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La tensión de paso

Un cable de alta tensión cae al suelo y nadie lo toca. ¿Por qué dicen que no hay que acercarse a él ni siquiera andando, y qué hacer si te pilla cerca?

Un poco de historia

  1. 1785Charles-Augustin de Coulomb publica que la fuerza entre dos cargas baja con el cuadrado de la distancia. De esa ley sale un potencial que baja como 1/r, el mismo que hay en el suelo alrededor de un cable caído.
  2. 1827Georg Simon Ohm publica que la corriente por un conductor es proporcional a la tensión entre sus extremos: V = I·R. Con ella se calcula la corriente que pasa por el cuerpo.
  3. Siglo XXCharles Dalziel, en la Universidad de California en Berkeley, mide en voluntarios qué corrientes se aguantan y durante cuánto tiempo. De sus datos salen las tensiones de paso y de contacto que admiten las normas de puesta a tierra de subestaciones.
  4. 2014En España, el Reglamento de instalaciones eléctricas de alta tensión (RD 337/2014) exige en su ITC-RAT 13 que las puestas a tierra mantengan las tensiones de paso y de contacto por debajo de unos límites seguros.

Con qué herramienta se relaciona

Electrostática · Electromagnetismo

El suelo homogéneo que conduce la corriente se comporta, matemáticamente, como el vacío con una carga: la corriente I que entra por el punto de contacto ocupa el lugar de la carga y la resistividad ρ, el de 1/ε. El potencial es el de una carga puntual, y la tensión de paso es la diferencia de potencial entre los dos pies.

V(r) = {ρ I}/{2π r} , ΔV = V(r) − V(r + d)

I_{cuerpo} = {ΔV}/{R_{cuerpo} + 6ρ}

Se abre con una carga puntual de 1,77 µC (que cumple k·q = ρI/2π = 15,9 kV·m) en el SI. Sale una diferencia de potencial de 8,0 kV entre los pies a 1 m y 2 m del contacto, de 145 V entre 10 m y 11 m, y un campo de 15,9 kV/m a 1 m.

Paso a 1 m8,0 kV
Paso a 10 m145 V
Por el cuerpo a 10 m90 mA
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