norma españolla

UN NE-EN 50522

Julio 2012 TÍTULO

Puestaa a tierra en instalaciones de tensión su uperior a 1 kV en corrieente alterna

Earthing of o power installations exceeding 1 kV a.c. Prises de terre des installations électriques en courant alternatif de puissance supérieure s à 1 kV.

CORRESPONDENCIA

Esta norrma es la versión oficial, en español, de la Norma Europpea EN 50522:2010.

OBSERVACIONES

Esta norrma anulará y sustituirá a las Normas UNE 207003:2000 y UNE 207003:2000 Erratum m:2006 antes de 2013-11-01.

ANTECEDENTES

Esta noorma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/C CTN 207 Transporte y distribución de energía eléctrica cuya Secretaría desempeña UN NESA.

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LAS OBSE ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 71 Páginas Génova, 6 28004 MADRID-Españña

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ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 4 1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................... 8

2

NORMAS PARA CONSULTA ................................................................................................ 9

3 3.1 3.2 3.3 3.4

TÉRMINOS Y DEFINICIONES ........................................................................................... 10 Definiciones generales ............................................................................................................. 10 Definiciones sobre instalaciones ............................................................................................. 10 Definiciones sobre medidas de seguridad contra las descargas eléctricas .......................... 11 Definiciones sobre puesta a tierra .......................................................................................... 11

4 4.1 4.2 4.3 4.4

REQUISITOS FUNDAMENTALES ..................................................................................... 20 Requisitos generales ................................................................................................................ 20 Requisitos eléctricos ................................................................................................................ 20 Criterios de seguridad............................................................................................................. 22 Requisitos funcionales ............................................................................................................. 22

5 5.1 5.2 5.3 5.4

DISEÑO DE SISTEMAS DE TIERRA ................................................................................. 23 Generalidades .......................................................................................................................... 23 Dimensionado en relación con la corrosión y la resistencia mecánica ................................ 23 Dimensionado en relación con la resistencia térmica ........................................................... 23 Dimensionado en relación con las tensiones de contacto ..................................................... 26

6 6.1 6.2

MEDIDAS PARA EVITAR TENSIONES TRANSFERIDAS ............................................ 30 Tensiones transferidas desde el sistema de alta tensión al de baja tensión ........................ 30 Tensiones transferidas a telecomunicaciones y otros sistemas ............................................ 31

7 7.1 7.2 7.3

CONSTRUCCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA .................................. 32 Montaje de los electrodos de tierra y de los conductores de tierra ..................................... 32 Rayos y sobretensiones transitorias ....................................................................................... 32 Medidas para la puesta a tierra del equipo y de las instalaciones....................................... 33

8

MEDICIONES ........................................................................................................................ 33

9 9.1 9.2

MANTENIMIENTO ............................................................................................................... 33 Inspecciones ............................................................................................................................. 33 Medidas .................................................................................................................................... 33

ANEXO A (Normativo)

MÉTODO DE CÁLCULO DE LA TENSIÓN DE CONTACTO ADMISIBLE ..................................................................... 34

ANEXO B (Normativo) B.1 B.2

TENSIÓN DE CONTACTO Y CORRIENTE QUE PASA A TRAVÉS DEL CUERPO HUMANO ................................................. 36 Cálculo de las tensiones de contacto admisibles ................................................................... 36 Cálculo del valor previsto de la tensión de contacto admisible ........................................... 38

ANEXO C (Normativo)

TIPO Y DIMENSIONES MÍNIMAS DE LOS MATERIALES DEL ELECTRODO DE TIERRA QUE ASEGURAN LA RESISTENCIA MECÁNICA Y LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN .......................................... 41

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ANEXO D (Normativo)

CÁLCULO DE LA CORRIENTE ASIGNADA DE LOS CONDUCTORES DE TIERRA Y DE LOS ELECTRODOS DE TIERRA .............................................................. 42

ANEXO E (Normativo)

DESCRIPCIÓN DE LAS MEDIDAS M RECONOCIDAS Y ESPECIFICADAS ............................................................................. 46

ANEXO F (Normativo)

MEDIDAS EN LOS SISTEMAS DE TIERRA PARA REDUCIR LOS EFECTOS DE LAS INTERFERENCIAS DE ALTA FRECUENCIA .................................................................... 49

ANEXO G (Normativo) G.1 G.2 G.3 G.4 G.5

MEDIDAS DETALLADAS PARA LA PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS Y DE LAS INSTALACIONES........................... 50 Cercados alrededor de las subestaciones............................................................................... 50 Canalizaciones ......................................................................................................................... 50 Raíles ferroviarios ................................................................................................................... 50 Instalaciones de transformadores y/o de equipos de maniobra montados sobre apoyos .. 50 Circuitos secundarios de los transformadores de medida ................................................... 51

ANEXO H (Normativo)

MEDIDA DE LAS TENSIONES DE CONTACTO ........................... 52

ANEXO I (Informativo)

I.1 I.2

FACTORES DE REDUCCIÓN RELATIVOS A LOS CONDUCTORES DE TIERRA DE LAS LÍNEAS AÉREAS ............ Y A LAS PANTALLAS METÁLICAS DE LOS CABLES SUBTERRÁNEOS ................................................................................ 53 Generalidades .......................................................................................................................... 53 Valores típicos de los factores de reducción de las líneas aéreas y de los cables (50 Hz) .. 53

ANEXO J (Informativo) J.1 J.2

BASES PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ............................................................................................. 55 Resistividad del terreno .......................................................................................................... 55 Resistencia a tierra .................................................................................................................. 55

ANEXO K (Informativo) K.1 K.2

MONTAJE DE LOS ELECTRODOS DE TIERRA Y DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA.............................. 59 Montaje de los electrodos de tierra ........................................................................................ 59 Montaje de los conductores de puesta a tierra ..................................................................... 59

ANEXO L (Informativo) L.1 L.2 L.3 L.4

MEDIDAS RELATIVAS A LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ............................................................................................. 61 Medida de la resistividad del terreno .................................................................................... 61 Medida de resistencias a tierra y de impedancias a tierra ................................................... 61 Determinación de la elevación del potencial de tierra.......................................................... 63 Eliminación de las tensiones de las interferencias y perturbaciones en las medidas de puestas a tierra .................................................................................................... 64

ANEXO M (Normativo)

DETALLES SOBRE LAS VERIFICACIONES EN EL EMPLAZAMIENTO Y LA DOCUMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA ................................................. 66

ANEXO N (Informativo)

USO DE ARMADURAS DE REFUERZO EN EL HORMIGÓN PARA LA PUESTA A TIERRA .................................. 67

ANEXO O (Informativo)

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA GLOBAL ................................. 68

ANEXO P (Normativo)

CONDICIONES NACIONALES ESPECIALES ............................... 69

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ANEXO Q (Informativo)

DESVIACIONES TIPO A .................................................................... 70

Figura 1 – Ejemplo mostrando la variación de potencial de superficie y las tensiones en caso de electrodos de tierra portadores de corriente .................................................................................. 16 Figura 2 – Ejemplo de corrientes, tensiones y resistencias para un defecto a tierra en una subestación transformadora con puesta a tierra del neutro por baja impedancia .......................... 17 Figura 3 – Componentes esenciales de las corrientes de defecto a tierra en sistemas de alta tensión .................................................................................................................................................... 19 Figura 4 – Tensiones de contacto admisibles ...................................................................................... 28 Figura 5 – Diseño del sistema de puesta a tierra, si no forma parte de un sistema global de tierras (C1 del 5.4.2) en relación a la tensión de contacto admisible UTp comprobando la elevación del potencial de tierra UE o la tensión de contacto UT ....................................................... 29 Figura B.1 – Esquema del circuito de contacto................................................................................... 39 Figura B.2 – Ejemplos de curvas UvTp = f (tf) para diferentes resistencias adicionales RF = RF1 + RF2 ......................................................................................................................................... 40 Figura D.1 – Densidad de la corriente de cortocircuito G para los conductores de tierra y los electrodos de tierra en función de la duración de la corriente de defecto tF ............................ 43 Figura D.2 – Corriente permanente ID para conductores de tierra .................................................. 45 Figura J.1 – Resistencia a tierra de electrodos de tierra horizontales (hechos de pletinas, varillas o cable trenzado) para una disposición en línea o en anillo en un terreno homogéneo ..... 56 Figura J.2 – Resistencia a tierra de las picas de tierra, enterradas verticalmente en suelo homogéneo ............................................................................................................................................. 57 Figura J.3 – Valores típicos para la resistencia a tierra de un cable con funciones de electrodo de tierra dependiendo de la longitud del cable y de la resistividad del terreno .............. 58 Figura L.1 – Ejemplo para la determinación de la impedancia a tierra mediante el método de inyección de corriente de intensidad elevada ...................................................................................... 65 Tabla 1 – Corrientes a considerar para el diseño de los sistemas de puesta a tierra ....................... 25 Tabla 2 – Requisitos mínimos para la interconexión de sistemas de puesta a tierra de baja y alta tensión, basados en los límites del EPR ..................................................................................... 31 Tabla B.1 – Corriente admisible que pasa a través del cuerpo humano IB en función de la duración tF de la corriente de defecto .................................................................................................. 36 Tabla B.2 – Impedancia total del cuerpo humano ZT relacionada con la tensión de contacto UT para una trayectoria de corriente de mano a mano ..................................................................... 37 Tabla B.3 – Valores calculados de las tensiones de contacto admisibles UTp en función de la duración del defecto tF........................................................................................................................... 37 Tabla B.4 – Supuestos para los cálculos con resistencias adicionales ............................................... 38 Tabla D.1 – Constantes según el material ........................................................................................... 42 Tabla D.2 – Factores para la conversión de la corriente permanente de una temperatura final de 300 ºC a otra temperatura final .............................................................................................. 43 Tabla E.1 – Condiciones para el uso de las medidas M reconocidas y especificadas para asegurar las tensiones de contacto admisibles UTp (véase la figura 4) .............................................. 46 Tabla J.1 – Resistividad del terreno para corriente alterna a frecuencia industrial (rango de valores frecuentemente medidos) .................................................................................................... 55

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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma europea se aplica para especificar los requisitos para el diseño y construcción de los sistemas de puesta a tierra en las instalaciones eléctricas en redes de tensión nominal superior a 1 kV a.c. y frecuencia nominal hasta 60 Hz, para proporcionar la seguridad y el funcionamiento adecuados al uso para el cual han sido construidas. A efectos de interpretación de esta norma se considera como instalación eléctrica alguna de las instalaciones siguientes: a) subestación, incluyendo las subestaciones para alimentación ferroviaria; b) instalaciones eléctricas en mástiles, postes y apoyos; aparamenta y/o transformadores situados fuera de un área cerrada de operación eléctrica; c) una (o más) centrales eléctricas generadoras situadas en un mismo lugar; la instalación incluye unidades generadoras y unidades transformadoras con la aparamenta asociada y todos los sistemas eléctricos auxiliares. Quedan excluidas las conexiones entre centrales eléctricas generadoras situadas en diferentes lugares; d) el sistema eléctrico de una fábrica, planta industrial, o cualquier otro edificio industrial, agrícola, comercial o público. Las instalaciones eléctricas incluyen, entre otros, el equipo siguiente: – máquinas eléctricas rotativas; – aparamenta; – transformadores y reactancias; – convertidores; – cables; – sistemas de cableado; – baterías; – condensadores; – sistemas de puesta a tierra; – edificios y cercados que forman parte de un área cerrada de operación eléctrica; – equipos de control, protección y sistemas auxiliares asociados; − grandes reactancias de núcleo al aire. NOTA En general la norma sobre un determinado equipo tiene prioridad sobre esta norma.

Esta norma europea no es de aplicación al diseño y construcción de sistemas de puesta a tierra en los siguientes casos: – líneas subterráneas o aéreas entre instalaciones separadas; – ferrocarriles eléctricos; – equipos e instalaciones mineras; – instalaciones de lámparas fluorescentes;

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– instalaciones en barcos y plataformas marítimas; – equipos electrostáticos (por ejemplo precipitadores y máquinas de pintar en spray); – lugares de ensayos; – equipos médicos, por ejemplo equipos médicos de rayos X. Esta norma europea no aplica a los requisitos para efectuar trabajos en tensión en las instalaciones eléctricas. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN 60529 Grados de protección proporcionados por las envolventes (Código IP) (IEC 60529). EN 60909 Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna (IEC 60909). HD 60364-1 Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 1: Principios fundamentales, determinación de las características generales, definiciones (IEC 60364-1, modificada). HD 60364-4-41 Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 4-41: Protección para garantizar la seguridad. Protección contra los choques eléctricos (IEC 60364-4-41, modificada). IEC 60050(151):2001 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Parte 151: Dispositivos eléctricos y magnéticos. IEC 60050(195):1998 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 195: Puesta a tierra y protección contra choques eléctricos. IEC 60050(601):1985 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 601: Producción, transporte y distribución de la energía eléctrica. Generalidades. IEC 60050(602):1983 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 602: Generación, transporte y distribución de electricidad. Generación. IEC 60050(604):1987 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 604: Producción, transporte y distribución de la energía eléctrica. Explotación. IEC 60050(605):1983 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 605: Generación, transporte y distribución de electricidad. Subestaciones. IEC 60050(826):2004 Vocabulario electrotécnico. Parte 826: Instalaciones eléctricas. IEC 60287-3-1 Cables eléctricos. Cálculo de la intensidad admisible. Parte 3-1: Secciones sobre condiciones de funcionamiento. Sección 1: Condiciones de funcionamiento de referencia y selección del tipo de cable. IEC/TS 60479-1:2005 Efectos de la corriente sobre el hombre y los animales domésticos. Parte 1: Aspectos generales. IEC 60949:1988 Cálculo de las intensidades de cortocircuito térmicamente admisibles, teniendo en cuenta los efectos del calentamiento no adiabático. IEC/TS 61000-5-2 Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 5: Guías de instalación y atenuación. Sección 2: Puesta a tierra y cableado.

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