Nota técnica

Las puestas a tierra eléctricas Diseño moderno y verificación Normas argentinas actuales Ing. Juan Carlos Arcioni Ing. Salvador David Carmona IRAM Conferencia presentada en las Jornadas “Seguridad Eléctrica” 12º Congreso Técnico Internacional - BIEL 2011 Dada la extensión del artículo el mismo se publicará en tres partes sucesivas Tercera y última parte

ANEXO A (Conclusión)

Figura 2.1 de UNE 207003: 2000 - Ejemplos de la variación de potencial de superficie de la tierra y de las tensiones en caso de electrodos de tierra portadores de corriente (estado dinámico)

98

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

Anexo B Tensiones de contacto (personal) (según UNE 207003:2000 y la IEC 61936-1:2002)

NOTA 1. Esta curva se refiere a fallas o defectos a tierra en sistemas de alta tensión.

NOTA 2. Si la duración del flujo de corriente es mucho más larga que la que muestra el gráfico, puede usarse un valor de 75 V para UTp.

Figura 9.1 – Tensiones de contacto admisibles UTp para una duración limitada del flujo de corriente (ver la tabla C.3) siguiente

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

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Nota técnica Duración del defecto tF (s) 10 1,1 0,72 0,64 0,49 0,39 0,29 0,20 0,14 0,08 0,04

Tensión de contacto admisible UTp (V) 80 100 125 150 220 300 400 500 600 700 800

C.2 Tensiones de contacto USTp teniendo en cuenta resistencias adicionales

Tabla C.3 Valores calculados de las tensiones de contacto admisibles UTp en función de la duración de la falla tF (ver arriba la figura 9.1) Símbolos para la figura C.1, tabla C.3 y tabla C.4: USTp Diferencia de tensión actuando como fuente de tensión en el circuito de contacto con un valor limitado que garantiza la seguridad de una persona cuando utiliza las resistencias adicionales conocidas (por ejemplo, calzado, superficies accesibles de material aislante). Si no se tienen en cuenta las resistencias adicionales, mSTp es igual a UTp tal como se indica en la figura 9.1. ZB Impedancia total del cuerpo humano. lB Corriente que pasa a través del cuerpo humano. UTp Tensión de contacto admisible, la tensión a la que está sometido el cuerpo humano. Ra Resistencia adicional (Ra = Ra1 + Ra2). Ra1 Por ejemplo, resistencia del calzado. Ra2 Resistencia a tierra de la superficie donde está el operador. rs Resistividad superficial del terreno cerca de una super-

Figura C.1 – Esquema del circuito de contacto del cuerpo humano

ficie en una instalación (en W. m) tF Duración del defecto o falla a tierra.

(1): Sin resistencias adicionales (se refiere a la figura 9.1) (2): Ra = 750 ohms

(Ra1 = 0 ohms, rs = 500 ohm.m)

(3): Ra = 1 750 ohms (Ra1 = 1 000 ohms, rs = 1 500 ohm.m) (4): Ra = 2 500 ohms (Ra1 = 1 000 ohms, rs = 1 500 ohm.m) (5): Ra = 4 000 ohms (Ra1 = 1 000 ohms, rs = 2 000 ohm.m) NOTA. Ra1 = 1000 ohms representa un valor medio para calzado usado y mojado.

Figura C.2 Ejemplos de curvas USTp = f (tF) para distintas resistencias adicionales (Ra = Ra1 + Ra2)

100

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

Referencias: Curva Z1: Se supone una impedancia Z5 del cuerpo humano (que la supera al 95% de la población) y una corriente admisible correspondiente a la curva C1 (con probabilidad de fibrilación ventricular mucho menor al 5%) – Referencia IEC 60479-1. Curva Z2: Se supone una impedancia Z50 del cuerpo humano (que la supera al 50% de la población) y una corriente admisible correspondiente a la curva C2 (con probabilidad de fibrilación ventricular mucho menor al 5%) – Referencia IEC 60479-1. Curva Z3: Idéntica a la curva Z1 pero considerando pies desnudos con una resistencia del camino circuital de puesta a tierra de 700 W. Curva Z4: Se supone una impedancia del cuerpo humano de 1000 W y una corriente admisible según la norma IEEE 80 (persona de 50 kg y una resistencia eléctrica del suelo de 100 Wm). NOTA. La curva Z3 también corresponde a la curva Z2 que se deduce suponiendo que sigue la curva C2 y una impedancia del cuerpo humano Z50 sin resistencia del camino circuital de puesta a tierra. Las evidencias probabilísticas y estadísticas permiten suponer que la curva Z2 (que actualmente se usa en varios países) presenta un bajo nivel de riesgo y se puede considerar como un requisito mínimo aceptable. Se deben adoptar condiciones más estrictas para sitios de exposición pública o según las disposiciones legales nacionales. El límite de la tensión se puede tomar como la tensión de contacto personal tolerable UT.

Figura B.1 – Límites típicos de las tensiones de contacto personal (Según la IEC 61936-1:2002)

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

101

Nota técnica Normas argentinas actuales



Se aplica a puesta a tierra de con-

la construcción y aplicación de la

A) Vocabulario de puesta a tierra.

ductores, equipos y aparatos eléctri-

P.A.T. en instalaciones con tensio-

B) Procedimientos para Puesta a

cos conectados a la red eléctrica y a

nes alternas nominales mayores

Tierra.

otras instalaciones eléctricas.

que 1 kV con frecuencias de servi-

C) Materiales para Puesta a Tierra.

No se aplica a barcos ni aviones.

cio menores que 100 Hz.

----------------------------------------------



No se aplica a:

A) IRAM 2455-195 Vocabulario

• IRAM 2281-2 Guía de medi-

- Instalaciones en explotaciones

de Puesta a Tierra

ciones de magnitudes de puesta

mineras.

Vocabulario Electrotécnico Inter-

a tierra

- Instalaciones de Rx.

nacional. Versión argentina. Capí-

• Describe técnicas de medición

- Estructuras de instalaciones de

tulo 195. Puesta a tierra y protec-

de la resistencia de dispersión a

tubos fluorescentes que funcionen

ción contra los choques eléctricos.

tierra, la resistividad del suelo y

con tensiones mayores 1000 V.

Versión en castellano, portugués,

los gradientes de potencial resul-

- Instalaciones de efluvios elec-

inglés, francés, alemán e italiano.

tantes de las corrientes dispersa-

trostáticos.

----------------------------------------------

das al suelo.

- Instalaciones eléctricas de pes-

B) Procedimientos para Puesta a



quería.

tierra:

co para obtener información pre-

• IRAM 2281-1 Generalidades

cisa de los valores medidos en el

• IRAM 2281-2 Mediciones

campo.

Asiste al ingeniero y al técni-

- Instalaciones de electrofiltros. • IRAM 2281-7 Instalaciones de puesta a tierra y seguridad eléc-

• IRAM 2281-3 Instalaciones de baja tensión

• IRAM 2281-3 Instalaciones in-

trica en hospitales

• IRAM 2281-4 Centrales, suesta-

dustriales y redes de baja tensión

• En estudio y con un posible es-

cio. y redes

• Especifica las características

tudio conjunto con la AEA

• IRAM 2281-7 Hospitalarias

esenciales que deben reunir las

• IRAM 2281-8 Alumbrado ex-

P.A.T. de protección de las per-

• IRAM 2281-8 Puesta a tierra

terior

sonas, animales y bienes de las

de columnas, de torres y otros

• IRAM 2379 Esquemas de co-

instalaciones eléctricas de baja

sistemas de alumbrado exterior

nexión

tensión, para prevenir los efectos

• Especifica características esen-

patológicos en el cuerpo humano,

ciales de las puestas a tierra de

• IRAM 2281-1 Generalidades

en los animales y los daños contra

protección de las personas, anima-

• Da una guía sobre los mé-

la propiedad que puedan provo-

les y bienes de las instalaciones de

todos por adoptar para poner a

car la corriente eléctrica.

alumbrado exterior de baja tensión

tierra un sistema eléctrico con el

para prevenir efectos dañinos cau-

fin de proteger la vida humana y

• IRAM 2281-4 Centrales, sub-

sados por la corriente eléctrica.

animal, los bienes y los sistemas

estaciones y redes

Se aplica a instalaciones de

eléctricos, en ese orden.

• Da un código de práctica para

alumbrado exterior sobre colum-

102

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

nas de acero u hormigón o colum-

• IRAM 2443 Morsetería para



nas de material aislante y también

puesta a tierra

aleaciones.

a luminarias suspendidas por ca-

• IRAM 2449 Conectores a com-

• IRAM 2466 Alambres de acero-

bles tensores u otros dispositivos

presión

cobre

de sujeción a paredes.

No se aplica al aluminio ni a sus

• IRAM 2467 Cables de acero• IRAM 2309 Jabalina cilíndrica

cobre cableados en capas concén-

• IRAM 2379 Sistemas (redes)

de Ac/Cu

tricas

de distribución y de alimenta-

• Da los requisitos que deben

ción eléctrica en corriente alter-

cumplir las jabalinas como los ac-

• IRAM 2343 Morsetería abulo-

na. Clasificación de los esquemas

cesorios de puesta a tierra cons-

nada para puesta a tierra

de conexiones (puestas) a tierra

tituidas por varillas acoplables o

• Da los requisitos que debe

de las redes de distribución y de

cilíndricas de acero metalúrgica-

cumplir la morsetería abulonada,

alimentación de las masas de las

mente unido a una capa de cobre

los conectores, las abrazaderas, las

instalaciones eléctricas en baja

para mejorar la resistencia de con-

placas y sus métodos de ensayo.

tensión. (Tensiones nominales

tacto a tierra y su protección con-



hasta 1000 V.)

tra la corrosión.

utilizan en instalaciones de baja,



Clasifica los esquemas de co-

Son para uso no enterrado. Se

media y alta tensión.

nexiones (o puestas) a tierra de los



Se aplican a cualquier terreno,

Deben ser capaces de soportar

sistemas (redes) de distribución

especialmente para los corrosi-

corrientes de falla a tierra de corta

de energía eléctrica en corriente

vos y para los de alta resistividad

duración que puedan producir ca-

alterna de baja tensión.

en los que puede ser necesario el

lentamientos tales que la tempe-

uso de varias jabalinas en paralelo

ratura final de la pieza no exceda

C) Materiales para puesta a

o bien acopladas para alcanzar la

de 250 ºC.

tierra:

profundidad de hincado que per-

• IRAM 2309 Jabalinas de acero-

mita obtener la resistencia de tie-

• IRAM 2349 Conexiones de

cobre

rra de la instalación.

cobre por compresión molecular

• IRAM 2310 Jabalinas de acero



con deformación plástica en frío

cincado

instalación eléctrica tales como

• Estas conexiones son para uso

• IRAM 2314 Jabalina electro-

sistemas, redes, mallas o electro-

enterrado y no enterrado.

química

dos de PAT de protección o de ser-

Se utilizan normalmente en

• IRAM 2315 Soldadura cuproa-

vicio, elementos conductores en

PAT de baja, media y alta tensión,

luminotérmica

instalaciones fijas de alta, media

comunicaciones, pararrayos, etc.

• IRAM 2466 Alambres de ace-

y baja tensión, de tracción ferro-



ro-cobre

viaria, de telecomunicaciones, de

nectores, la grasa inhibidora, las

• IRAM 2467 Cables de acero-

descargas atmosféricas, de protec-

matrices de compresión y las he-

cobre

ción catódica, etc.

rramientas de instalación.

Constituyen o son parte de una

Están constituidas por los co-

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

103

Nota técnica Bibliografía Clasificada

brado exterior. Código de práctica.

ta a tierra. Morsetería abulonada. Con-

A) Normas internacionales

ed. 1 (21 pág.)

diciones generales de fabricación, en-

[1a] AENOR - Asociación Española de

[6b] IRAM 2379:2008 - Sistemas (re-

sayos y especificaciones. ed. 1 (28 pág.)

Normalización y Certificación

des) de distribución y de alimentación

[15c] IRAM 2349 - Materiales para

UNE 207003:2000 – Instalaciones eléc-

eléctrica en corriente alterna. Clasifi-

puesta a tierra. Conexiones de cobre

tricas de tensión nominal superior a 1

cación de los esquemas de conexio-

por compresión molecular con defor-

kV en corriente alterna.

nes (puestas) a tierra de las redes de

mación plástica en frío. Condiciones

Esta norma UNE es equivalente al Do-

distribución y de alimentación y de las

generales de fabricación, ensayos y

cumento de Armonización de CENE-

masas de las instalaciones eléctricas

especificaciones (conectores, matrices

LEC HD 637 SI de mayo de 1999.

de baja tensión. ed. 2 (22 pág.)

y accesorios). (en estudio)

[2a] IEC - International Electrotechnical

[7b] IRAM 2455-195:2008 - Vocabula-

Commission. International Standard

rio Electrotécnico Internacional. Ver-

D) Bibliografía técnica, empresarial

IEC 61936-1:2002 – Power installations

sión Argentina. Capítulo 195 - Puesta a

y autoral

exceeding 1 kV a. c. – Part 1: Common

tierra y protección contra los choques

[1d] TRANSENER S.A., Gerencia Téc-

rules.

eléctricos. Es Adopción Modificada de

nica, C.A.B.A.:

IEC 60050-195:1998. ed. 1 (65 pág.)

SISTEMA de transporte de energía

B) Normas argentinas

eléctrica en alta tensión.

b) Normas IRAM de procedimientos

C) Normas IRAM de materiales para

Guía de diseño y normas para puesta a

de puesta a tierra y del vocabulario

puesta a tierra

tierra de estaciones transformadoras.

electrotécnico

[8c] IRAM 2309:2001 - Materiales para

Versión 1 – Definitiva (30 páginas)

[1b] IRAM 2281-1:1996 - Puesta a tie-

puesta a tierra. Jabalina cilíndrica de

(sin fecha registrada)

rra de sistemas eléctricos. Considera-

acero-cobre y sus accesorios. Adjunta

[2d] Juan Carlos ARCIONI, Jorge

ciones generales. Código de práctica.

Fe de Erratas Nº 1: 2006. ed. 3 (18 pág.)

Francisco GIMÉNEZ:

ed. 1 (79 pág.)

[9c] IRAM 2310:1990 - Materiales para

Mediciones de resistencias de pues-

[2b] IRAM 2281-2:2002 - Puesta a

puesta a tierra. Jabalina cilíndrica de acero

tas a tierra y de continuidad galvánica

tierra de sistemas eléctricos. Guía de

cincado y sus accesorios. ed. 1 (21 pág.)

eléctrica en clases prácticas experi-

mediciones de magnitudes de puesta

[10c] IRAM 2314:2002 - Materiales

mentales en el campo.

a tierra (resistencias, resistividades y

para puesta a tierra. Jabalina electro-

Revista INGENIERÍA ELÉCTRICA, Bs. As.,

gradientes). ed. 3 (30 pág.)

química (electrodo dinámico electro-

marzo 2007 (p.p. 114-123).

[3b] IRAM 2281-3:1996 - Puesta a tie-

lítico) y sus accesorios. ed. 1 (18 pág.)

[3d] AEA (Asociación Electrotécnica

rra de sistemas eléctricos. Instalacio-

[11c] IRAM 2315:1999 - Materiales

Argentina) – AEA 95402:

nes con tensiones nominales menores

para puesta a tierra. Soldadura cu-

Reglamentación

o iguales que 1 kV. Código de práctica.

proaluminiotérmica. ed. 2 (18 pág.)

transformadoras – (Documento en

ed. 1 (49 pág.)

[12c] IRAM 2316:1984 - Materiales

discusión pública, año 2006) C.A.B.A.

[4b] IRAM 2281-4:1989 - Puesta a tie-

para puesta a tierra. Jabalina perfil L

[4d] Juan José MARTÍNEZ REQUENA,

rra. Sistemas eléctricos, centrales, sub-

de acero cincado y sus accesorios. ed.

José Carlos TOLEDANO GASCA

estaciones y redes. Código de prácti-

1 (13 pág.)

Puesta a tierra en edificios y en instala-

ca. ed. 1 (66 pág.)

[13c] IRAM 2317:1985 - Materiales

ciones eléctricas. PARANINFO, Madrid,

[5b] IRAM 2281-8:2008 - Puesta a

para puesta a tierra. Jabalina perfil

1997.

tierra de sistemas eléctricos. Parte

cruz de acero cincado y sus accesorios.

8 - Puesta a tierra de columnas, de

ed. 1 (12 pág.)

torres y de otros sistemas de alum-

[14c] 2343:2009 - Materiales para pues-

104

Ingeniería Eléctrica • Mayo 2012

para

estaciones