ANALISIS DE PUESTAS A TIERRA Y VALORE BAJOS DE RESISTENCIAS DE MALLAS DE TIERRA.

ANALISIS DE PUESTAS A TIERRA Y VALORE BAJOS DE RESISTENCIAS DE MALLAS DE TIERRA.

Estimados colegas, creo que el tema es interesante, y la discusión no se debe dar por terminada, cuando pareciera que queda establecido que: "la norma IEEE 1100 establece el valor de resistencia máximo de 1 ohm para la malla de tierra", como lo indico el colega y compañero Juan Salas, y por el posterior reconocimiento de David Díaz, quien agradece este aporte.

Sobre lo anterior, es importante destacar, que desde el inicio de la discusión (En la cual yo no había participado), el colega Andrés Felipe Jaramillo, indica " Por ejemplo, la norma IEEE Std 1100, que habla de puestas a tierra de equipos electrónicos sensible, nunca menciona valores de resistencia de puesta a tierra" y En el medio de estas posiciones logre leer las argumentaciones de Henry Vargas, quien indicaba entre otras argumentaciones (Como respuesta a Andrés Felipe), "Si el valor de la resistencia de puesta a tierra no influye a ¿dónde se drena la energía de los cortes de los supresores de pico que protegen los equipos sensibles?

Además de lo anterior, el colega David Díaz, inicia una consulta sobre: indicando el hecho de que “tiene una resistividad, que considera alta (1034,5 ohmios), la cual para una área de 20x20m, aplicando las fórmulas de cálculo de las normas CANTV, le resulta que el sistema requiere de un numero de Barras Cooperweld bastante elevado , por lo que la solución pasa al uso de Barra química, grafito, profundidad, u otras estrategias para lograr una resistencia del sistema igual o menor a 5 ohmios (Lo requerido por CANTV)”.

Antes de comentar las respuestas que he visto, quiero extraer de la propia IEEE-1100, el concepto o definición de la existencia de por lo menos 4 sistemas de puesta a tierra:

1- Tierra del sistema eléctrico, que tiene su origen en el NEUTRO del transformador de potencia que alimenta al Edificio, caseta o instalación que en cualquier caso se trate. (25 Ω Requerida según NEC)

2- Puesta a tierra de seguridad, que está asociada a las estructuras, partes metálicas de gabinetes, chasis de rack, partes metálicas de las bandejas, tuberías de agua, y en general partes metálicas que no conduzcan corriente en condiciones normales. (No definido Valor en Ω)

3- Tierra electrónica o tierra exigida por algunos fabricantes de equipos, denominan como tierra limpia (Muy cuestionada en este foro), porque muchos asocian esta tierra, como una tierra aislada (que las normas no recomiendan, entre ellas el CEN y la misma IEEE-1100). (Que algunos fabricantes llegan a exigir 1 Ω, pero que están en el rango entre 1 y 5; se ve mucho en sistema de telecomunicaciones y Centros de Cómputos o Data centers)

4-Tierra de SPDA (Sistemas de protección contra descargas atmosféricas), la tierra del sistema de protección contra descargas atmosféricas. (Aunque la NFPA-780 no exige ningún valor, se acostumbre un valor máximo de 10 Ω)

Aclarado lo anterior, se podría deducir que la razón u origen de la consulta, se debe a una norma en CANTV, basada en las exigencias de fabricantes, especialmente de sistemas de telecomunicaciones, que exigen una tierra “aislada”, en contra de lo exigido por el NEC, lo cual ha sido anteriormente discutido en este foro, llegando a la conclusión, de que si el fabricante la exige, se debe cumplir, de lo contrario, cualquier mal funcionamiento de un equipo (Especialmente problemas de ruido e interferencia electromagnética), no será reconocido por el suplidor a fabricante; no obstante cuando se presente este caso se debe indagar el porqué de esa exigencia no definida en normas o prácticas internacionales. Siendo este el caso, los equipos que exijan esta conexión de tierra aislada, deben traer una barra de puesta a tierra aislada, donde se conectan las pantallas de las señales (Que estén dieléctricamente o galvánicamente aisladas de tierra, y donde se conectan los puntos común, de las fuentes de poder AC/DC conectadas a chasis), en este caso el chasis debe estar aislado de la tierra de seguridad, y de la tierra eléctrica. Esta forma de conexión ya actualmente está desuso. En este caso es que se puede estar exigiendo una tierra entre 1 y 5 Ω. Les copio a continuación un parrafo típico de fabricantes de equipos de telecomunicaciones :que habla de esta exigencia

****************************** Párrafo referido******************************

Earth Electrode

Many designers and manufacturers generally stipulate 1 to 5 ohms for the DC resistance to earth. Designers must recognize the vital role the earth electrode system plays in protecting telecommunication systems. One of the prime factors to be considered is the electrical characteristics of the soil where the installation is planned. Ideally, one should choose a location which has a low value of soil resistively and the absence of stray power currents. Effective grounding can assure a more reliable telecommunication system. Considering the damage that lightning can cause, a design configuration that neutralizes energy from lightning must be the primary consideration.

************************** Fin del Parrafo ***********************************

¿SERA ESTE EL CASO DE CANTV?, o ¿SERA QUE LA NORMA DE CANTV NO HA SIDO ACTUALIZADA?

Ahora quiero comentar algunas de las afirmaciones o preguntas incluidas en las respuestas o notas anteriores que trataron este tema:

1- Comentario en nota de Juan salas: "la norma IEEE 1100 establece el valor de resistencia máximo de 1 ohm para la malla de tierra", Este comentario no es correcto, ya que la IEEE-1100, solo trata lo relacionado con esta materia en la sección 4-8-2 “Earth Electrode Subsystem”, y en esta sección solo se menciona el valor de 1 ohm, en los párrafos que copio a continuación:

**********************Parrafos IEEE-1100 Seccion 4-8-2 ***************************

As an example of the foregoing, a 1 Ω earth ground connection associated with a 120 V ac ground-fault

limits the current flow to no more than 120 A. This is sufficient to operate many overcurrent protective

devices where 10 times the trip rating places the trip into the instantaneous portion of the I2t “trip” curve.

Therefore, circuits provided with overcurrent protective devices such as those in the 10 A to 15 A range may

be considered to be “protected,” but only for so long as the earth grounding electrode’s impedance does not

increase over time (which is unlikely). In addition and more seriously, even with the 1 Ω value, commonly

used larger rated overcurrent protective devices may be delayed in operation or fail to operate at all on a

ground fault. This is why the NEC requires bonding (see 4.8.3) of the electrical enclosures and specifies how

large the EGCs must be based on the size of the overcurrent protection.

To further illustrate the foregoing important concept, assume that a 1 Ω earth grounding electrode has been

installed and that it remains 1 Ω under the given conditions. Next, assume a grounding electrode conductor

is connected and that at some higher frequency (from lightning or a surge) the grounding electrode conductor exhibits a 1000 Ω impedance. The total impedance of the arrangement, as viewed from either end acting as a port, is 1001 Ω. Hence, a 1000:1 impedance ratio exists between the far end of the grounding electrode conductor and the earth connection, as seen at the top of the grounding electrode. This means that if only a 1 A current flows in the path (at the higher frequency), roughly 1 kV will exist between earth and the equipment connected to the far end of the grounding electrode conductor. With this in mind, what is the benefit of a 1 Ω earth connection from the standpoint of a common-mode voltage and EMI control?

********** Fin de los Parrafos de la IEEE-1100 que mencionan el valor de 1 Ω ************

Como se puede ver, los párrafos anteriores, en ningún momento mencionan 1 Ω, como un valor a obtener o un valor máximo exigido; más bien, con el ejemplo del 2do. Párrafo, cuestionan el beneficio que se puede obtener para lo que se conoce como “Modo común de Voltaje e interferencia electromagnética (EMI), y al final del ejemplo se puede ver, que debido a la “Impedancia del conductor de conexiones de puesta a tierra (GEC)”, estimada en 1000 Ω a la frecuencia de la descarga, siempre se tendrá un voltaje cercano a 1 kV, entre tierra y el equipo conectado.

Conclusion: La IEEE-1100 (Año 2005), no exige una puesta a tierra de 1 Ω; mas bien la cuestiona.

2- Comentario en nota de Andres Felipe “ Por ejemplo, la norma IEEE Std 1100, que habla de puestas a tierra de equipos electrónicos sensible, nunca menciona valores de resistencia de puesta a tierra"…Esto es correcto, y ya fue evidenciado en el comentario #1, en respuesta a la afirmación de Juan Salas.

3-Comentario de Henry Vargas "Si el valor de la resistencia de puesta a tierra no influye a ¿dónde se drena la energía de los cortes de los supresores de pico que protegen los equipos sensibles?”

Respuesta: La energía de los cortes de los supresores de picos de voltaje (SPD), se drena dependiendo de su conexión, a: (a) A neutro cuando la conexión del SPD es entre Linea/Neutro. (b) A tierra cuando la conexión del SPD es entre Linea/Tierra. (c) A tierra cuando la conexión es entre Neutro/Tierra. (d) A pantalla, cuando se trata de señales, cuyo

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