Tension de toque y Paso

1. SISTEMA PARA PROTECCIONES
PUESTA A TIERRA

2. INTRODUCCION
En la física, una toma de tierra eléctrica es un idealizado, capaz de proporcionar
o absorber la cantidad de carga eléctrica (partículas cargadas) que se hace (en)
necesidad (s) a la situación, pero sin cambiar ninguna de sus propiedades
eléctricas, mostrando siempre eléctricamente neutro para el medio ambiente
que lo rodea se .
Tal como se define, la planta eléctrica (ideal) es una entidad utópica, ya que,
por las leyes del electromagnetismo, cualquier organismo inicialmente neutral
que adquirir o perder partículas cargadas por igual con el tiempo será cargado
eléctricamente necesariamente. En la práctica ha, sin embargo, una excelente
aproximación a dicha entidad: en virtud de su tamaño, forma y composición, y
de acuerdo con las leyes del electromagnetismo

3. Generalidades:
Función de cada uno es muy distinta. El cable de neutro es el
encargado de la transmisión de corriente y el conductor de tierra es
una seguridad primaria de los equipos contra el shock eléctrico.
Identificarlos como si cumplieran la misma función seria anular la
seguridad de tierra contra el shock eléctrico. En el hipotético caso se
se tome el neutro y tierra como la misma cosa, cuando el cable de
tierra se corte o interrumpa, la carcasa de los equipos que estén
conectados a esta tierra-neutro tendrá el potencial de línea y así
toda persona o ser que tenga contacto con ello estará expuesta a
una descarga eléctricas.

4. Requisitos básicos de una puesta a tierra
Los objetivos principales de una puesta a tierra se pueden resumir en lo
siguiente:
 Permitir la conducción a tierra de cargas estáticas o descargas eléctricas
atmosféricas.
 Limitar a niveles seguros los valores de la tensión a tierra de equipos o
estructuras accidentalmente energizados y mantener en valores
determinados la tensión fase–tierra de sistemas eléctricos, fijando los niveles
de aislamiento.
 Limitar las tensiones debidos a maniobras.
 Limitar la tensión debido a contacto no intencional con sistemas de mayor
tensión.
 Permitir a los equipos de protección aislar rápidamente las fallas.

5. SECCION IiI:
Determinación detacto y potencial de paso

6. Determinaciónde POTENCIAL DE tacto
El potencial de tacto es el término dado a la diferencia potencial que una
persona podría experimentar a través de su cuerpo si ella estuviese, por
ejemplo:
De pie sobre un terreno fuera de la cerca en el tiempo que una falla de
tierra de una subestación y el toque de la cerca en el tiempo de una falla a
la tierra ocurra.

7. Tensiónde Contacto
Diferencia de potencial que durante una falla se presenta entre una estructura
metálica puesta a tierra y un punto de la superficie del terreno a una distancia
de un metro. Esta distancia horizontal es equivalente a la máxima que se
puede alcanzar al extender un brazo.
También se puede definir como la diferencia de potencial entre dos puntos de
un terreno que pueden ser tocados simultáneamente por una persona; su valor
permisible está dado por:

8.  FORMULA PARA LAS PRUEBAS DE RESISTIVIDAD:
𝐸𝑝 =
165+𝜌𝑠
√𝑡
Donde:
Ep = Tensión de Paso Permisible en voltios.
ρS = Resistividad de la superficie del terreno en (Ω-m)
t = Duración máxima de falla en segundos.

9. MEDICIÓNDE TENSIONES DE CONTACTO:
Las mediciones de tensiones de contacto se realizan entre el suelo y
todas las superficies metálicas de la subestación y la malla de
cerramiento perimetral.
Se sigue el siguiente procedimiento:

10. 1. Se coloca una pesa de 25 kg a un metro de distancia de la superficie
metálica donde va a medir la tensión de contacto.
2. Se instala una resistencia de 1000 W entre la superficie metálica y el
electrodo pesa de prueba como se muestra en la Figura.
3. Se aplica la corriente de prueba de prueba con las dos polaridades y sin
aplicación de corriente, como se indicó en el anterior procedimiento.
4. Se continúa con los puntos de prueba siguientes siguiendo el mismo
procedimiento.

11. v
Rb=1kΩ
0,5 m
F F
1 m

12. Tensión de Paso:
Diferencia de potencial que durante una falla se presenta entre dos
puntos de la superficie del terreno, separados por una distancia de
un paso (un metro).
También se puede definir como la diferencia de potencial entre un
punto en la superficie del terreno y cualquier otro punto que se
pueda ser tocado simultáneamente por una persona; su valor
permisible está dado por:

13. Donde:
Et = Tensión de contacto permisible en Voltios
ρS = Resistividad de la superficie del terreno en (Ω-m)
t = Duración máxima de falla en segundos.
𝐸𝑡 =
165 + 0.25𝜌𝑠
√𝑡

14. MEDICIÓNDE TENSIONES DE PASO:
En el terreno donde se realizan las tensiones de paso, se colocan
pesas de 25 kg separadas una distancia de 1 metro. Esta medición
se debe realizar en diferentes puntos cercanos a la periferia de la
malla de tierra y cerca de cerramiento de la subestación.
Se sigue el siguiente procedimiento:

15. 1. Instalación de una resistencia de 1000 Ohm entre las dos pesas
como se muestra en la Figura.
2. Se aplica la corriente mínima de prueba en el primer sentido de
polaridad-P1, entre el electrodo de prueba y la malla de tierra.
3. Se registra el valor de tensión entre las pesas. Este registro se
denominará V1
4. Se suspende la aplicación de corriente y se registra nuevamente la
tensión entre las pesas. Este registro se denominará V0

16. 5. Se invierte la polaridad de la tensión de salida – P2 y se registra
el valor de tensión nuevamente. Este registro se denominará V2
6. Se continúa con los puntos de prueba siguientes siguiendo el
mismo procedimiento. No es necesario ajustar nuevamente la
corriente de prueba.
El equipo conserva el nivel de tensión aplicado. En cualquier
momento de la prueba se puede aumentar o reducir la tensión de
salida y por lo tanto corregir, si es necesario, el valor de salida de
la corriente aplicada.

17. F F
Rb=1kΩ
v

18. PROGRAMAS RECOMENDADOSPARADISEÑAR MALLAS DE ATERAMIENTO:
•Cálculo de la Malla de Puesta a Tierra Basado en la norma IEEE 80-2000
“IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding” Este programa esta
basado en todos los estándares y valores mínimos establecidos en la
norma IEEE 80-2000, es el mas confiable para determinar las mallas de
aterramiento según su requerimiento.
•ETAP 12.6: ETAP Versión 12.6 - Programa Para Estudios Eléctricos - 100%
Funcional Full + Simulador de Cad Eléctrico Portable ETAP, una de las
herramientas de software más importantes del mercado para ingenieros
eléctricos, ha liberado una nueva versión con interesantes mejoras. ETAP
12.6 es la versión más reciente de la serie ETAP 12 e incluye importantes
actualizaciones basadas en las últimas demandas de la industria.