Resumen ejecutivo de la presentación de ICA-Procobre, Sep. 2016: Sistemas de Puesta a Tierra para Centros de Datos

1. SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA PARA CENTROS DE
DATOS
Introducción
El tema de las puestas a tierra en Centros de datos y en general para equipo electrónico, ha sido
por mucho tiempo foco de discusión y ha desembocado en prácticas inseguras. El avance de la
tecnología y la actualización de las normas técnicas tienen que ir de la mano, razón por la cual en
este webinar observaremos cómo evolucionó el tema de las puestas a tierra para equipo
electrónico y de qué forma se controlan los problemas que históricamente han existido en torno a
e
Términos asociados
IEEE 1100
En general, existen tres requisitos para puesta a tierra:
• Proporcionar un camino de baja impedancia para el retorno de las corrientes de falla, de
modo que permita la operación de los dispositivos de sobre-corriente rápidamente.
• El mantenimiento de una baja diferencia de potencial entre las partes metálicas
expuestas para evitar riesgos al personal.
• Control de sobretensión
IEEE 142
• El control de la tensión con respecto a tierra, dentro de límites predecibles.
• Proporcionar un flujo de corriente que va a permitir la detección de una indeseada
conexión entre los conductores del sistema y de tierra y tal detección puede entonces

2. iniciar el funcionamiento de dispositivos automáticos para eliminar la fuente de tensión de
estos conductores.
NFPA 70 Artículo 250.4
• Limitar las tensiones generadas por los rayos, líneas de alimentación o contacto accidental
con líneas de mayor tensión.
• Estabilizar la tensión a tierra en condiciones de operación normal.
• Limitar las tensiones entre las envolventes (elementos metálicos no portadores de
corriente en condiciones normales de operación) y los elementos portadores de corriente
del equipo eléctrico.
• Proveer un camino efectivo a la corriente de falla.
TODAS COINCIDEN
• Para ayudar a limitar la tensión causada por el contacto accidental de los conductores de
alimentación de CA con conductores de mayor tensión.
• Para ayudar a disipar sobretensiones eléctricas y fallas, para reducir al mínimo las
posibilidades de daño por diferencias de potencial a tierra.
• para ayudar a limitar las tensiones provocadas por un rayo. Para ayudar a
mantener una baja diferencia de potencial entre los objetos metálicos expuestos.
• Para estabilizar la tensión a tierra del sistema eléctrico bajo condiciones normales de
operación.
• Contribuir a la operación del equipo confiable.
• Proporcionar una señal de referencia común.
Sin embargo el avance de la tecnología y el aumento vertiginoso del uso de equipos electrónicos
vino acompañado de problemas de compatibilidad electromagnética que pronto fueron asociados
con la puesta a tierra
Errores en el cableado del conductor neutro y de su unión con el sistema de puesta a tierra
causaban tensiones que se podían percibir en el enlace entre el equipo sensible y los periféricos o
bien en los diferentes puntos de una misma instalación a la cual se le alimentaba con suministro
eléctrico y con algún tipo de señal con referencia a tierra.
A esto se le sumó el ruido

3. Figura 1 Tensión neutro-tierra
Ante este problema el NEC reconoce que existen equipos sensibles a corrientes circulando por el
sistema de puesta a tierra y se permite entonces que los EGC de estos equipos tengan aislamiento.
Esta medida reduce sustancialmente el ruido
Pero aún quedaba la inquietud sobre dónde poner a tierra la instalación electrónica.
• En la fuente de alimentación
• En el panel principal
• En el secundario de un sistema derivado separado.

4. Figura 2 Puesta a tierra independiente (Concepto mal implementado)
Incluso con 1 m de separación existen diferencias de potencial entre dos electrodos y este puede
ser acoplado a cualquier equipo electrónico, pero a simple vista el sistema mejoraba.
Mientras el problema del ruido fue eliminado por la práctica de “tierra aislada”, un
número de incidentes catastróficos se encontraron y el análisis de estos indicó que la
separación fue el motivo de tensiones muy grandes que se inducen en
componentes de equipos electrónicos en condiciones de tormenta.
• Diferencias de potencial ante descargas eléctricas atmosféricas.
• Acoplamientos capacitivos entre los equipos y el edificio.
• Inducción por nubes cargadas (aún sin caer rayos).

5. Figura 3 Tensión en caso de rayo, entre puestas a tierra separadas
Figura 4 Tensión inducida entre puestas a tierra separadas

6. Figura 5 Corriente de falla en puestas a tierra separadas (no operan protecciones)
Todas estas prácticas que se presentan en las figuras 2 a 5 fueron intentos por solucionar el
problema de la tensión entre neutro y tierra mostrado en la figura 1.
Un análisis de eventos catastróficos concluyó que “un Grave error en la comprensión de la
funcionalidad de los conductores de neutro y tierra por parte de los fabricantes, ha llevado a
especificar instalaciones que incumplen el NEC”.
(5.5.3.1 IEEE 142 de 2007)
Para eliminar las violaciones al NEC originadas por las múltiples conexiones a tierra, se desarrolló y
se recomienda el sistema de puesta a tierra de un solo punto, en el que todas los componentes del
equipo electrónico se conectan en un solo punto con el sistema de potencia y los equipos
periféricos deben estar preferiblemente conectados a través de fibra óptica o redes inalámbricas.
Figura 6 Puesta a tierra única (lo correcto)

7. Figura 7 Único punto de conexión del sistema eléctrico a tierra

8. Figura 8 Esquema adecuado de conexión a tierra para equipo electrónico

9. CONCLUSIÓN
La sensibilidad de los equipos electrónicos ha sido un tema de amplia discusión a nivel técnico y
los esfuerzos por solucionar los problemas que aparecen como parte de esta sensibilidad deben
enfocarse en 3 aspectos.
1. Restringir o eliminar las perturbaciones
2. Hacer inmune el receptor
3. Intervenir el medio de acople
Implementando medidas como las siguientes:
Hacer inmune el receptor
 Transmisión de señales a través de medios balanceados que restan al par la
perturbación en el sistema de puesta a tierra.
Intervenir el medio de acople
Mejoras en las prácticas de instalación.
• Trenzado de circuitos eléctricos.
• Transformadores de aislamiento
• Procesos sistemáticos de diseño Vs improvisación, tanto para el sistema eléctrico como el
arquitectónico.
• Reducir longitud de circuitos en los que puede presentarse acoples.
• Percibir la instalación de forma integral y no AISLADA