Sistemas de Puesta a Tierra:

Puesta a tierra significa el aterramiento físico o la conexión de un equipo a través de un conductor hacia tierra. La tierra está compuesta por muchos materiales, los cuales pueden ser buenos o malos conductores de la electricidad pero la tierra como un todo, es considerada como un buen conductor. Por esta razón y como punto de referencia, al potencial de tierra se le asume cero. La resistencia de un electrodo de tierra, medido en ohmios, determina que tan rápido, y a que potencial, la energía se equipara. De esta manera, la puesta a tierra es necesaria para mantener el potencial de los objetos al mismo nivel de tierra.

En síntesis los Sistemas de Puesta a Tierra nos protegen de Sobretensiones (Perturbaciones), de manera de garantizar:

• Protección al personal y a los equipos.
• Fijar un potencial de referencia único a todos los elementos de la instalación.

Para cumplir con esto, las redes de tierra deben tener 2 características principales:

• Constituir una tierra única equipotencial.
• Tener un bajo valor de resistencia.

Las principales causas de sobretensión son las siguientes:

• Descargas eléctricas (externa)

  
  Los efectos de un rayo pueden ser ocasionados por un impacto directo ó por causas indirectas.Las causas indirectas que son las más numerosas, son las caídas del rayo sobre tendidos aéreos ó en las inmediaciones, generando inducciones en estos conductores.

• Conmutaciones de las Empresas de Energía (externa)

  
  Estas operaciones que son normales en todo sistema de distribución de energía, pueden causar sobrevoltajes. Generalmente son más frecuentes en distribuciones largas y aéreas.

• Contacto con sistemas de alto voltaje (externa)

  
  Sucede cuando se rompe una línea de alta tensión y toma contacto con conductores de baja tensión ó cuando falla el aislamiento de un transformador. Su importancia dependerá de la forma de conexión del neutro.

• Fallas de línea a tierra (interna)

  
  Sucede cuando una fase del sistema se pone a tierra. Su importancia dependerá de la forma de conexión del neutro (aislado ó a tierra), ya que en el caso de Neutro Aislado, las fases sanas reciben una sobretensión de 73% más de lo normal. En caso de neutro a tierra no hay sobretensión.

• Pulsos por conexión y desconexión de cargas (interna)

  
  Estas operaciones normales en todo sistema, pueden causar sobrevoltajes. Generalmente son menores que tres veces el voltaje nominal y de corta duración. Las mismas se originan por el prendido y apagado de grandes cargas inductivas ó capacitivas.

Red Externa

Tiene por finalidad evacuar la energía proveniente de las Sobretensiones Externas ó Internas hacia tierra, para que esta energía no ingrese al Edificio ó no afecte a otros equipos.

Esta red externa vincula la puesta a tierra del mástil del pararrayos, con la puesta a tierra perimetral al Edificio de la Planta y con la puesta a tierra de la Subestación ó  pilar de acometida, mediante cable de cobre desnudo de 1x50mm2 y jabalinas soldadas asociadas.

a) La puesta a tierra del mástil comienza en la cima con un pararrayos tipo Franklin ó Piezoeléctrico ó Iónico y a continuación existe un cable de bajada que puede ser de cobre desnudo de 50mm2 o fleje de cobre de 30 x 2 mm2.

Esta bajada deberá ser lo más recta posible evitando cambios bruscos de dirección y terminará en una cámara de pararrayos cercana a la base del mástil.

De esta cámara de pararrayos saldrá una pata de ganso en dirección opuesta al Edificio de la Planta

b) La puesta a tierra de Planta consiste en un anillo enterrado en forma perimetral al edificio de la Planta. Este anillo que estará formado de cable de cobre desnudo de 50 mm2 y jabalinas tipo cooperweld de 1,5m empezará y terminará en la cámara de Edificio.

Conclusiones

• Red externa común, es decir “Tierras Unificadas” y No “Tierras Independientes”.
• Bajo valor de resistencia
• Hacer “Anillo” si se puede, no es excluyente.
  
• Uso de conexiones soldadas en cables y jabalinas
• Uso de cámaras  de inspección donde se justifique, el resto de la instalación de cables y jabalinas puede ir enterrado sin cámaras.
• Usar cable desnudo y no aislado en pvc. Sección mínima normada: 50mm2 Cu.
• En casos de instalaciones de tierras “viejas” interconectarlas con las nuevas, ya que ayudan
• Tratar de usar un mismo material para el cable como para las jabalinas.
• Montar el pararrayos lo más alto posible
• De ser factible cercar en la bajada de pararrayos

Red Interna

La red interna del Edificio consiste en tener todos los equipos e instalaciones a un mismo potencial, para que en el caso de ingreso de alguna sobretensión no exista diferencia de potencial entre un equipo y otro, o entre partes de un mismo equipo.

Los objetivos básicos que se buscan son los siguientes:

• Asegurar que las personas en el lugar estén libres de riesgos de choques eléctricos de voltaje peligrosos.
• Suministrar capacidad de conducción de corriente, tanto en magnitud como en duración adecuada para aceptar la corriente de falla a tierra que permite el sistema de protección de sobre corriente sin provocar fuego o explosiones.
• Contribuir a un funcionamiento óptimo del sistema eléctrico

Para construir esta Red Interna se parte de una reja principal de distribución que se conecta a la Red Externa y desde la cual se vinculan en forma independiente (radial) mediante cable de cobre unipolar aislado en PVC los siguientes equipos ó partes de instalación:

• Borne de tierra de Tablero Principal de CA.
• Borne de tierra de cada Tablero Seccional de CA tanto sea de Fuerza Motriz ó de Iluminación y Tomas. A partir de estos Tableros se pondrán a tierra, cada motor y tomacorriente con tierra.
• Borne de tierra de equipo de Grupo Electrógeno y sus elementos asociados.
• Borne de tierra de equipo de Radio.
• Borne de tierra de equipo de Central Telefónica.
• Borne de tierra de protección  para cables telefónicos y modem.
• Borne de tierra de protecciones de transmisión.
• Estructura metálica de la nave.
• Estructura metálica de tanques.
• Cañerías metálicas de gas, agua y desagües.

Es de destacar que en Plantas más complejas por estar dispuestos los equipos en distintas Salas, el criterio será el mismo .Desde la reja principal de distribución se alimentará en forma independiente una barra de cobre por Sala, desde la cual se conectarán a tierra sólo los equipos de esa Sala.

Conclusiones

• Tener en cuenta que con la Red Interna  estamos “Poniendo el Equipo a Tierra”.
  Conesta medida evitamos “daños personales y materiales”.
  
• Realizar conexiones  “Radiales” y No “En Serie”.En configuraciones en Serie si algo se afloja, pierdo continuidad “aguas abajo”.
• Poner a tierra en forma centralizada, evitando las puestas a tierra por carga.

• Usar cables aislados en PVC ó desnudos. En caso de cables aislados usar código de colores.
• En caso de utilizar Placas de Tierra Secundarias y haya mucha distancia, verificar las secciones de los conductores de la Red Interna.
• Evitar usar secciones de cables muy chicas

Por Energía

Este tipo de protecciones son para proteger los equipos que se alimentan con C.A. contra descargas directas ó indirectas, ya que los cables de alimentación de las Empresas Distribuidoras de Electricidad constituyen verdaderas “antenas naturales”.

Si no coloco estos protectores tendré problemas en los Equipos de Alta Tecnología

Existen 2 tipos de protecciones que trabajan sobre cada fase y el neutro: 

• Una  que está ubicada cerca del medidor  llamada Descargadores Autovalvulares y se utiliza principalmente para sobretensiones de larga duración.
• Otra que  se instala dentro del Tablero Principal de CA y se utiliza principalmente para todo tipo de sobretensiones.

Estas protecciones son multi impacto, es decir que aguantan varias descargas antes de inutilizarse y tienen indicador de inutilización.

Sus características principales son las siguientes:

Descargador autovalvular

• Uso: energía.
• Destino: cruceta en pilar de acometida.
• Tipo o denominación: MP / MP MOSA.
• Cantidad: 1 por fase más 1 para el neutro.
• Corriente de descarga: 2,5 KA.

Protector derivación con “indicación de estado”

• Uso: energía.
• Destino: cada del Tablero Principal de C.A.
• Tipo o denominación: Citel DS 402 ó DS 404.
• Cantidad: 1.
• Corriente de descarga: 40 KA.
• Puede pedirse con contactos secos para alarma.
• Cambia de color al inutilizarse.
• Vienen módulos de recambio para cada polo o el neutro.

Etiquetas: Cable a tierra en tablero seccional sin borne de tierra, Conductor de union equipotencial principal, De los ingresos de y egreso de la energia de la tierra, Diferencia de potencial entre neutro y tierra en sistemas TN-S, Electricidad que es una tierra de servicio, Ingreso y egreso de energia en la tierra, Instalacion de una linea secundaria de tierra, Sistema puesta a tierra tns