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El Sistemas de tierra física en las instalaciones eléctricas

Porque, es tan importante el sistema de tierras físicas en las instalaciones eléctricas?, Porque es recomendable apoyarnos en “Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)”.

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El sistema de tierra física en las
instalaciones eléctricas
¿Por qué es tan importante?
Presenta:
Ing. Benjamín Quintanar Ortega
Introducción:
Es sabido que la tierra se puede considerar como elemento eléctrico, pero su utilización en los
sistemas eléctricos es nueva relativamente. Una de las primeras manifestaciones eléctricas
apreciables en el planeta fue la electricidad atmosférica, esta estuvo siempre ligada a respuestas de
ocultismo, mitología y creencia religiosa. Pero nuestro enfoque va más allá, está enfocado al aspecto
social, la seguridad de todos los seres vivos se convierte en el objetivo trascendental al bosquejar
cualquier sistema de tierra. Muchos de los accidentes personales, son concebidos por causas
eléctricas, están relacionados con el contacto de partes metálicas no conductoras, de acuerdo con las
investigaciones se ha encontrado que de estos accidentes, su origen ha sido la falta de sistema de
tierras apropiado. Un alto porcentaje de los fuegos causados en la industria y en las viviendas
corresponde también a fallas en los sistemas de tierras.
El sistema de tierras debe ser proyectado tomando en cuenta los requerimientos de seguridad,
basados en reglamentos y normas establecidas, lo anterior puede dar una idea de la importancia y la
atención que se debe dar a un sistema de puesta a tierra.
Sistema de tierra física.
El sistema de tierra física, es una conexión a través de la cual un circuito, equipo, objeto en
general se pone en contacto con el suelo. Esta conexión tiene como finalidad conservar el potencial
eléctrico de tierra tan cerca como sea posible en el circuito o equipo conectado a ella con la finalidad
de evitar diferencias de potencial, y por lo tanto limitar drásticamente una posible circulación de
corriente eléctrica. Cuando nos referimos a un sistema de puesta a tierra, ciertamente hablamos de
dos aspectos importantes:
• La conexión a tierra física.
• El aterrizaje del equipo.
El aterrizaje a tierra es una conexión desde un circuito conductor, usualmente el neutro. Por otro
lado el aterrizaje del equipo es para asegurar que el equipo que opera dentro de una estructura este
apropiadamente aterrizado. Estos dos sistemas de tierra deben estar unidos para prevenir diferencias
de potencial. El propósito de un sistema de tierra aparte de la protección a personas y demás seres
vivos, plantas industriales, equipo eléctrico/electrónico es proveer un paso seguro para la disipación
de corrientes de falla, generados por tormentas eléctricas, descargas estáticas, interferencia
electromagnética, señales de radiofrecuencia, interferencia, etc., etc.,
La conexión a tierra funciona a través de un “tercer cable o alambre” incorporando en los
contactos, clavijas y cables eléctricos. Este cable intermediario recibe el nombre de tercer conductor,
el cual representa la protección contra un choque o descarga eléctrica que debe estar presente en
todo aparato, extensión o instalación eléctrica. La conexión a tierra establece la unión eléctrica entre
el armazón metálica de los aparatos eléctricos y la puesta a tierra.
A la hora de poner en marcha una instalación de puesta a tierra hay que tener en cuenta que
se debe contar con los elementos fundamentales:
• La tierra física o suelo, que es el terreno donde se va a proceder a disipar las pertinentes
energías.
• La puesta a tierra, esta conexión o instalación, se compone de los electrodos o jabalinas, la línea
de enlace con la tierra y los conductores de protección.
Existen tres tipos diferentes de puestas de tierra o tomas de tierra:
• Sistema a tierra de corriente continua.
• Sistema a tierra de corriente alterna.
• Sistema a tierra electroestática.
Los fabricantes de equipos eléctricos y electrónicos, nos indican que no debemos de conectar
el equipo, en caso de no existir una conexión a tierra física. La conexión a tierra física se hace
mediante una varilla normalmente de cobre (copperweld, acero cubierto de cobre). Esta varilla se
entierra donde se descargaran las corrientes eléctricas no deseadas (lo más recomendable de a 2 o 3
metros de longitud), de preferencia que sea un terreno húmedo para una mejor conducción de las
descarga eléctricas, es de transcendental importancia que esta varilla quede instalada o colocada por
debajo del nivel de tierra (imagen 001), que sea protegida o resguardada con un tubo de albañal, para
evitar las corrientes de paso por el cuerpo humano, pudiendo ocasionar desde lesiones físicas
secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte.
Los sistemas de puesto a tierras, deben diseñarse para que tengan un adecuado
funcionamiento, siendo su principal misión la de proteger y salvaguardar la vida de seres humanos y
animales, el sistema de puesta a tierra debe tener una baja resistencia para que no se cause un
aumento de voltaje excesivo. En lo relativo a los sistemas de protección contra el rayo o descargas de
origen atmosférico, es imprescindible garantizar una buena dispersión de la corriente en la toma de
tierra. Al recibir la descarga atmosférica, la energía acumulada provoca grandes diferencias de
potencial respecto al suelo, capaces de electrocutar a un ser vivo por la diferencia de potencial
existente entre sus pies. Una gran parte de los accidentes personales, debidos a causas eléctricas,
están relacionados con el contacto directo con carcazas o partes metálicas no conductoras, se ha
encontrado que de estos accidentes, la causa ha sido la falta de sistemas de tierra adecuados. Un
alto porcentaje de los fuegos originados en la industria y los hogares se debe a fallas en los sistemas
de tierras. Es importante, recomendable apoyarnos en “Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-
SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)”. Ya que en ella recae toda la regulación de las
instalaciones eléctricas. A continuación, hago una reseña de las normas extranjeras, y la norma
nacional en la que involucra lo referente al diseño e instalación de los sistemas de tierras.
A nivel internacional se emplean las siguientes normas y estándares:
• Sistemas de puesta a tierra: diseñado con IEEE-80 y evaluado con MEF
• 81-2012 - Guía IEEE para medir la resistividad de la tierra, la impedancia de la tierra y los
potenciales de la superficie de la tierra de un sistema de conexión a tierra.
• Norma Nfc-17102 DIB Protección de las estructuras y de las zonas abiertas contra él Rayo
mediante pararrayos con dispositivo de cebado
• norma CEI Internacional IEC 62305-4 primera edición 2006-01 versión en español protección
contra el rayo.
• UNE 21186:2011 DIB Protección de las estructuras, edificaciones, y de las zonas abiertas
mediante pararrayos con dispositivo de cebado.
En lo que respecta al ámbito Nacional tenemos la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-
SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (Utilización). Mencionando solo los artículos con los que tiene
relación nuestro tema de los sistemas de tierras.
Artículo 200 uso e identificación de los conductores puestos a tierra
200-1. alcance. Este artículo establece los requisitos para:
200-2. Generalidades. Los conductores puestos a tierra deben cumplir con (a) y (b).
200-3. Conexión a sistemas puestos a tierra. Las instalaciones de los inmuebles no se
deben conectar eléctricamente a la
200-4. Conductores neutros.
200-6. Medios de identificación de conductores puestos a tierra
200-7. Uso de aislamiento color blanco o gris o con tres franjas continuas de color
blanco o grises continuas.
200-9. Medios de identificación de las terminales
200-10. Identificación de las terminales.
200-11. Polaridad de las conexiones.
Artículo 250 puesta a tierra y unión
Parte A. Generalidades
250-1. Alcance.
250-2. Definiciones.
250-3. Aplicación de otros Artículos.
250-4. Requisitos generales para puesta a tierra y unión.
250-6. Corriente indeseable.
250-8. Conexión del equipo de puesta a tierra y de unión.
250-10. Protección de abrazaderas y accesorios de puesta a tierra.
Parte B. Puesta a tierra de sistemas
250-20. Sistemas de corriente alterna que deben ser puestos a tierra.
250-21. Sistemas de corriente alterna de 50 a 1000 volts que no requieren ser puestos
a tierra.
250-22. Circuitos que no se deben poner a tierra.
250-24. Puesta a tierra de sistemas de corriente alterna alimentados por una
acometida.
250-26. Conductor que debe ser puesto a
250-28. Puente de unión principal y puente de unión del sistema.
250-30. Puesta a tierra de sistemas de corriente alterna derivados separados.
250-32. Edificios o estructuras alimentadas por alimentadores o por circuitos derivados.
250-34. Generadores portátiles y montados en vehículos.
250-35. Generadores instalados permanentemente.
250-36. Sistemas con neutro puesto a tierra a través de una alta impedancia.
250-46. Separación de los conductores de bajada de los pararrayos.
Parte C. Sistema de electrodos de puesta a tierra y conductor del electrodo de puesta a tierra
250-50. Sistema de electrodos de puesta a tierra.
250-52. Electrodos de puesta a tierra.
250-53. Instalación del sistema de electrodo de puesta a tierra.
250-54. Electrodos auxiliares de puesta a tierra.
250-58. Electrodo común de puesta a tierra.
250-60.
250-62. Material del conductor del electrodo de puesta a tierra.
250-64. Instalación del conductor del electrodo de puesta a tierra.
250-66. Tamaño del conductor del electrodo de puesta a tierra de corriente alterna.
250-68. Conexión del conductor del electrodo de puesta a tierra y del puente de unión
a los electrodos de puesta a tierra.
250-70. Métodos de conexión del conductor de puesta a tierra y de unión a los
electrodos
Parte D. Envolvente, canalización y conexiones del cable de la acometida.
250-80. Canalizaciones y envolventes de acometida.
250-84. Cable o canalización de acometida subterránea.
250-86. Envolventes y canalizaciones para otros conductores.
Parte E. Unión
250-90. Generalidades.
250-92. Acometidas.
250-94. Unión para sistemas de comunicaciones.
250-96. Unión de otras envolventes.
250-97. Unión para más de 250 volts.
250-98. Unión de canalizaciones metálicas unidas holgadamente
250-100. Unión en lugares peligrosos (clasificados).
250-102. Conductores puestos a tierra, conductores de unión y puentes de unión.
250-104. Unión de sistemas de tubería y metal estructural expuesto.
250-106. Sistemas de protección contra descargas atmosféricas.
Parte F. Puesta a tierra de equipo y conductores de puesta a tierra de equipo
250-110. Equipo sujetado en su lugar o conectado mediante métodos de alambrado
permanente (fijos).
250-112. Equipo específico sujetado en su lugar o conectado por métodos de
alambrado permanentes (fijos).
250-114. Equipo conectado con cordón y clavija.
250-116. Equipo no eléctrico.
250-118. Tipos de conductores de puesta a tierra de equipos.
250-119. Identificación de conductores de puesta a tierra de equipos.
250-120. Instalación del conductor de puesta a tierra de equipos.

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El Sistemas de tierra física en las instalaciones eléctricas

  • 1. El sistema de tierra física en las instalaciones eléctricas ¿Por qué es tan importante? Presenta: Ing. Benjamín Quintanar Ortega
  • 2. Introducción: Es sabido que la tierra se puede considerar como elemento eléctrico, pero su utilización en los sistemas eléctricos es nueva relativamente. Una de las primeras manifestaciones eléctricas apreciables en el planeta fue la electricidad atmosférica, esta estuvo siempre ligada a respuestas de ocultismo, mitología y creencia religiosa. Pero nuestro enfoque va más allá, está enfocado al aspecto social, la seguridad de todos los seres vivos se convierte en el objetivo trascendental al bosquejar cualquier sistema de tierra. Muchos de los accidentes personales, son concebidos por causas eléctricas, están relacionados con el contacto de partes metálicas no conductoras, de acuerdo con las investigaciones se ha encontrado que de estos accidentes, su origen ha sido la falta de sistema de tierras apropiado. Un alto porcentaje de los fuegos causados en la industria y en las viviendas corresponde también a fallas en los sistemas de tierras. El sistema de tierras debe ser proyectado tomando en cuenta los requerimientos de seguridad, basados en reglamentos y normas establecidas, lo anterior puede dar una idea de la importancia y la atención que se debe dar a un sistema de puesta a tierra. Sistema de tierra física. El sistema de tierra física, es una conexión a través de la cual un circuito, equipo, objeto en general se pone en contacto con el suelo. Esta conexión tiene como finalidad conservar el potencial eléctrico de tierra tan cerca como sea posible en el circuito o equipo conectado a ella con la finalidad de evitar diferencias de potencial, y por lo tanto limitar drásticamente una posible circulación de corriente eléctrica. Cuando nos referimos a un sistema de puesta a tierra, ciertamente hablamos de dos aspectos importantes: • La conexión a tierra física. • El aterrizaje del equipo. El aterrizaje a tierra es una conexión desde un circuito conductor, usualmente el neutro. Por otro lado el aterrizaje del equipo es para asegurar que el equipo que opera dentro de una estructura este apropiadamente aterrizado. Estos dos sistemas de tierra deben estar unidos para prevenir diferencias de potencial. El propósito de un sistema de tierra aparte de la protección a personas y demás seres vivos, plantas industriales, equipo eléctrico/electrónico es proveer un paso seguro para la disipación de corrientes de falla, generados por tormentas eléctricas, descargas estáticas, interferencia electromagnética, señales de radiofrecuencia, interferencia, etc., etc., La conexión a tierra funciona a través de un “tercer cable o alambre” incorporando en los contactos, clavijas y cables eléctricos. Este cable intermediario recibe el nombre de tercer conductor, el cual representa la protección contra un choque o descarga eléctrica que debe estar presente en
  • 3. todo aparato, extensión o instalación eléctrica. La conexión a tierra establece la unión eléctrica entre el armazón metálica de los aparatos eléctricos y la puesta a tierra. A la hora de poner en marcha una instalación de puesta a tierra hay que tener en cuenta que se debe contar con los elementos fundamentales: • La tierra física o suelo, que es el terreno donde se va a proceder a disipar las pertinentes energías. • La puesta a tierra, esta conexión o instalación, se compone de los electrodos o jabalinas, la línea de enlace con la tierra y los conductores de protección. Existen tres tipos diferentes de puestas de tierra o tomas de tierra: • Sistema a tierra de corriente continua. • Sistema a tierra de corriente alterna. • Sistema a tierra electroestática. Los fabricantes de equipos eléctricos y electrónicos, nos indican que no debemos de conectar el equipo, en caso de no existir una conexión a tierra física. La conexión a tierra física se hace mediante una varilla normalmente de cobre (copperweld, acero cubierto de cobre). Esta varilla se entierra donde se descargaran las corrientes eléctricas no deseadas (lo más recomendable de a 2 o 3 metros de longitud), de preferencia que sea un terreno húmedo para una mejor conducción de las descarga eléctricas, es de transcendental importancia que esta varilla quede instalada o colocada por debajo del nivel de tierra (imagen 001), que sea protegida o resguardada con un tubo de albañal, para evitar las corrientes de paso por el cuerpo humano, pudiendo ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte.
  • 4. Los sistemas de puesto a tierras, deben diseñarse para que tengan un adecuado funcionamiento, siendo su principal misión la de proteger y salvaguardar la vida de seres humanos y animales, el sistema de puesta a tierra debe tener una baja resistencia para que no se cause un aumento de voltaje excesivo. En lo relativo a los sistemas de protección contra el rayo o descargas de origen atmosférico, es imprescindible garantizar una buena dispersión de la corriente en la toma de tierra. Al recibir la descarga atmosférica, la energía acumulada provoca grandes diferencias de potencial respecto al suelo, capaces de electrocutar a un ser vivo por la diferencia de potencial existente entre sus pies. Una gran parte de los accidentes personales, debidos a causas eléctricas, están relacionados con el contacto directo con carcazas o partes metálicas no conductoras, se ha encontrado que de estos accidentes, la causa ha sido la falta de sistemas de tierra adecuados. Un alto porcentaje de los fuegos originados en la industria y los hogares se debe a fallas en los sistemas de tierras. Es importante, recomendable apoyarnos en “Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001- SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)”. Ya que en ella recae toda la regulación de las instalaciones eléctricas. A continuación, hago una reseña de las normas extranjeras, y la norma nacional en la que involucra lo referente al diseño e instalación de los sistemas de tierras. A nivel internacional se emplean las siguientes normas y estándares: • Sistemas de puesta a tierra: diseñado con IEEE-80 y evaluado con MEF • 81-2012 - Guía IEEE para medir la resistividad de la tierra, la impedancia de la tierra y los potenciales de la superficie de la tierra de un sistema de conexión a tierra. • Norma Nfc-17102 DIB Protección de las estructuras y de las zonas abiertas contra él Rayo mediante pararrayos con dispositivo de cebado • norma CEI Internacional IEC 62305-4 primera edición 2006-01 versión en español protección contra el rayo. • UNE 21186:2011 DIB Protección de las estructuras, edificaciones, y de las zonas abiertas mediante pararrayos con dispositivo de cebado. En lo que respecta al ámbito Nacional tenemos la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001- SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (Utilización). Mencionando solo los artículos con los que tiene relación nuestro tema de los sistemas de tierras. Artículo 200 uso e identificación de los conductores puestos a tierra 200-1. alcance. Este artículo establece los requisitos para: 200-2. Generalidades. Los conductores puestos a tierra deben cumplir con (a) y (b). 200-3. Conexión a sistemas puestos a tierra. Las instalaciones de los inmuebles no se deben conectar eléctricamente a la
  • 5. 200-4. Conductores neutros. 200-6. Medios de identificación de conductores puestos a tierra 200-7. Uso de aislamiento color blanco o gris o con tres franjas continuas de color blanco o grises continuas. 200-9. Medios de identificación de las terminales 200-10. Identificación de las terminales. 200-11. Polaridad de las conexiones. Artículo 250 puesta a tierra y unión Parte A. Generalidades 250-1. Alcance. 250-2. Definiciones. 250-3. Aplicación de otros Artículos. 250-4. Requisitos generales para puesta a tierra y unión. 250-6. Corriente indeseable. 250-8. Conexión del equipo de puesta a tierra y de unión. 250-10. Protección de abrazaderas y accesorios de puesta a tierra. Parte B. Puesta a tierra de sistemas 250-20. Sistemas de corriente alterna que deben ser puestos a tierra. 250-21. Sistemas de corriente alterna de 50 a 1000 volts que no requieren ser puestos a tierra. 250-22. Circuitos que no se deben poner a tierra. 250-24. Puesta a tierra de sistemas de corriente alterna alimentados por una acometida. 250-26. Conductor que debe ser puesto a 250-28. Puente de unión principal y puente de unión del sistema. 250-30. Puesta a tierra de sistemas de corriente alterna derivados separados. 250-32. Edificios o estructuras alimentadas por alimentadores o por circuitos derivados. 250-34. Generadores portátiles y montados en vehículos. 250-35. Generadores instalados permanentemente. 250-36. Sistemas con neutro puesto a tierra a través de una alta impedancia. 250-46. Separación de los conductores de bajada de los pararrayos. Parte C. Sistema de electrodos de puesta a tierra y conductor del electrodo de puesta a tierra 250-50. Sistema de electrodos de puesta a tierra. 250-52. Electrodos de puesta a tierra. 250-53. Instalación del sistema de electrodo de puesta a tierra.
  • 6. 250-54. Electrodos auxiliares de puesta a tierra. 250-58. Electrodo común de puesta a tierra. 250-60. 250-62. Material del conductor del electrodo de puesta a tierra. 250-64. Instalación del conductor del electrodo de puesta a tierra. 250-66. Tamaño del conductor del electrodo de puesta a tierra de corriente alterna. 250-68. Conexión del conductor del electrodo de puesta a tierra y del puente de unión a los electrodos de puesta a tierra. 250-70. Métodos de conexión del conductor de puesta a tierra y de unión a los electrodos Parte D. Envolvente, canalización y conexiones del cable de la acometida. 250-80. Canalizaciones y envolventes de acometida. 250-84. Cable o canalización de acometida subterránea. 250-86. Envolventes y canalizaciones para otros conductores. Parte E. Unión 250-90. Generalidades. 250-92. Acometidas. 250-94. Unión para sistemas de comunicaciones. 250-96. Unión de otras envolventes. 250-97. Unión para más de 250 volts. 250-98. Unión de canalizaciones metálicas unidas holgadamente 250-100. Unión en lugares peligrosos (clasificados). 250-102. Conductores puestos a tierra, conductores de unión y puentes de unión. 250-104. Unión de sistemas de tubería y metal estructural expuesto. 250-106. Sistemas de protección contra descargas atmosféricas. Parte F. Puesta a tierra de equipo y conductores de puesta a tierra de equipo 250-110. Equipo sujetado en su lugar o conectado mediante métodos de alambrado permanente (fijos). 250-112. Equipo específico sujetado en su lugar o conectado por métodos de alambrado permanentes (fijos). 250-114. Equipo conectado con cordón y clavija. 250-116. Equipo no eléctrico. 250-118. Tipos de conductores de puesta a tierra de equipos. 250-119. Identificación de conductores de puesta a tierra de equipos. 250-120. Instalación del conductor de puesta a tierra de equipos.
  • 7. 250-121. Uso de los conductores de puesta a tierra de equipos 250-122. Tamaño de los conductores de puesta a tierra de equipos. 250-124. Continuidad del conductor de puesta a tierra de equipos. 250-126. Identificación de las terminales de alambrado de dispositivos. 250-130. Conexiones del conductor de puesta a tierra de equipos. 250-132. Secciones cortas de canalización. 250-134. Equipo sujetado en su lugar o conectado usando métodos de alambrado permanente (fijo) – Puesta a tierra 250-136. Equipos considerados puestos a tierra. 250-138. Equipo conectado con cordón y clavija. 250-140. Bastidores de estufas y de secadoras de ropa. 250-142. Uso del conductor puesto a tierra del circuito para puesta a tierra de equipos. 250-144. Conexiones de circuitos múltiples. 250-146. Conexión de la terminal de puesta a tierra del contacto a la caja. 250-148. Continuidad y fijación de los conductores de puesta a tierra de equipos a las cajas. Parte H. Sistemas de corriente continua 250-160. Generalidades. 250-162. Sistemas y circuitos de corriente continua que deben ser puestos a tierra. 250-164. Punto de conexión para sistemas de corriente continua. 250-166. Tamaño del conductor del electrodo de puesta a tierra de corriente continua. 250-167. Detección de fallas a tierra de la corriente continua. 250-168. Puente de unión del sistema de corriente continua 250-169. Sistemas derivados separados no puestos a tierra de corriente continua 250-170. Circuitos del transformador para instrumentos. 250-172. Cajas de transformadores para instrumentos. 250-174. Cajas de instrumentos, medidores y relevadores que operan a 1000 volts o menos 250-176. Cajas de instrumentos, medidores y relevadores – Tensión de operación mayor que 1000 volts. 250-178. Conductor de puesta a tierra de equipos del instrumento. Parte J. Puesta a tierra de sistemas y circuitos de más de 1000 volts 250-180. Generalidades 250-182. Sistemas con neutro derivado. 250-184. Sistemas con neutro sólidamente puesto a tierra.
  • 8. 250-186. Puesta a tierra de sistemas de corriente alterna proporcionados por la empresa de servicio 250-187. Sistemas con neutro puesto a tierra a través de una impedancia. 250-188. Puesta a tierra de sistemas que alimentan equipo portátil o móvil. 250-190. Puesta a tierra de equipos. 250-194. Puesta a tierra y unión de cercas y otras estructuras metálicas. Artículo 921 puesta a tierra Parte A. Generalidades 921-1. Generalidades. 921-2. Definiciones 921-3. Medición de la resistencia del sistema de tierra. 921-4. Puesta a tierra durante reparaciones. 921-5. Punto de conexión del conductor de puesta a tierra en sistemas de corriente continua. 921-6. Corriente en el conductor de puesta a tierra. 921-7. Material de los conductores de puesta a tierra. 921-8. Desconexión del conductor de puesta a tierra. 921-9. Medios de conexión. 921-10. Ampacidad y resistencia mecánica. 921-11. Guardas y protección 921-12. Separación de conductores de puesta a tierra 921-13. Electrodos de puesta a tierra. 921-14. Electrodos de puesta a tierra existentes 921-15. Medios de conexión a electrodos de puesta a tierra. 921-16. Punto de conexión a sistemas de tubería. 921-17. Superficies de contacto. 921-18. Resistencia a tierra de electrodos de puesta a tierra. 921-19. Conexión a tierra de partes metálicas de transformadores. 921-20. Generalidades. 921-21. Cables mensajeros y retenidas. 921-22. Electrodos de puesta a tierra fabricados. Parte C. Líneas subterráneas 921-23. Punto de conexión del conductor de puesta a tierra en sistemas de corriente alterna. 921-24. Sistemas subterráneos.
  • 9. Parte D. Subestaciones 921-25. Características del sistema de tierra 921-26. Puesta a tierra de cercas metálicas. 921-27. Puesta a tierra de rieles y tubos para agua y gas. 921-28. Puesta a tierra de partes no conductoras de corriente. 921-29. Conexión de puesta a tierra de cercas metálicas. 921-30. Conductor de puesta a tierra común para el circuito, canalizaciones metálicas y equipo. Parte E. Otros 921-31. Método de puesta a tierra para teléfonos y otros aparatos de comunicación en circuitos expuestos al contacto con líneas de suministro eléctricos y a descargas atmosféricas El propósito del aterrizaje o puesta a tierra de los equipos eléctricos es la seguridad de la personas (imagen 002), porque si una instalación no está apropiadamente aterrizada, puede causar daños materiales y en casos extremos la muerte como se indicó anteriormente. Entonces, nos preguntamos: ¿Qué debemos conectar o aterrizar a tierra? • El sistema de pararrayos. • La antena de TV y FM. • Todos los contactos eléctricos. • Todas las masas metálicas comprendidas en los baños. • Las instalaciones de fontanería, gas y calefacción, depósitos, calderas, guías de aparatos elevadores. • Todas las tuberías metálicas y elementos metálicos importantes. • Las estructuras metálicas • Armaduras de muros y soportes de hormigón. • Todos los aparatos eléctricos con carcasa metálica como la lavadora, el lavavajillas o el microondas deben conectarse a la puesta a tierra a través de los contactos. Como lo indique con anterioridad, para el diseño e instalación de los sistemas de tierras, es ineludible, apoyarnos en “Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)”. Ya que en ella recae toda la regulación de las instalaciones eléctricas.
  • 10. Debemos de considerar también, algunos factores que podrían afectarte el aterrizaje de los sistemas a tierra como pueden ser: • Tipo de suelo • Temperatura ambiental • Tamaño del electrodo • La humedad del suelo, etc., Algunos tipos de electrodo para tierra física Para poder realizar una instalación de puesta a tierra es preciso al menos contar con un electrodo (existen diversos tipos), dependiendo de las condiciones particulares de cada caso, mencionando los más comunes. • Tipo varilla: este tipo de electrodo se forma por un perfil de acero galvanizado puede tener forma de cruz, t o ángulo recto. • Tipo rehilete: se forma de dos placas de cobre cruzadas, las cuales van soldadas. Es usado en terrenos donde es difícil excavar, ya que tiene un área mayor de contacto. • Tipo placa: Se usa en terrenos con alta resistividad ya que tiene una gran área de contacto. Debe tener un área de por lo menos 2000cm cuadrados y un espesor aprox. de 6.4mm en materiales ferrosos y 1.52mm en materiales no ferrosos. • Tipo estrella: se utilizan en el campo porque por la longitud del cable se obtiene un valor de resistencia menor. • Tipo malla: se forma armando una red de conductores de cobre desnudos y se mejora con algunos electrodos. • Tipo anillo: es un espiral de cable de cobre desnudo. • Tipo placa estrellada: placa con varias puntas en sus contornos, su ventaja principal es que ayuda a disipar la enría a través de sus puntas. • Tipo varilla de hierro o acero: estas varillas deben tener por lo menos 16mm de diámetro. • Tipo tubo metálico: es de acero o hierro y tiene que tener una cubierta de otro metal para que lo proteja de la corrosión, la tubería debe estar enterrada por lo menos 3 metros. • Tipo electrodo profundo: se utiliza en terrenos donde hay mucha roca y se realiza una perforación profunda hasta las capas húmedas de la tierra porque la humedad aumenta la conductividad.
  • 11. Divergencia e importancia entre el neutro eléctrico y tierra física El neutro y la tierra física (eléctricamente) son distintos. Aunque los dos son conductores relacionados con un sistema de tierras o aterrizado (imagen 003), sus funciones son diferentes. El neutro es un conductor que proviene o se genera del secundario de un transformador, o de una conexión tipo estrella y su función es para el cierre de circuitos donde son conectadas cargas monofásicas. La tierra física es un conductor proveniente directamente de un aterrizado con baja resistencia, para que por este conductor se descarguen voltajes peligrosos que pueden afectar al ser humano y dañar a equipos. Es importante recalcar que: Aunque los dos conductores tienen la función de aterrizar los sistemas eléctricos, de ninguna manera pueden usarse para las funciones de uno o del otro.
  • 12. Si en el sistema eléctrico se tiene más de una malla de puesta a tierra (imagen 004), se debe confirmar que todas las mallas se encuentren interconectadas entre sí para garantizar equipotencialidad.
  • 13. ¿Qué cantidad de electrodos o varillas de puesta a tierra necesitamos instalar?, ya que existen normativas para su configuración es variable dependiendo de la resistividad del terreno, su topografía, y del tipo de instalación sea doméstica, residencial, comercial o industrial. La resistividad del terreno debe medirse utilizando equipo especializado, aunque también se pueden obtener por otros métodos (por medio de fórmulas y estudios de laboratorio), de los cuales también se pueden obtener datos fiables. Pero siempre debemos de apoyarnos en la “Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-SEDE-2018, Instalaciones Eléctricas (utilización)”. Una vez concluida la instalación del sistema de puesta a tierra, ésta debe verificarse midiendo su resistencia eléctrica Beneficios de una correcta instalación a tierra • Proporcionar Seguridad a las Personas (al momento de un desperfecto y descargas al equipo). • Proteger Infraestructura. o Equipos. (Eléctricos/Electrónicos) o Instalaciones. (Garantizando la operación de protecciones) • Disipa la corriente asociada a descargas atmosféricas y limita las sobre tensiones generadas. • Estabilizar el Voltaje. (Establecer el potencial de referencia) • Limitar las sobretensiones transitorias. (Picos de Voltaje) • Evita que las descargas atmosféricas caigan en lugares indeseados y puedan causar accidentes, etc., • Drena cargas de estáticas, evitando dañar componentes electrónicos. Por lo tanto nuestro esquema: Para la instalación de un sistema de puesta a tierra, se estudia el comportamiento del suelo como un conductor eléctrico, sirve para proteger los aparatos eléctricos, electrónicos, infraestructura, etc., pero el objetivo principal de este sistema es salvaguardar la vida de los seres vivos, la corriente eléctrica puede causar daños severos hasta la muerte. Antes de instalar un sistema de puesta a tierra, es recomendable conocer sobre las normativas que regulan su diseño e instalación.
  • 14. Bibliografía: • Proeléctrica. (no tiene fecha de publicación). Sistema de puesta a tierra. Junio 2019, de Proeléctrica Sitio web: http://www.proelectrica.net/blog/sistema-de-puesta-a-tierra.html • alcnacelibre.org. (no tiene fecha de publicación). introducción a las tierras físicas. junio 2019, de alcnacelibre.org sitio web: http://www.alcancelibre.org/filemgmt_data/files/introduccion_a_la_tierra_fisica.pdf • Eladio Cardiel Pérez, Pablo Rogelio Hernández Rodríguez. (2000). sistema de puesta a tierra. Azcapotzalco, México, D.F.: Universidad Autónoma Metropolitana. • totalground. (no tiene año de publicación). tierras físicas total ground. junio 2019, de totalground Sitio web: http://fibremex.com/foro/cursos/Tierras%20Fisicas%20Total%20Ground.pdf • aplicaciones tecnológicas. (año de publicación 2018). pararrayos - protección sobretensiones. junio 2019, de aplicaciones tecnológicas sitio web: https://at3w.com/empresa/noticias/la- importancia-de-una-toma-de-tierra-adecuada/s33c429 • Julián Pérez Porto y María Merino. . año de la publicación 2013. definición de puesta a tierra. en definiciones.de (no tiene número de volumen, no tiene número de página) no tiene lugar de la publicación: editorial wordpress. • Andrés Suarez álzate, Javier Andrés Ruiz López. (publicación 2012). polo a tierra. junio 2019, de slideshare Sitio web: https://es.slideshare.net/cali_jd/polo-a-tierra-14050499?qid=d37bcff0-fbf7- 4ce4-bb36-16e0b6a36712&v=&b=&from_search=10 • IngenieriaReal.com. (no tiene año la publicación). Por qué debemos aterrizar los equipos eléctricos. junio 2019, de IngenieriaReal.com Sitio web: https://ingenieriareal.com/por-que- debemos-aterrizar-los-equipos-electricos/