Puesta a Tierra
Puesta a tierra de sistemas de distribución
El sistema de puesta a tierra debe garantizar la seguridad del personal que trabaja en los circuitos de distribución y del público en general. El objetivo general del sistema de puesta a tierra es garantizar la seguridad de las personas instalaciones y equipos, el sistema de puesta atierra debe evitar a toda costa que en algún momento alguien se pueda ver sometido a tensiones de paso de contacto a transferidas las cuales superen un umbral de soportabilidad y pongan en riesgo la vida del ser humano o su integridad; para tal efecto en Colombia el RETIE en su artículo 15 establece unos requisitos generales que debe cumplir el sistema de puesta a tierra entre los cuales se pueden citar: elementos metálicos que no forman partes de las instalaciones eléctricas no podar ser utilizados como parte del electrodo de puesta a tierra, sin embargo dichos elementos se deben conectar a tierra. Los elementos metálicos que actúan como refuerzo estructural deben tener una conexión eléctrica permanente al sistema de puesta a tierra.
Según el RETIE en el artículo 15 el sistema de puesta atierra debe garantizar que los valores de la Tabla no sean superados, estos valores corresponden a la máxima tensión de contacto que un ser humano puede soportar durante un tiempo determinado.
Tensión máxima de contacto. Tomada de [3].
El diseño del sistema de puesta a tierra
El RETIE sugiere una serie de pasos para el proceso de diseño del sistema de puesta a tierra los cuales son los siguientes:
Investigar el comportamiento de la resistividad del suelo y como esta puede llegar a relacionarse con diversas variables climáticas esto con el objetivo de considerar la resistividad del suelo en su valor más alto.
Determinar la corriente máxima de falla a tierra que el sistema de puesta a tierra puede llegar a transportar en cierto instante de tiempo.
Determinar el tiempo de duración de la falla y con esto poder determinar los calibres de la los conductores del sistema de puesta tierra de tal manera que los mismos soporten la corriente de falla sin verse afectados.
Investigar el tipo de carga.
Calcular de forma preliminar la resistencia de puesta tierra, esta dependerá de la resistividad del suelo y del tipo de configuración que se utilice.
Calcular las tensiones de paso de contacto y transferidas de tal manera que se encuentren dentro de los rangos aceptables según normatividad.
Si se requiere ajustar el diseño preliminar para que cumpla con los requisitos.
Materiales de la puesta a tierra
Electrodo de puesta tierra
Los electrodos pueden ser:
Varillas, tubos, placas, flejes alambres o cables desnudos.
Los electrodos deben garantizar una resistencia a la corrosión de mínimo 15 años por ende el uso de aluminio en los electrodos está prohibido puesto que este material se deteriora con rapidez. Los electrodos deben cumplir con las dimensiones de la Tabla
Características de los electrodos tomada de [3].
Conductor del electrodo de puesta a tierra
El calibre del conductor de puesta a tierra, el cual une el electrodo o configuración de electrodos con el barraje general de tierra, debe escogerse utilizando las ecuaciones ( 5.1) o ( 5.2).
Si la instalación es de MT el calibre del conductor de puesta a tierra está dado por ( 5.1).
Si la instalación es de BT el calibre del conductor de puesta a tierra está dado por
Donde:
- Área del conductor en .
- Corriente rms de falla a tierra .
- Constante propia del material ver Tabla 3.
- Tiempo de duración de la falla .
