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19 enero 2009

Puesta a tierra lo que hace falta saber

Lo primero que quiero aclarar, es que todo lo relacionado a la puesta a tierra (y anexo al sistema de pararrayos) es un una ciencia empírica, eso significa que nadie sabe como funciona exactamente, por lo que si usted llega a escuchar muchas versiones de la misma cosa, puede que todas tengan razón, no se vuelva loco y analice lo que tiene que hacer.

ahora bien, de lleno al tema, en la forma mas simple la puesta a tierra no es mas que una conexión eléctrica hasta el planeta tierra..... y no es por que los electricistas tengamos una unión espiritual con nuestro mundo, es mas bien por factores mas prácticos. En resumen se debe colocar un sistema de puesta a tierra por las siguientes razones.

1.- Como un factor de seguridad al personal y las instalaciones, que que permite drenar los voltajes que pudieran presentar en falla algunos equipos.

2.- En los sistema de potencia, se usa para "anclar" el voltaje de configuraciones en estrella.

3.- En controles se usa para "Limpiar" las señales de los instrumentos y otros equipos.

ahora bien, como nadie se pone de acuerdo realmente de como se debe hacer un sistema de puesta a tierra, lo mejor es usar el sentido común según el uso, verificar las normas disponibles y buscar referencias de trabajos similares.

Ahora las sección de preguntas frecuentes.

P: ¿Que equipos debo conectar a tierra y por que medios?
R: Todo equipo o estructura metálico o de material conductor que pueda ser energizada en una condiciones de falla, por ejemplo: tanques metálicos, motores eléctricos, secadoras, lavadoras, neveras, en fin.... todo lo que trabaje con electricidad que tenga posibilidades de electrocutar a alguien. En cuanto a la forma de conectarlos, se debe hacer por cables de un calibre adecuado (ver código eléctrico) usualmente van desde el 14 AWG hasta el 4/0 AWG, los mas finos se usan para los equipos de instrumentación y electrodomésticos y los grandes se usan para la malla.

P:¿Que diablos es una malla de tierra y por que se construye?
R: la malla de tierra no es mas que un arreglo de cables y electrodos dispuestos de manera que facilite el drenaje de las tensiones peligrosas, al mismo tiempo que permite crear un terreno lo mas equipotencial posible. Usualmente a todo cable que se entierre se le llama malla de tierra, pero la verdad es que el termino es adecuado cuando se trata de una configuración cuadricular como se suele emplear en las S/E (IEEE 80).

P: Si hay 3 razones para hacer una conexión a tierra ¿Se consideran todas la misma?
R: Si, los tres sistemas deben formar parte del gran y única sistema general de puesta a tierra, pero hay algunas excepciones, por ejemplo, la tierra del sistema de instrumentación la puedes separar de sistema general para obtener lo que se llama "tierra limpia". La "tierra sucia" es la que esta conformada por el sistema de potencia. La unión de estos sistemas depende de cosas como que si el fabricante de los equipo lo requiere, no le gusta pegar las tierra al jefe, no hay mas cable o se olvido ese detalle.

P: Estoy en medio del lago, mar o alguna estructura acuática ¿ Como carajo me conecto a tierra?
R: En ese caso si la profundidad es baja (50 m o menos) puede hacer un electrodo marino, que no es mas que un bloque de concreto con un electrodo de tierra incrustado conectado con un cable desnudo (usualmente 4/0) hasta la superficie de su estructura, entre mas grade la estructura mayor cantidad de estos electrodos es requerido. Si esta en una profundidad mayor, debe usar placas de dispersión de carga (latas pegadas y sumergidas a los costados de las estructura) eléctrica, algunos dicen que electrocutan a los peces (sushi gratis!) pero no se ha documentado tal efecto.

P: ¿Como se si la tierra es buena?
R: Si esta interesado el mundo de la agricultura mejor...... jeje es broma. Una buena tierra debe estar compuesta principalmente de minerales que compongan un buen electrolito, por ejemplo las tierras de tipo arcillosa son bastante buenas, mientras que un suelo rocoso es menos conductor, también debe tomar en cuenta el nivel freático y como afecta esto a la conductividad del suelo. Usualmente se emplea un telurometro para hacer un mapa del terreno y determinar su perfil resistivo, también se puede usar la pinza de inducción, con varios electrodos de prueba. Por norma los valores deben ser de 1 ohm para equipos delicados (instrumentación) 5 ohm para equipos generales (motores, transformadores, etc.) 15 ohm para sistema de alta impedancia en tierra. Mejor ver IEEE 80,81 142,143,1000.

P¿Que pasa si la tierra es mala?
R: Tranquilo si la tierra le da un valor elevado, tiene varias alternativas, la primera es colocar mas electrodos en paralelo, la otra es soldar electrodos y enterrarlos mas profundo ( a mi esta técnica me salvo la vida profesional) agregar aditamentos al suelo (minerales).

Es articulo es:

1 comentarios:

La puesta a tierra se basa en la propiedad de que las cargas eléctricas (electrones) siempre intentarán
alcanzar valores energéticos mínimos para estar en equilibrio. La tierra es el punto de potencial cero,
masa o energía mínima que mejor se adapta a los requisitos de las instalaciones eléctricas, siendo
utilizada como tensión de referencia o tensión neutra. No obstante, el valor de este potencial no es
constante en todos los terrenos, viéndose influenciada por corrientes telúricas u otras anomalías del
substrato. Tampoco la resistividad del terreno es igual y uniforme para los distintos terrenos,
dependiendo de los materiales que lo forman. Ni tan siquiera para un mismo tipo de terreno, los
valores de la resistividad se mantendrán constantes a lo largo del año, variando desde valores mínimos
en épocas lluviosas y húmedas, a valores máximos durante los periodos secos.

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