Telecomunicaciones

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

ÍNDICE

RESUMEN 4

INTRODUCCIÓN 6

CAPITULO 1

CONCEPTOS GENERALES 8

CAPITULO 2

SISTEMAS DE TIERRA 10

2.1 Diferencia entre neutro y tierra 10

2.2 Concepto y objetivo de un sistema a tierra 10

2.3 Importancia de los sistemas de puesta a tierra en los

edificios inteligentes 11

2.4 Conexión a tierra de sistemas y circuitos para edificios inteligentes 12

2.5 Elementos de un sistema de puesta a tierra 12

2.6 Efectos fisiológicos de la corriente eléctrica 13

2.6.1 Factores que intervienen el accidente eléctrico 15

2.6.2 Valor de la resistencia ohmica del cuerpo 15

2.6.3 Tiempo de paso de la corriente eléctrica 16

2.6.4 Causas de accidentes eléctricos 16

CAPITULO 3

RESISTIVIDAD DEL TERRENO 17

3.1 Definición de resistividad del terreno 17

3.2 Factores que afectan la resistividad del terreno 17

3.2.1 Naturaleza del terreno 17

3.2.2 Humedad 17

3.2.3 Temperatura 17

3.2.4 Salinidad 18

3.2.5 Estratigrafía 18

3.2.6 Compactación 18

3.2.7 Variaciones estacionales 18

CAPITULO 4

RESISTENCIA A TIERRA 20

4.1 Definición de resistencia a tierra 20

4.2 Resistencia del electrodo a tierra 20

4.2.1 Variación de la resistencia según el área de los conductores 23

4.3 Conexión a tierra de instalaciones interiores a baja tensión 24

CAPITULO 5

ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA 26

5.1 Tipos y configuraciones de electrodos de tierra 26

5.1.1 Tipos de electrodos 26

5.2 Naturaleza de los electrodos 30

5.2.1 Constitución de los electrodos artificiales 30

5.2.2 Constitución de los electrodos naturales 31

5.3 Configuraciones de electrodos 32

5.3.1 Anillo de tierra 33

5.3.2 Mallas 33

5.4 Electrodos para puesta a tierra en radio frecuencia (no en NOM) 34

5.5 Compuestos químicos 35

5.6 Conectores 37

5.7 Registros 38

CAPITULO 6

MEDICIÓN DE LA RESISTEIVIDAD DEL TERRENO Y LA RESISTENCIA DE TIERRA 39

6.1 Mediciones 39

6.2 Principio de funcionamiento del medidor de resistencia a tierra 39

6.3 Medición de tierra 40

6.3.1 Medición de la resistencia de tierra por el método de

los tres puntos 42

6.3.2 Medición de la resistencia de tierra por el método de

los dos puntos 43

6.3.3 Medición de la resistencia de tierra por el método de la caída de tensión 43

6.3.4 Medición de la resistividad por el método de los cuatro puntos 44

6.3.5 Medición de la resistividad utilizando muestras de suelo 45

6.3.6 Recomendaciones para efectuar las mediciones 45

CAPITULO 7

DIFERENTES ESQUEMAS Y DISPOSICIONES DE CONEXIÓN A

TIERRA 47

7.1 Esquema convencional 47

7.2 Esquema de tierra aislada 47

7.3 Esquema de tierra aislada total 48

7.4 Esquema de malla de referencia 48

CAPITULO 8

DETERMINACIÓN DEL CALIBRE DE LOS CONDUCTORES DEL SISTEMA DE TIERRA 50

8.1 Conductor del electrodo de puesta a tierra 50

CONCLUSIONES 59

BIBLIOGRAFÍA 61

RESUMEN

Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra, para evitar que se dañen nuestros equipos en caso de una corriente transitoria peligrosa.

El objetivo de un sistema de puesta a tierra es:

a) El de brindar seguridad a las personas.

b) Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operación de los dispositivos de protección.

c) Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión eléctrica a tierra, bajo condiciones normales de operación.

La importancia de realizar una conexión a tierra en un edificio inteligente es mucha, ya que en estos edificios hay una gran cantidad de equipos electrónicos y una corriente indeseable o sobré tensión podría causar una pérdida muy costosa en estos equipos.

Los fenómenos fisiológicos que produce la corriente eléctrica en el organismo humano dependen del valor de la intensidad de la corriente, tiempo de duración del contacto, callosidad, sexo, estado de epidermis, peso, altura, estado de animo, estado del punto de contacto a tierra.

La resistividad del terreno se define como la resistencia que presenta 1 m3 de tierra, y resulta de un interés importante para determinar en donde se puede construir un sistema de puesta a tierra.

En la resistividad del terreno influyen varios factores que pueden variarla, entre los mas importantes se encuentran: Naturaleza del Terreno, Humedad, Temperatura, Salinidad, Estratigrafía, Compactación y las Variaciones estaciónales.

Es la resistencia que nos ofrece el terreno hacia la corriente en un sistema de puesta a tierra, esta resistencia depende de la resistividad del terreno y área de los conductores

Para realizar un sistema de puesta a tierra se necesitan electrodos de tierra, los cuales existen de muchos tipos, algunos mejores que otros en ciertas características como el costo, entre otras.

Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. Se entiende por electrodos artificiales los establecidos con el exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra, y por electrodos naturales las masas metálicas que puedan existir enterradas.

De acuerdo con la norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-1999 (250-81), el sistema de electrodos de puesta a tierra se forma interconectando los siguientes tipos de electrodos:

• Tubería metálica de agua enterrada.

• Estructura metálica del inmueble.

• Electrodo empotrado en concreto.

• Anillo de tierra.

Algunos de los métodos que se pueden utilizar para realizar la medición de la resistencia a tierra son los siguientes: método de los dos puntos, método del 62 %, método de caída de potencial, método de los cuatro puntos, etc.

Para medir la resistencia se utiliza un instrumento denominado telurómetro.

Este aparato se basa en el método de compensación y funciona con un generador magneto de c.a., que lleva un transformador en serie de relación exacta, es decir, que la intensidad por el primario es siempre igual a la del secundario.

La medición de resistencia a tierra de electrodos es una técnica que requiere conocer aparte del método de medición, algunos factores que afectan los resultados de las mediciones, y que son:

1. El tipo de prueba.

2. El tipo de aparato empleado.

3. El lugar físico de las puntas de prueba.

Por la importancia que ofrece, desde el punto de vista de la seguridad, cualquier instalación de toma de tierra, deberá ser obligatoriamente comprobada por los servicios oficiales (unidades verificadoras) al dar la instalación de alta para el funcionamiento.

INTRODUCCIÓN

La importancia de entender el comportamiento de la electricidad y cuales son sus aplicaciones, hoy en día es un hecho que todas la personas se ven involucradas de cualquier modo con electricidad tanto en sus casas como en el trabajo. De ahí surge la importancia que tiene las protecciones tanto para el hombre como para los aparatos eléctricos.

Este trabajo esta enfocado solo a una parte muy importante de las protecciones de electricidad como son las protecciones de puesta a tierra.

Como se vera en los capítulos de este trabajo existen normas que fiscalizan la importancia de la puesta a tierra y tienen por misión entregar parámetros a los usuarios para asegurar una buena puesta a tierra.

También se conocerán conceptos básicos como son los términos y lenguaje de ésta parte de la electricidad.

Por la importancia de los sistemas de puesta a tierra, es necesario conocer la mayor cantidad de factores que hacen variar la resistencia del sistema. Algunos de estos factores pueden ser: las condiciones climatologiítas, estratigrafía, compactación del terreno, características físicas del electrodo de conexión a tierra, etc.

Debido a lo antes mencionado es que surge la necesidad de crear mejores sistemas de puesta a tierra y mejores instrumentos que midan las características del terreno en donde se va a instalar un sistema de puesta a tierra.

Es muy importante contar con instrumentos de alta precisión para poder entender cual es el comportamiento de la tierra. Por eso este trabajo primero hace una mención de los elementos y la importancia de un sistema de puesta a tierra, así como algunos de los métodos mas usados para poder realizar mediciones de la resistencia del terreno.

Otro tema importante mencionado en este trabajo son las características de los diferentes tipos de electrodos que hay para la conexión a tierra, así como las configuraciones de electrodos mas usadas para la instalación de un sistema de puesta a tierra.

También se mencionaran los esquemas de conexión a tierra.

Otro aspecto importante que se menciona en este trabajo son las características que debe tener el conductor de sistema a tierra, como son: la sección transversal, longitud, material, etc.

CAPITULO

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