Colegio de Ingenieros Mecánicos Electricistas del Estado de Morelos A.C.

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

CONCEPTOS BASICOS.

. es un sistema de puesta a tierra? ¿Qué Es un conjunto de conductores, electrodos, accesorios y otros elementos que interconectados eficazmente entre si, tienen por objeto conectar a tierra elementos que pueden generar o acumular electricidad estática.

Electricidad estática: son cargas eléctricas que se almacenan en

los cuerpos.

¿Por qué una puesta a tierra?  Para limitar los voltajes transitorios (con apartarrayos o supresores de picos) causados por descargas atmosféricas, por contacto accidental con conductores de más alto voltaje, y por maniobra de interruptores  Para estabilizar el voltaje del sistema con respecto a tierra durante operación normal,  Que en caso de falla a tierra opere la protección por sobrecorriente.

Conexión o puesta a tierra; es la acción y efecto de unir

eléctricamente los alojamientos de los equipos a un electrodo o a una red de puesta a tierra.

Objetivos del sistema de puesta a tierra Seguridad del personal que opera el equipo o sistema, Protección de los equipos conectados al sistema, Buen funcionamiento del equipo, Cumplimiento de la normatividad, Por razones Económicas.

RIESGO ELÉCTRICO

¿ Qué sucede cuando se recibe un choque eléctrico ? Factores que afectan el choque eléctrico, Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano. Curva de peligrosidad

¿ Qué sucede cuando se recibe un choqueo eléctrico ? ¿Qué

sucede cuando alguien recibe un choque eléctrico?, ¿Es el voltaje o la corriente lo que causa daño?. Con bajos voltajes, tal como en sistemas de 120/240 V, la corriente es la que produce el mayor daño. Con altos voltajes, ambos, el voltaje y la corriente causan daños. Choque eléctrico. Un choque eléctrico ocurre cuando suficiente corriente pasa a través del cuerpo humano de tal forma que puede paralizar el sistema nervioso, causar fibrilaciones y así causar la muerte. Esto es cuando las células del corazón laten a diferentes tiempos y causa la muerte.

Factores que afectan el choque eléctrico La severidad de un choque eléctrico depende de: 

La magnitud de la corriente eléctrica en el cuerpo,



La duración a la exposición del flujo de corriente,



La trayectoria a través del cuerpo,



La resistencia eléctrica del cuerpo.

Factores que afectan el choque eléctrico Magnitud de la corriente eléctrica en el cuerpo.

El cuerpo humano solo puede conducir una fracción de un amperio antes de que se produzca un daño. Una corriente superior a 80 miliamperios puede ser fatal para una persona. Esto es 0.08 amperios.

Factores que afectan el choque eléctrico •Duración a la exposición del flujo de corriente. En la tabla siguiente se muestran diferentes voltajes y el tiempo de exposición antes de que el corazón empiece a fibrilar. •Se observa que a mayores voltajes el peligro aumenta de forma exponencial, es decir, más rápido causa la muerte de una persona.

Voltaje del circuito

Tiempo en segundos

120

4.2

240

1.05

277

0.8

480

0.26

Factores que afectan el choque eléctrico •Trayectoria a través del cuerpo.

• Entre una mano y uno o ambos pies. • Entre un pie y el otro.

Factores que afectan el choque eléctrico •Resistencia eléctrica del cuerpo.

•En cuanto a la resistencia eléctrica del cuerpo, varía según las condiciones físicas y del estado de su piel (seca o mojada). Se estima que la resistencia de la piel seca puede ser de 500 a 3000 Ohms. •Para fines de calculos se toma el valor de 1000 Ohms para representar el valor de la resistencia del cuerpo humano.

Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano La tabla siguiente describe los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano. Corriente eléctrica (mA) Hasta 1

EFECTOS Imperceptible para el hombre

2a3

Sensación de hormigueo

3 a 10

El sujeto consigue, generalmente, desprenderse del contacto (liberación), de manera que la corriente no es mortal.

10 a 50

La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a medida que aumenta su intensidad. De lo contrario los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia.

50 a 500

Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración del contacto que da lugar a la fibrilación cardiaca, que llevaría a la persona a la muerte.

Más de 500

Decrece la posibilidad de fibrilación, pero aumenta el riesgo de muerte por parálisis de los centros nerviosos o a causa de fenómenos secundarios.

DISTURBIOS ELÉCTRICOS

Daños a instalaciones por causas externas

Por rayos .... Por disturbios en la red pública...

Por otros usuarios .....

Daños a instalaciones por causas internas

350,000 / mes

Los UP¨s no siempre detienen los picos

ERRORES MAS COMUNES

Errores o problemas comunes

En Cuernavaca, DF, Edo de Mex y Pachuca, la Cia de luz NO exige un electrodo de puesta a tierra.

Neutro conectado a fusible

En general, la gente no sabe que se DEBE poner a tierra el NEUTRO en el tablero principal ó acometida

Falta de cable de puesta a tierra

Conexión mecánica a varilla y calibre inadecuado

Falta de mantenimiento a electrodos

Falta de supresores de picos para alimentación eléctrica Cuando se requiera : regulación de voltaje

Falta de supresores de líneas telefónicas ó señales coaxiales

SOLUCION A PROBLEMAS DE PUESTA A TIERRA

Circuitos de tierra aislada y tierra desnuda

Arreglo en centro de carga y acometida Se debe conservar el aislamiento al llegar a centros de carga

Solo se deben unir los dos circuitos de puesta a tierra + Neutro en la acometida

Forma correcta forma de aterrizar una instalación eléctrica

Barra de puesta a tierra y conexión a electrodo con soldadura exotérmica

RE SUMEN •El sistema de puesta a tierra se debe componer de : – Circuitos con cable aislado y desnudo ( Cal. 12 de contactos a centros de carga y con Cal. 8 de centros de carga a interruptor general) • Con cable aislado (color verde). • Con cable desnudo

– Contactos polarizados para:

• Carga normal • Carga electrónica (color naranja)

– Centros de carga con barras de terminales: • Las puntas desnudas a barra no aislada • Las puntas aisladas a barra aislada

– Barra de unión en acometida

• Se unen los dos circuitos de puesta a tierra y el neutro • Se hace la conexión a los electrodos de puesta a tierra

– Electrodos de puesta tierra • • • •

Al menos dos varillas ó rehiletes unidas con soldadura exotérmica Cable de unión calibre mínimo de 1/0 Separarlos el doble de su longitud Medir que la resistencia sea menor a 25 Ohms

R E S U M E N (Cont) •Se debe complementar la puesta a tierra con : – Supresores de sobre tensión (picos). Asegurarse que lleven sello UL • Para protección de líneas eléctricas • Para proteger líneas telefónicas ó datos – Reguladores de voltaje (si se presentan variaciones importantes)

PROTECCIÓN INTEGRAL 1 Capturar el rayo

6 Suprimir picos Voz y datos

5 Suprimir picos Electricidad 2 Conducir a tierra

4 Unión de red tierras 3 Disipar en tierra

REFERENCIAS:  INSTITUTO DE INVESTIGACIONES ELÉCTRICAS

 NORMA J-NMX 549 ANCE 2005  NORMA NOM 001 SEDE 2005 VALDEZ INGENIEROS S.A. DE C.V. www.supresores.com [email protected]