus de cable, com els desequilibris
admissibles de capacitat entre parells.
El valor de la inductància d'aquests cables, també necessari per als
càlculs en els circuits de seguretat intrínseca, l’ha de proporcionar el
fabricant per a cada partida de subministrament.
• Altres cables
A més dels cables normalitzats, hi ha la possibilitat de produir cables
d'altres tipus diferents per a altres aplicacions. Per tant, la certificació
d'aquests cables depèn únicament del criteri del laboratori oficial, que
normalment aplica els criteris generals que han de complir tots els
cables de mina (tipus de materials, no han de propagar la flama...).
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
146 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
QÜESTIONARI MÒDUL V . Cables elèctrics
1. Un cable elèctric que té el conductor principal d’una
secció de 35 mm2 ha d’anar acompanyat per un
conductor de protecció de secció:
a) 35 mm2
b) 10 mm2
c) 16 mm2
2. Un cable elèctric que té el conductor principal d’una
secció de 50 mm2 ha d’anar acompanyat per un
conductor de protecció de secció:
a) 50 mm2
b) 16 mm2
c) 25 mm2
3. La funció de l’armadura en un cable és:
a) Millorar la conductivitat del cable.
b) Protegir els conductors del cable de cops i aixafaments.
c) Proporcionar al cable una resistència més gran a la
tracció.
4. La tensió nominal d’un cable s’expressa en dues xifres:
U0 / U kV. Per exemple: 0,6 / 1 kV . La segona xifra, en
l’exemple 1 KV, indica:
a) La tensió nominal d’aïllament respecte del terra.
b) La tensió nominal d’aïllament entre fases.
c) La tensió simple de la xarxa en què es pot instal·lar el
cable.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 147
5. Els cables rígids armats, segons la UNE 22.511, es
caracteritzen perquè:
a) Tenen una armadura de filferros d’acer galvanitzat.
b) Tenen un aïllament d’EPR.
c) Els conductors estan constituïts per uns quants filferros
que tenen una secció gran.
6. Els cables flexibles, segons la UNE 22.513, es
caracteritzen perquè:
a) Tenen una armadura de filferros d’acer galvanitzat.
b) Tenen un aïllament d’EPR.
c) Els conductors estan constituïts per molts filferros que
tenen una secció petita.
7. Els cables flexibles armats, segons la UNE 22.512,
s’utilitzen per alimentar:
a) Aparells que es desplacen sovint, però sense tensió
(aparells semifixos).
b) Màquines mòbils que es desplacen a poca velocitat.
c) Sistemes de telefonia.
8. El metall que s’utilitza per als conductors dels cables de
mina on no hi ha grisú és de:
a) Coure.
b) Alumini.
c) Plata.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
148 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
9. El cables de telefonia es caracteritzen perquè:
a) Els conductors estan agrupats per parells.
b) Els conductors estan aïllats amb PVC.
c) Són cables que poden portar armadura de filferros.
10. Els cables de comandament poden ser:
a) Rígids.
b) Flexibles.
c) Estan aïllats amb PVC.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 149
MÒDUL VI
EQUIPS DE PROTECCIÓ INDIVIDUAL. PRIMERS AUXILIS EN CAS D’ELECTROCUCIÓ
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
150 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1. EQUIPS DE PROTECCIÓ INDIVIDUAL
L'equip de protecció individual (EPI) és un element que porta o
subjecta el treballador i que el protegeix d'un o diversos riscos.
Es fa servir només si no és possible eliminar el risc o tenir una
protecció col·lectiva.
Els tipus d’EPI (segons la part del cos que protegeixen) són
protectors de cap, oïda, ulls i/o cara, vies respiratòries, mans i/o
braços, peus i/o cames, pell, tronc i abdomen, tot el cos.
• Tots els EPI han de tenir el marcatge CE.
• Cal escollir un EPI adequat a cada risc.
• Cal disposar del manual d'instruccions d'ús i manteniment.
• Cal substituir immediatament els EPI defectuosos i
caducats.
1.1. Casc de seguretat
És obligatori utilitzar-lo, ja que està
concebut per protegir contra contactes
elèctrics, en tots els llocs on hi ha perill
que caiguin objectes, als llocs on els
treballadors es poden fer cops al cap,
quan es treballa a diferent nivell del
terra o quan es treballa a unes certes alçades.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 151
1.2. Botes de seguretat
Els calçats destinats a protegir l'usuari en treballs en què hi ha
electricitat han de tenir una alta resistència per evitar que el corrent
travessi el cos. És a dir, han de ser aïllants de l'electricitat.
El calçat antiestàtic no es pot utilitzar
en treballs en què hi ha electricitat
perquè té poca resistència al pas del
corrent i per tant també condueix a
terra el corrent perillós, de manera que
tanca el circuit i provoca l'electrocució
de l'usuari.
El calçat aïllant s'ha d'utilitzar com a protector en treballs en què hi
ha electricitat de baixa tensió.
El calçat aïllant es pot utilitzar en instal·lacions d'alta tensió. Per a
tensions nominals superiors als 1.000 V en xarxes de corrent altern
no hi ha cap norma de certificació de calçats de seguretat.
La normativa de calçat aïllant no exclou específicament que
incorpori parts metàl·liques, com ara la puntera d'acer, sempre que
es compleixin tots els requisits de la norma, com ara la tensió de
prova i la tensió que pot suportar, entre altres.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
152 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
1.3. Guants
Els guants han de ser aïllants per a
treballs en què hi ha corrent.
S'ha d'evitar el contacte amb olis,
lubricants, alcohol i àcids. Quan els
guants estan bruts, cal rentar-los amb
aigua i sabó, assecar-los amb cura i
empolvorar-los amb talc.
1.4. Protectors auditius
Els protectors auditius perquè siguin eficaços
s’han de dur tothora en els llocs on hi ha nivells
de soroll perjudicials.
Una exposició de llarga durada a sorolls
superiors a 85 decibels pot causar sordesa.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 153
1.5. Protecció de la vista
Els protectors de la vista protegeixen contra agents físics i químics
(partícules) que salten als ulls de manera frontal i lateral.
Quan l’electricista realitza tasques elèctriques (reparacions,
soldadures...) ha de fer servir ulleres de seguretat, pantalles... per
protegir-se.
2. PRIMERS AUXILIS EN CAS D’ELECTROCUCIÓ
L'electrocució és un accident que pot passar en la feina a causa
d’una descàrrega elèctrica provocada per diferents motius.
Qualsevol lesió deguda a l'electricitat és potencialment greu, tant si
s'ha produït en xarxes d’alta tensió com si és una tensió domèstica
de 230 volts. L'electricitat s'estén a tots els teixits del cos i hi arriba a
causar danys profunds i generalitzats, tot i que exteriorment la pell no
mostri res més que un petit senyal en el punt de contacte amb el
corrent. Una instal·lació d'un aparell elèctric en mal estat pot produir
descàrregues elèctriques.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
154 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Això es dóna perquè el cos actua com a intermediari entre el
conductor elèctric i el terra, de manera que el corrent passa per tots
els teixits i hi causa les lesions, que poden arribar a la mort per
aturada cardiorespiratòria.
El xoc que produeix en l'individu el corrent elèctric, que entra i surt
del cos, pot provocar la pèrdua de consciència o fins i tot tallar la
respiració i interrompre els batecs cardíacs.
Si l'electrocució es dóna en una xarxa de baixa tensió (230 volts) cal
que la víctima toqui el conductor perquè es generi el dany; en canvi,
si la xarxa és d'alta tensió (més de 1.000 volts), no és necessari el
contacte directe, ja que abans que arribi a tocar-lo es genera
espontàniament un arc elèctric i es produeix l'electrocució (per
exemple: tubs d'imatge dels televisors, monitors de PC, cartells
lluminosos, llums de neó, tots poden mantenir tensions entre 4.000 i
17.000 volts, fins i tot després que s’hagin desconnectat).
La primera mesura que cal prendre davant d’un accident d'aquesta
naturalesa és interrompre immediatament el pas del corrent, ja sigui
desconnectant el conductor que causa la descàrrega, ja sigui tancant
l'interruptor o mitjançant el dispositiu diferencial, i després atendre la
víctima. Si no es fa així, el conductor pot continuar "activat" i
qualsevol persona que el toqui rebrà una nova descàrrega. Això no
és aplicable als ferits per llamps, que poden rebre atenció immediata
sense riscos.
Si l'electrocució s'ha produït en una línia d'alta tensió, és impossible
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 155
fer arribar els primers auxilis a la víctima i és molt perillós acostar-s’hi
a menys de vint metres. En aquests casos, cal demanar ajuda als
serveis de socors i demanar a la companyia que talli el corrent.
3. ACTUACIÓ
3.1 Accident en l’interior de la mina
Si l'accident s'ha produït per l’efecte del corrent elèctric, s’han de
prendre les precaucions següents:
- Desconnectar el corrent, mitjançant els interruptors de la secció o
els generals.
- Si no es pot actuar sobre els interruptors, i l'accidentat queda
enganxat al conductor elèctric, s’ha d’actuar separant la víctima del
conductor per mitjà d'una perxa aïllant. Si no se’n té cap, cal utilitzar
un pal de fusta seca.
- Per actuar amb més rapidesa, cal tallar el conductor elèctric a
banda i banda de la víctima, mitjançant una destral amb el mànec de
fusta.
- Si l'accidentat queda suspès a una certa alçada del sòl, cal
preveure’n la caiguda.
- S’ha de tenir present que la persona electrocutada és un conductor
elèctric mentre la travessa el corrent.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
156 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3.2 Tractament
- Un cop rescatada la víctima, cal reanimar-la ràpidament.
- En general, el pacient pateix una pèrdua de coneixement en rebre
la descàrrega, el pols és molt feble i probablement té cremades.
- El cos queda rígid. Si no respira, s’ha de fer la respiració artificial
boca a boca, ràpidament i sense parar. Segurament serà necessari
fer un massatge cardíac, ja que l'efecte del xoc sol paralitzar el cor o
descompassar-ne el ritme.
- S’ha de posar sobre les cremades un apòsit net o estèril.
- S’ha de portar la víctima als serveis mèdics si ha rebut una forta
descàrrega elèctrica, encara que no tingui trastorns immediats o una
simple commoció, ja que aquests poden aparèixer més tard.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 157
4. RESUM DE LA CONDUCTA QUE CAL SEGUIR
El que no s'ha de fer:
Tocar la víctima mentre estigui en contacte amb la font d'electricitat.
- Utilitzar materials conductors o humits per apartar un cable.
- Intentar apartar els cable de mitjana o alta tensions que hagin caigut
a prop de qualsevol lloc.
El que s'ha de fer:
- Tallar el corrent, desconnectant l’automàtic, abans de tocar la
víctima.
- Si això no és possible, aïllar-nos amb pals, cordes, etc. sense tocar
la víctima directament.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
158 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 159
5. PREVENCIÓ
La millor manera d'evitar que es produeixin situacions d’emergència
és la PREVENCIÓ.
Quan, malgrat tot, l'emergència no es pot evitar, s’esdevé una
situació de risc que pot comportar que el cor deixi de bategar i els
pulmons deixin de ventilar, la temuda aturada cardiorespiratòria.
Durant aquesta situació, el cervell, el cor i tots els altres òrgans no
reben reg sanguini. Cada minut que passa disminueixen les
probabilitats de sobreviure i augmenta el risc de mort o d'invalidesa
permanent.
Anomenem cadena de supervivència a una successió de
circumstàncies favorables que, si s’esdevenen, fan més probable que
una persona sobrevisqui a una situació d’emergència.
Una de les causes indirectes d’un accident elèctric és l’aturada
cardíaca.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
160 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
Els avenços de la medicina els darrers trenta anys han permès que,
actualment, s'aconsegueixi recuperar amb èxit molts d'aquests
casos, mitjançant l'aplicació de diferents tractaments, entre els quals
destaca la desfibril·lació elèctrica.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 161
QÜESTIONARI MÒDUL VI. Protecció individual i primers auxilis
1. Casc de seguretat: a) És obligatori fer-lo servir sempre.
b) És obligatori portar-lo només quan es treballa.
c) Només és obligatori per al personal que no treballa
d'electricista.
2. Els guants són necessaris:
a) Per a la netedat, ja que no s'embruten les mans.
b) Per a treballs amb corrent i han de ser aïllants.
c) Per treballar en contacte amb olis, lubricants, alcohol i àcids o
substàncies perilloses.
3. Les botes de seguretat:
a) Han de ser antiestàtiques per a treballs en què hi ha electricitat.
b) Si són aïllants es poden utilitzar com a protectors en treballs en
què hi ha electricitat de baixa tensió.
c) El calçat aïllant és obligatori en instal·lacions d'alta tensió.
4. Protecció de la vista:
a) S’han de protegir els ulls amb ulleres de seguretat si es
treballa a l'aire lliure.
b) S’han de fer servir ulleres de seguretat o pantalles si es fan
reparacions, soldadures...
c) Cal utilitzar ulleres protectores quan no s’hi veu bé.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
162 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
5. Quan una persona està en contacte amb un conductor de
baixa tensió:
a) Cal estirar-la amb força per separar-la del conductor.
b) Cal tallar el conductor per mitjà d'unes alicates d'electricista.
c) Cal tallar el corrent tancant els interruptors.
6. Quan una persona està en contacte amb un conductor
d’alta tensió:
a) Cal estirar-la amb força per separar-la del conductor.
b) És perillós acostar-s’hi a menys de vint metres.
c) Cal tallar el conductor per mitjà d'eines apropiades.
7. Si el lesionat queda estès al damunt del conductor i hi ha
corrent:
a) Cal estirar la víctima dels peus amb les mans netes.
b) Cal tallar el conductor elèctric a banda i banda de la víctima,
mitjançant una destral amb el mànec de ferro.
c) L'electrocutat és un conductor elèctric mentre hi passa el
corrent.
8. El que s'ha de fer si hi ha un accident elèctric és:
a) Utilitzar materials humits per apartar un cable.
b) Intentar apartar els cable de mitjana o alta tensions que hagin
caigut.
c) Tallar el corrent abans de tocar la víctima.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 163
9. Anomenem cadena de supervivència a:
a) Arribar als 65 anys sense cap malaltia professional.
b) Una successió de circumstàncies favorables que, si
s’esdevenen, fan més probable que una persona sobrevisqui
a una situació d'emergència.
c) Una successió de circumstàncies desfavorables que, si
s’esdevenen, fan més probable que una persona no
sobrevisqui a una situació d'emergència.
10. La desfibril·lació elèctrica s'utilitza:
a) Quan la persona ha tingut un accident elèctric.
b) Quan la persona ha patit un atac epilèptic.
c) Si hi ha aturada cardiorespiratòria.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
164 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
MÒDUL VII EL RISC D’ELECTROCUCIÓ I LAS SEVES PROL
NORMATIVA BÀSICA DE PREVENCIÓ
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 165
1. LLEI DE PREVENCIÓ DE RISCOS LABORALS
La Llei 31/1995, de 8 de novembre, de prevenció de riscos laborals,
ha comportat un canvi en les filosofies d'actuació tant dels
professionals com dels mateixos treballadors, ja que intenta fomentar
una autèntica cultura preventiva a través de la promoció de
l'educació en aquesta matèria. Aquesta llei afecta totes les activitats,
incloent-hi les activitats mineres.
La llei afecta directament les actuacions en matèria de seguretat
quant als aspectes següents:
1.1 Participació d’empresaris i treballadors
La participació dels empresaris i treballadors, a través de les
organitzacions empresarials i sindicals més representatives, en la
planificació, programació, organització i control de la gestió
relacionada amb la millora de les condicions de treball i la protecció
de la seguretat i la salut dels treballadors en el treball és un principi
bàsic de la política de prevenció de riscos laborals, que han de
desenvolupar les administracions públiques competents en els
diferents àmbits territorials.
1.2 Informació, consulta i participació dels treballadors
Per complir el deure de protecció establert per aquesta llei,
l'empresari ha d'adoptar les mesures adequades perquè els
treballadors rebin totes les informacions necessàries en relació amb:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
166 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
a) Els riscos per a la seguretat i la salut dels treballadors en el
treball, tant els que afecten el conjunt de l'empresa com cada
tipus de lloc de treball o funció.
b) Les mesures i activitats de protecció i prevenció aplicables als
riscos assenyalats en l'apartat anterior.
c) Les mesures adoptades de conformitat amb el que disposa
l'article 20 d'aquesta llei.
1.3 Comitè de Seguretat i Higiene en el treball
En tota explotació minera o establiment de benefici amb 50 o més
treballadors serà obligatòria la constitució d'un comitè de seguretat i
higiene per conveni col lectiu, per acord entre l'empresari i el comitè
d'empresa o per resolució de la Direcció General de Treball. A petició
de l'empresari o del comitè d'empresa, es podran establir, en vista de
les circumstàncies concurrents, més d'un comitè de seguretat i
higiene en cada explotació minera, així com un comitè superior o
central que coordini els altres.
1.4 Delegat miner de seguretat
Seran funcions dels delegats miners de seguretat:
• Promoure l'observança de les disposicions i normes vigents
sobre seguretat i higiene de treball i prevenció de riscos
professionals i l'interès i cooperació dels treballadors en
aquestes matèries.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 167
• Realitzar els estudis i investigacions necessàries per arribar a
un coneixement permanent i actualitzat dels riscos existents
en el centre, derivat de l'ambient de treball, matèries primeres,
maquinària i eines i sistemes i processos de treball.
• Acompanyar, si ho considera procedent, als tècnics de
l'empresa en les preses de les mostres de contaminants
ambientals per a la seva posterior anàlisi i valoració, podent
fer per si mateix aquests anàlisis i valoracions, informant en
aquest cas dels seus resultats el director facultatiu del centre i
al comitè de seguretat i higiene.
• Vetllar perquè els treballadors disposin dels necessaris
mitjans de protecció personal i vigilar el bon estat dels
mateixos i el seu ús adequat.
• Interessar la pràctica dels preceptius reconeixements mèdics
dels treballadors del pou.
• Col.laborar en l'organització de l'evacuació en casos
d'incendis o altres sinistres i en la prestació de primers auxilis
a treballadors accidentats i malalts.
• Estudiar i controlar permanentment la sinistralitat en
l'explotació, valorant la seva evolució a través de l'anàlisi dels
índexs de freqüència, gravetat i incidència.
• Proposar al director facultatiu del centre i al comitè de
seguretat i higiene, segons els casos, totes les mesures
preventives i de correcció de risc consideri necessàries i, si
escau, controlar l'aplicació i eficàcia de les mateixes.
• Realitzar les missions que el comitè de seguretat i higiene,
dins de les de la seva competència li delegui o encomani.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
168 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
2. REGLAMENT GENERAL DE NORMES BÀSIQUES DE SEGURETAT MINERA (RGNBSM)
Va substituir pràcticament tot el Reglament de
policia minera i metal·lúrgica. Publicat el 2
d'abril de 1985, consta de 15 capítols i 169
articles, que inclouen tota l'activitat minera. S'hi
detallen les directrius generals i es defineixen
aspectes com ara l’àmbit d'aplicació del
Reglament, l’autoritat laboral per a l'activitat,
que és l'autoritat minera, i les funcions que té
assignades, etc.
3. INSTRUCCIONS TÈCNIQUES COMPLEMENTÀRIES (ITC)
Les instruccions tècniques complementàries (ITC) són les que
desenvolupen el Reglament i entren en el detall de cada una de les
situacions concretes que s'hi plantegen.
En les ITC es defineixen les normes concretes; per exemple, la ITC
09 desenvolupa tot el que fa referència a la protecció de persones i
instal·lacions interiors contra els accidents elèctrics i està formada
pels apartats següents:
ITC 09.0.01 - Terminologia.
ITC 09.0.02 - Instal·lacions interiors. Prescripcions generals.
ITC 09.0.03 - Instal·lacions interiors. Especificacions constructives
i d'ocupació de material elèctric o que pot generar electricitat
estàtica.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 169
ITC 09.0.04 - Instal·lacions interiors.
Canalitzacions.
ITC 09.0.05 - Instal·lacions interiors.
Subestacions de transformació.
ITC 09.0.06 - Instal·lacions interiors. Tracció
elèctrica amb fils de contacte.
ITC 09.0.07 - Instal·lacions on es fabriquen,
manipulen o emmagatzemen substàncies
explosives.
ITC 09.0.08 - Sala de càrrega de bateries.
ITC 09.0.09 - Túnels, clavegueram i dipòsits subterranis.
ITC 09.0.10 - Personal de muntatge. Explotació i manteniment.
ITC 09.0.11 - Assaigs i mesures amb instrumentació elèctrica.
ITC 09.0.13 - Electricitat. Tallers de reparacions de material
elèctric per a treballs amb una atmosfera potencialment explosiva.
ITC 09.0.14 - Electricitat. Plataformes d'hidrocarburs.
ITC 09.0.15 - Electricitat. Instal·lacions interiors. Enllumenat.
ITC 09.0.16 - Electricitat. Sondejos.
ITC 09.0.17 - Electricitat. Instal·lacions interiors. Muntatge,
explotació i manteniment.
ITC 09.0.18 - Electricitat. Instal·lacions interiors. Comunicació i
senyalització.
La ITC/1683/2007, de 29 de maig, va modificar les instruccions
tècniques complementàries 09.0.02, 12.0.01 i 12.0.02, i va derogar
la instrucció tècnica complementària 12.0.04 del Reglament
general de normes bàsiques de seguretat minera, que va quedar
de la manera següent:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
170 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
"La tensió nominal màxima que es pot utilitzar en l'interior de les
mines ha d’estar limitada pels condicionaments derivats del
compliment de tot el que prescriu el capítol 2 i, en especial, de la
condició que s’exposa en l'apartat 2.2.1.
L'ús de la tensió nominal queda limitat a:
• Conduccions d'energia.
• Transformadors.
• Receptors fixos.
• Màquines mòbils, semimòbils o semifixes."
4. REGLAMENTACIÓ ESTATAL SOBRE ALTA I BAIXA
TENSIONS 4.1 Reglament per a alta tensió
Decret 3151/1968, de 28 de novembre, pel qual s'aprova el
Reglament de línies elèctriques aèries d'alta tensió, BOE n.
311, de 27/12/1968. Correcció d'errors: BOE de 8/3/1969,
derogat el 19/09/2010.
Reial decret 223/2008, de 15 de febrer, pel qual s'aproven el
Reglament sobre condicions tècniques i garanties de seguretat
en línies elèctriques d'alta tensió i les seves instruccions
tècniques complementàries ITC-LAT 01 a 09. BOE n. 068, de
19/3/2008. Entrada en vigor el 19/09/2008.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 171
4.2 Reglament per a baixa tensió
Reial decret 842/2002, de 2 d'agost, pel
qual s'aprova el Reglament electrotècnic
per a baixa tensió, BOE n. 224, de
18/9/2002. Aquest reglament va entrar
en vigor el 18 de setembre de 2003. Les
instal·lacions anteriors a aquesta data
estan subjectes al Reglament de 1973.
El 17 de febrer de 2004, la sala tercera
del Tribunal Suprem va anul·lar l'article
4.2.c.2 de la ITC-BT-03, annexa al
Reglament electrotècnic per a baixa tensió, aprovat pel Reial
decret 842/2002, de 2 d'agost, BOE n. 82, de 5/4/2004.
Tant el Reglament electrotècnic per a alta tensió com el
Reglament electrotècnic per a baixa tensió afecten directament
la mineria en totes aquelles qüestions no indicades en el
Reglament de Normes Bàsiques de Seguretat Minera i les
ITCs que el desenvolupen.
5. DISPOSICIONS INTERNES DE SEGURETAT (DIS)
L'article 10 del Reial decret 1389/97 estableix les disposicions
mínimes de seguretat i salut que han de complir els llocs de treball.
Les disposicions mínimes de seguretat aplicades a les condicions de
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
172 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
treball poden implicar un risc, que recullen les disposicions
establertes per la direcció facultativa.
Les disposicions internes de seguretat són unes normes que redacta
el director facultatiu, el qual les remet a l'autoritat minera, que les
revisa i, si les considera adequades, les aprova, moment en el qual
adquireixen el rang de norma de compliment obligat per a
l'explotació. Les DIS s’han de lliurar a totes les persones de
l’explotació a les quals afecten, que les han de llegir i comprendre.
6. REIAL DECRET 1389/1997, DE 5 DE SETEMBRE, PEL
QUAL S'APROVEN LES DISPOSICIONS MÍNIMES
DESTINADES A PROTEGIR LA SEGURETAT I LA SALUT
DELS TREBALLADORS EN LES ACTIVITATS MINERES
Aquest reial decret té com a objecte la transposició de la Directiva
92/104/CEE, del Consell d’Europa, de 3 de desembre, relativa a les
disposicions mínimes destinades a millorar la protecció en matèria de
seguretat i salut dels treballadors en les indústries extractives a cel
obert o subterrànies, a les quals s'apliquen plenament les
disposicions de la Llei de prevenció de riscos laborals, així com les
que contenen els reglaments esmentats, quant a tot allò que no
s'oposa a les disposicions més exigents o específiques d'aquest reial
decret.
El document de seguretat i salut recull tots els aspectes de la
planificació i gestió de la prevenció que l'empresa ha de posar en
marxa, com ara els següents:
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 173
L'avaluació de riscos, la formació dels treballadors, la informació que
se’ls ha de donar, la vigilància de la salut, la coordinació d'activitats
empresarials, etc.
Aquest document ha d’estar al centre de treball a disposició de
l'autoritat laboral i dels representants dels treballadors.
7. CONSTITUCIÓ ESPANYOLA
La Constitució espanyola de 1978 és la llei de
més rang de l'Estat. Els articles 40 i 43 del títol
primer, capítol III, de la Constitució es dediquen
al dret dels treballadors a una protecció respecte
al treball.
8. ESTATUT DELS TREBALLADORS
Aquesta llei té una importància vital en el procés
de la seguretat, ja que canalitza, per primera
vegada, l'aportació dels treballadors en matèria
de seguretat laboral mitjançant els representants
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
174 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
legals, als quals els dota d'uns deures i drets específics.
9. RESUM DE LA LEGISLACIÓ EN MATÈRIA DE SEGURETAT
MINERA
• Ordre ITC/101/2006, de 23 de gener (BOE 30-01-2006),
per la qual es regula el contingut mínim i l’estructura del
document sobre seguretat i salut per a la indústria
extractiva.
• Reial decret 1311/2005, de 4 de novembre (BOE 05-11-
2005), sobre la protecció de la salut i la seguretat dels
treballadors davant els riscos derivats o que puguin
derivar-se de l'exposició a vibracions mecàniques.
• Reial decret 171/2004, de 30 de gener (BOE 31-01-2004),
pel qual es desenvolupa l'article 24 de la Llei 31/1995, de 8
de novembre, de prevenció de riscos laborals, en matèria
de coordinació d'activitats empresarials.
• Decret 363/2004, de 24 d’agost, pel qual es regula el
procediment administratiu per a l’aplicació del Reglament
electrotècnic per a baixa tensió.
• Reial decret 681/2003, de 12 de juny (BOE 18-06-2003),
sobre la protecció de la salut i la seguretat dels treballadors
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 175
exposats als riscos derivats d'atmosferes explosives en el
lloc de treball.
• Llei 54/2003, de 12 de desembre (BOE 13-12-2003), de
reforma del marc normatiu de la prevenció de riscos
laborals.
• Reial decret 39/1997, de 17 de gener (BOE 31-01-1997),
pel qual s'aprova el Reglament dels serveis de prevenció.
• Reial decret 1215/1997, de 18 de juliol (BOE 07-08-1997),
pel qual s'estableixen les disposicions mínimes de
seguretat i salut per a la utilització pels treballadors dels
equips de treball.
• Reial decret 1389/1997, de 5 de setembre (BOE 07-10-
1997), pel qual s'aproven les disposicions mínimes
destinades a protegir la seguretat i la salut dels
treballadors en les activitats mineres.
• Llei 31/1995, de 8 de novembre (BOE 10-11-1995), de
prevenció de riscos laborals.
• Reial decret 3255/1983, de 21 de desembre (BOE 04-01-
1984), pel qual s'aprova l'Estatut del miner.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
176 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
• Normes complementàries (Reial decret 3255/1983, de 21
de desembre) per al desenvolupament i l’execució del
Reial decret 3255/1983, de 21 de desembre, de l'Estatut
del miner, en matèria de seguretat i higiene.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 177
QÜESTIONARI MÒDUL VII. Normativa bàsica de
prevencióNORMATIVA B NORMATIVA BÀSICA DE PREVENCIÓ
ÀSICA DE PREVENCIÓ
1. Llei de prevenció de riscos laborals:
a) Afecta els sectors: agrari, de la construcció i industrial,
excepte la mineria, que solament ha de complir el Reglament
general de normes bàsiques de seguretat minera.
b) És la llei que regula les relacions entre les administracions
públiques, els empresaris i els treballadors.
c) Afecta totes les activitats mineres subterrànies i no la
mineria a cel obert.
d) Solament afecta la mineria a cel obert.
2. L'Administració competent en matèria laboral ha de
vetllar:
a) Perquè la informació obtinguda per la Inspecció de Treball
es comuniqui als treballadors.
b) Perquè la informació obtinguda per la Inspecció de Treball
es comuniqui a l’empresari.
c) Perquè la informació obtinguda per la Inspecció de Treball
es comuniqui a l'autoritat sanitària competent.
d) Perquè la informació obtinguda per la Inspecció de Treball
es comuniqui al públic en general.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
178 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
3. L'empresari ha d'adoptar les mesures adequades perquè
els treballadors rebin totes les informacions necessàries
en relació amb:
a) Els riscos per a la seguretat i la salut dels treballadors en
el treball, solament els que afecten el conjunt de
l'empresa.
b) Els riscos per a la seguretat i la salut dels treballadors en
el treball, solament els que afecten el lloc de treball.
c) Els riscos per a la seguretat i la salut dels treballadors en
el treball, tant els que afecten el conjunt de l'empresa com
cada tipus de lloc de treball o funció.
d) La productivitat de l’empresa.
4. Els delegats de prevenció són designats per:
a) La Generalitat de Catalunya.
b) L’empresari.
c) Els sindicats.
d) Els representants legals dels treballadors.
5. El delegat de prevenció a les empreses que tenen fins a
trenta treballadors:
a) És designat per l’empresari.
b) És el delegat de personal
c) És designat pel director facultatiu.
d) És designat per la Generalitat de Catalunya.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 179
6. Assenyaleu les frases correctes respecte al Comitè de
Seguretat i Salut:
a) És l'òrgan de participació destinat a la consulta regular i
periòdica de les actuacions de l'empresa en qüestions de
prevenció de riscos.
b) Les normes de funcionament són les que adopta el Comitè,
encara que contravinguin la normativa vigent.
c) Des del Comitè de Seguretat i Salut es poden proposar
iniciatives sobre mètodes i procediments per millorar la salut
dels treballadors.
d) El Comitè està format pels delegats de prevenció, d'una
banda, i per l'empresari i/o el seu representant, de l’altra.
7 El Reglament general de normes bàsiques de seguretat
minera:
a) Va substituir pràcticament tot el Reglament de policia
minera.
b) És la llei de més rang quant a la seguretat minera.
c) És un reglament obsolet quant a la seguretat
d’instal·lacions elèctriques de mineria subterrània.
d) Cap resposta de les anteriors no és correcta.
8. Les instruccions tècniques complementàries:
a) Estan desenvolupades al Reglament general de normes
bàsiques de seguretat minera per a la protecció
d’instal·lacions.
b) Són suggeriments per a l'activitat d'una explotació
concreta.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
180 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
c) Són normes que desenvolupen el contingut del Reglament
general de normes bàsiques de seguretat minera perquè
entren en el detall de cada una de les situacions concretes
que s'hi plantegen.
9. Les instal·lacions elèctriques mineres construïdes després
de 1973:
a) Estan subjectes al Reglament de 1973.
b) Estan subjectes al nou reglament de baixa tensió de 2002.
c) No estan subjectes a cap reglament.
d) Han de complir totes les ITC del Reglament general de
normes bàsiques de seguretat minera.
10. Les disposicions internes de seguretat (DIS):
a) Són normes que elabora l'empresari i que lliura als
treballadors.
b) Són les que especifica el Reglament general de normes
bàsiques de seguretat minera.
c) Les elabora el director facultatiu i passen a l'aprovació de
l'autoritat minera competent.
d) Són normes que elabora l'empresa i no és necessari lliurar-
les als treballadors.
11. El document de seguretat i salut:
a) És un document que ha de presentar el Servei de
Prevenció.
b) S’ha de lliurar als sindicats perquè n’estiguin informats.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 181
c) Inclou aspectes relacionats amb la gestió econòmica de
l'empresa.
d) Ha d’estar al centre de treball a disposició de l'autoritat
laboral i dels representants dels treballadors.
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
182 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
SOLUCIONS ALS QÜESTIONARIS DELS
MÒDULS
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 183
QÜESTIONARI MÒDUL I. CONCEPTES ELEMENTALS D’ELECTROTÈCNIA
QÜESTIONARI MÒDUL II. RISC D’ELECTROCUCIÓ
QÜESTIONARI MÒDUL III. RISC D’INCENDI. PROTECCIÓ DE LES INSTAL·LACIONS CONTRA SOBREINTENSITATS
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Correcte c a b a a c b b a c
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Correcte b a b b b a a b a
b
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
Correcte b a b a a b b b c
c
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
184 CARNET D’ELECTRICISTA MINER
QÜESTIONARI MÒDUL IV. RISC D’EXPLOSIÓ. MODES DE PROTECCIÓ CONTRA ATMOSFERES EXPLOSIVES
QÜESTIONARI MÒDUL V. CABLES ELÈCTRICS
QÜESTIONARI MÒDUL VI. EQUIPS DE PROTECCIÓ INDIVIDUAL.
PRIMERS AUXILIS EN CAS D’ELECTROCUCIÓ
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
Correcte
b c
a
b c
a b
a b
b
a b
c
c
a b c
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
Correcte c c b a c c a a b
b
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
Correcte a b b b c c
b c
c b
c
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
CARNET D’ELECTRICISTA MINER 185
QÜESTIONARI MÒDUL VII. NORMATIVA BÀSICA DE
PREVENCIÓ
Qüestió número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
Correcte b c c d b a a c b c
d
MANUAL PER A LA FORMACIÓ D’ELECTRICISTA MINER
186 CARNET D’ELECTRICISTA MINER