Puestas a Tierra

Cada vez es más necesaria la existencia de las puestas a tierra, con características técnicas adecuadas, para dar plena seguridad a las personas evitando las diferencias de potencial peligrosas, y asegurando el comportamiento técnicamente adecuado de los sistemas eléctricos y electrónicos.
Los sistemas de puesta a tierra se diseñan normalmente para cumplir las siguientes funciones: [1]
La primera función es establecer conexiones equipotenciales
Toda estructura metálica conductiva expuesta, que puede ser tocada por una persona, se conecta a través de conductores de conexión eléctrica, con el fin de asegurar que el potencial sobre todas las estructuras metálicas sea virtualmente el mismo. [1]
La segunda función de un sistema de puesta a tierra es garantizar que, en el evento de una falla a tierra, toda la corriente de falla que se origine, pueda retornar a la fuente de una forma controlada, entendiéndose que la trayectoria de retorno está predeterminada, de tal modo que no ocurra daño al equipo o lesión a las personas. [1]
De esta forma las puestas a tierra deben forzar la derivación, al terreno, las intensidades de corriente de cualquier naturaleza que se puedan originar, ya se trate de corrientes de falla de frecuencia industrial, o debidas a descargas atmosféricas de carácter impulsional. [2]
CONCEPTOS GENERALES [3]
Se entenderá por Tierra de servicio la puesta a tierra del neutro de una instalación o del punto neutro de un transformador, conectado en estrella, que alimenta la instalación.
El conductor neutro de cada instalación interior deberá conectarse a una puesta a tierra de servicio. Esta se efectuará en un punto lo más próximo posible al empalme, preferentemente en el punto de unión de la acometida con la instalación.
En el conductor neutro de la instalación no se deberá colocar protecciones ni interruptores, excepto que éstos actúen simultáneamente sobre los conductores activos y el neutro.

TIERRA DE PROTECCIÓN [3]
Toda pieza conductora que pertenezca a la instalación eléctrica o forme parte de un equipo eléctrico y que no sea parte integrante del circuito podrá conectarse a una puesta a tierra de protección para evitar tensiones de contacto peligrosas.
La puesta a tierra se diseñará de modo de evitar la permanencia de tensiones de contacto en las piezas conductoras. La protección ofrecida por una tierra se logrará mediante una puesta a tierra individual por cada equipo protegido, o bien, mediante una puesta a tierra común y un conductor de protección al cual se conectarán los equipos protegidos.
La resistencia de cada puesta a tierra de protección en cualquiera de las dos soluciones no debe ser superior a:
Rtp = Vs / 2,5 In
Siendo Vs la tensión de seguridad de 65 volt como el máximo valor de tensión al cual puede quedar sometido el cuerpo humano en lugares secos y 24 Volt en lugares húmedos o mojados, en general, y en salas de operación en particular. In la corriente nominal del aparato de protección del circuito o del equipo protegido por la puesta a tierra.
Además, la suma de la resistencia de la puesta a tierra de servicio más la resistencia de la tierra de protección incluidas las resistencias de las conexiones, del conductor neutro y de la línea de protección, (Rs) no deberá exceder, en cada caso de:
Rs = 220 / 2,5 In
Ejemplo de del cálculo del valor de la resistencia que debe tener la tierra de protección:
Vs = 65 Volt In = 10 Amperés
Rtp = 65 / 2,5 x 10
Rtp = 2,6 Ohm
Para que una puesta a tierra funcione como lo exigen las normas se debe tener presente los casos donde la resistividad del suelo hace difícil e incluso imposible obtener valores bajos de resistencia.
Por este motivo existen en el mundo procedimientos naturales y artificiales que modifican el suelo, que envuelve la puesta a tierra con características menos resistivas, estos son [4] el cambio de la naturaleza del suelo, cubriéndolo con compuestos naturales o artificiales (betonita [5], resinas sintéticas, etc).
MEJORAMIENTO DE LAS TIERRAS [4]
Uno de los productos que existen el mercado para el mejoramiento del valor las tierras es el ERICO-GEL que es de bajo costo y fácil de aplicar.
Esta formulado en base a silicatos dobles de aluminio y magnesio. Dependiendo de la naturaleza de los elementos de puesta a tierra ( cobre, aluminio, acero galvanizado, etc )la unidad básica se complementa con sales químicas que contienen iones afines los cuales en solución forman compuestos químicos que proporcionan a la puesta a tierra en el lugar de su aplicación las siguientes características:
– Reducción sustancial del valor de la resistencia de puesta a tierra.
– Aumento de la capacidad de dispersión de la corriente.
– Estabilidad del valor de la resistencia de puesta a tierra.
– Disminución de los potenciales de toque y de paso debido a la reducción de la resistividad del suelo, aumentando la seguridad.
Este producto presenta una relación óptima de beneficios/ costos debido a su alto rendimiento que se obtiene en su aplicación y bajo costo (material, mano de obra, rapidez y facilidad de aplicación), siendo la mejor alternativa para reducir la resistencia de la puesta a tierra.
CONSTRUCCION DE LA PUESTA A TIERRA
TIERRAPara la ejecución de una buena puesta tierra, recomiendo colocar la barra de puesta tierra en forma horizontal, como se indica a continuación:
– Cavar una zanja del largo de la barra, con una profundidad de 0,6 metros.
-Hacer una cama de 10 cm con Erico – Gel, y colocar la barra con el terminal y el conductor de toma a tierra lo suficientemente largo para llegar al equipo a proteger, en el centro de la zanja sobre el Erico – Gel.
– Cubrir la barra con 10 cm de Erico-Gel, después, tapar con tierra 20 cm.
– Rociar totalmente con 40 litros de agua.
– Repetir esta operación nuevamente e veces y dejar reposar 1 día y volver a colocar 40 litros de agua.
Posteriormente pueden medir el valor de la Resistencia de puesta a tierra por el sistema vóltmetro – ampérmetro o sistema óhmetro
Ver figura adjunta, no olvidar que se repite lo mostrado 2 veces más.

Preparado por: Enrique A. Seguel González
XQ 6 ESG
Referencias
[1] Procobre, Sistemas de puesta a tierra
[2] La puesta a tierra de instalaciones eléctricas
[3] Nuevo Código Eléctrico García M.R.
[4] Instrucciones del producto Erico-Gel

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