Sistema de puesta a tierra

Sistema de Puesta a Tierra

Puesta a tierra, también llamados “pozo a tierra” o“puntos en la tierra o conexión a tierra ”.

son mecanismos de seguridad que conducen hacia la tierra aquellas corrientes eléctricas anormales o no deseadas, impidiendo así que una persona o equipo reciba una descarga eléctrica nociva, con  el  objetivo de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies próximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de descarga de origen atmosférico.

Los objetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son:

La seguridad de las personas, la protección de las instalaciones y la compatibilidad electromagnética.

Actualmente, la tecnología de estado sólido, basada en electrónica moderna, sigue evolucionando y se hace más sensible a los ruidos eléctricos y a la contaminación electromagnética, lo que precisa de un sistema de puesta a tierra libre de ruidos y compatibilidad electromagnética de todos los equipos y sistemas.

La puesta a tierra se utiliza en cualquier tipo de instalaciones, sean éstas industriales, comerciales o residenciales. Los objetivos de esta forma de protección consisten en habilitar la conexión a tierra en sistemas con neutro a tierra, proporcionar el punto de descarga para las carcasas, armazón o instalaciones; asegurar que las partes sin corriente, como armazones de los equipos, estén si empre a potencial de tierra, aun en el caso de fallar en el aislamiento, y proporcionar un medio eficaz para descargar los alimentadores o equipos antes de proceder en ellos a trabajos de mantenimiento.

también conocido como pozo a tierra, es el sistema o mecanismo de seguridad que conecta las superficies metálicas conductoras de electricidad a un punto dentro de la tierra.

También se le conoce como toma o conexión a tierra, surgiendo a partir del siglo XIX cuando se empezó a usar más aparatos eléctricos y se buscaba proteger la integridad de las personas y maquinaria. La instalación consiste en 2 partes clave: el terreno y el mecanismo en sí (elementos o materiales que componen el SPAT).

Por que es Importante el Sistema de Puesta a Tierra

La importancia  está estrechamente relacionada con la calidad de protección contra sobretensiones. Esto se debe a que una ruta de alta impedancia o resistencia puede aumentar la exposición de los equipos sensibles a los efectos de la sobretensión.

En realidad, en caso de pérdida total o falta de conexión a tierra, la protección contra sobretensiones pierde eficacia.
Estas fallas de corriente pueden ocurrir, por ejemplo, cuando se pela un cable de alimentación dañado. También ocurre cuando los cables eléctricos entran en contacto con la carcasa del dispositivo. Sin un cable a tierra, la corriente atravesaría el cuerpo de la primera persona que pudiera tocar el dispositivo y ocasionar una electrocución.

La calidad de la instalación y sus componentes garantizan la respuesta eficiente del sistema. Además, es esencial que al implementarlo se efectúe a manera de prueba una medición de la puesta o pozo a tierra. Solo con este tipo de ensayo se podrá verificar la resistencia y que funcione correctamente. Por otro lado, también es importante conocer los diferentes tipos de puesta a tierra, ya que la decisión de implementar uno en específico puede deberse a factores como el terreno y la resistividad proyectada. Algunos motivos principales para tener una buena conexión son:

•  Mantiene a las personas seguras al prevenir accidentes fatales por descargas eléctricas.
• Previene daños a equipos, aparatos y dispositivos eléctricos al evitar que una corriente excesiva atraviese sus circuitos y se reduzca su eficiencia operativa.
• Gracias a esta instalación, la corriente se enruta por un camino diferente y sin provocar daños. Por ello se recalca el enfoque de una puesta a tierra para sistemas eléctricos.
• Ayuda en la atenuación de ciertos armónicos generados por la polución eléctrica existente y las cargas internas.

¿Cómo funciona el Sistema de Puesta a Tierra?

Nuestro suelo es un gran conductor de electricidad, lo que significa que también puede recibir estas descargas y atenuarlas. Un sistema de puesta a tierra tiene el funcionamiento y propósito de controlar el voltaje a tierra o suelo, dentro de unos límites que sean predecibles.

De esta manera, se encargará de transferir la descarga eléctrica a la tierra de manera directa e inmediata. Este proceso se da con la ayuda de un cable de baja resistencia y que termina con un electrodo instalado en el suelo.

También proporciona un flujo de corriente que permitirá la detección de una conexión no deseada entre los conductores del sistema y el suelo (una falla a tierra). Las malas prácticas en la conexión a tierra y la selección incorrecta de dispositivos de protección contra rayos y sobretensiones pueden ser la causa de problemas periódicos difíciles de diagnosticar en una instalación. Aquello puede resultar en la pérdida de producción y fallas del equipo.

Las funciones de un sistema de puesta a tierra son:

a. Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.

b. Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas.
c. Servir de referencia común al sistema eléctrico. d. Conducir y disipar con suficiente capacidad las corrientes de falla, electrostática y de rayo.

e. Transmitir señales de RF en onda media y larga. f. Realizar una conexión de baja resistencia con la tierra y con puntos de referencia
de los equipos.

Para que sirve el Sistema Puesta a Tierra ?

La energía eléctrica es fundamental para el desarrollo de la humanidad, es por eso que durante su generación, transmisión, distribución y utilización es necesario garantizar la operación normal de los equipos y la seguridad de las personas ante corrientes anormales.

El sistema de puesta a tierra en toda instalación eléctrica es muy importante, ya que se busca proteger no solo a los equipos eléctricos y electrónicos sino también a las personas.

Este sistema cumple un rango de funciones muy similares en todas las etapas de suministro de la electricidad como: central generadora, líneas de trasmisión, sub estaciones eléctricas, instalaciones residenciales, industrias y oficinas.

El material más importante utilizado para estos sistemas de puesta a tierra es el cobre, ya que cumple con las propiedades tales como: baja resistencia eléctrica, maleabilidad y buena resistencia a la corrosión.

El sistema de puesta tierra también es utilizado como un medio para obtener condiciones seguras de trabajo durante tareas de mantenimiento o construcción. Antes de realizar un trabajo, las instalaciones que estaban energizadas se procede a la desconexión y los componentes previamente activos tienen que conectarse a tierra.

Componentes del Sistema de Puesta a Tierra

• Electrodos de puesta a tierra.
• Barrajes o conductores equipotenciales.
• Conductores de enlace.
• Puentes de conexión equipotencial.
• Conectores y/o soldaduras.

Electrodos de puesta a tierra

Los electrodos son elementos metálicos que permanecen en contacto directo con el terreno. Estos estarán construidos con materiales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno. Por ello, se suelen usan materiales tales como el Cobre, el Acero galvanizado y el hierro zincado.

Barrajes o conductores equipotenciales

Los barrajes o conductores equipotenciales consisten en barras de sección rectangular o conductores cilíndricos dimensionados para permitir el agrupamiento en un punto de múltiples conexiones Para instalaciones eléctricas los equipos y áreas que deben poseer barrajes se relacionan a continuación:

• El equipo de acometida.
• Los centros de control de motores.
• Las subestaciones.
• Las salas de equipos eléctricos
• Las salas de equipos de telecomunicaciones
• Los cuartos eléctricos
• Los cuartos de telecomunicaciones.

Conductores de enlace

Constituyen la manera de transmitir a cualquier lugar o equipo de la instalación el potencial de seguridad y referencia existente en la tierra física o suelo.

Estos a su vez se dividen en:

• El conductor del electrodo de puesta a tierra
• El conductor de puesta a tierra del sistema
• Los conductores de puesta a tierra de equipos

El conductor del electrodo de puesta a tierra:

Es el conductor utilizado para enlazar el electrodo de puesta a tierra con el conductor de puesta a tierra del sistema a través del primer barraje equipotencial asociado a la instalación.

Los conductores de puesta a tierra de equipo:

Todos los equipos, componentes, por razones de seguridad requieran conexión a tierra deben ser conectados al barraje equipotencial asociado al equipo o área correspondiente.

Puentes de conexión equipotencial

Los puentes de conexión equipotencial de equipos consisten en conductores o uniones, con resistencia eléctrica mínima, entre dos o más partes del conductor de puesta a tierra de equipo Están constituidos por conductores o uniones que ofrecen una conducción eléctrica con mínima resistencia eléctrica para asegurar la continuidad eléctrica necesaria entre las partes metálicas que deben estar eléctricamente conectadas entre sí.

Conectores y/o soldaduras

Consisten en conectores mecánicos o soldaduras entre los electrodos de puesta a tierra con el conductor del electrodo de puesta a tierra, los conductores de puesta a tierra y los barrajes equipotenciales para ofrecer una resistencia eléctrica mínima. Además de ser resistente a las condiciones ambientales. Todo encaminado a lograr óptimas condiciones de seguridad y estabilidad.

¿Cuáles son los tipos de sistema de puesta a tierra?

• Pozo a tierra vertical.
• Pozo a tierra horizontal.
• Puesta a tierra para la seguridad de equipos.
• Puesta a tierra electrónica y de computadoras.
• Puesta a tierra para protección contra rayos.

Se pueden agrupar de tres maneras:

Por la forma de construcción:

• Puesta a tierra verticales: son los más conocidos y más utilizados. La varilla de cobre es enterrada en forma vertical. Requieren poco espacio para su construcción.
• Puesta a tierra horizontales: son más eficientes que los anteriores. La varilla de cobre es enterrada de manera horizontal. Son de rápida instalación y más económicos.

Por los materiales utilizados:

• Puesta a tierra a base de gel: se utiliza una dosis de gel para mejorar la conductividad del terreno. Se puede realizar de forma vertical u horizontal.
• Puesta a tierra a base de cemento conductivo: se utiliza un cemento a base de carbón con el que se recubre la varilla de cobre. Esta técnica se utiliza cuando el terreno no es de buena calidad.

Por su distribución:

• Puesta a tierra independientes: son utilizados para cargas generales como baja tensión.
• Malla a tierra: es un conjunto de cables desnudos y están enlazados entre sí para poder obtener una baja resistencia. Son utilizados para cargas especiales como ascensores, cómputo, torres de alta tensión, entre otros

Tipos y características de sistemas de puesta a tierra TT, TN e  TI

Sistema de puesta a tierra TT

Con una configuración TT, los consumidores emplean su propia conexión a tierra dentro de las instalaciones, que es independiente de cualquier conexión a tierra en el lado de la fuente. Este tipo de conexión a tierra se utiliza normalmente en situaciones en las que un proveedor de servicios de red de distribución (DNSP) no puede garantizar una conexión de baja tensión a la fuente de alimentación. La puesta a tierra TT era común en Australia antes de 1980 y todavía se usa en algunas partes del país.

Sistema de puesta a tierra TN

Un solo punto en el lado de la fuente (generalmente el punto de referencia neutral en un sistema trifásico conectado en estrella) está conectado directamente a tierra. Cualquier equipo eléctrico conectado al sistema se conecta a tierra a través del mismo punto de conexión en el lado de la fuente. Este tipo de sistemas de puesta a tierra requieren electrodos de tierra a intervalos regulares durante toda la instalación.

La familia TN tiene tres subconjuntos, que varían según el método de segregación / combinación de conductores neutros y de tierra.

TN-S: TN-S describe una disposición en la que se ejecutan conductores separados para tierra de protección (PE) y neutro a las cargas de los consumidores desde la fuente de alimentación de un sitio (es decir, generador o transformador). Los conductores PE y N están separados en casi todas las partes del sistema y solo están conectados entre sí en el suministro. Este tipo de puesta a tierra se utiliza típicamente para grandes consumidores que tienen uno o más transformadores AT / BT dedicados a su instalación, que se instalan adyacentes o dentro de las instalaciones del cliente.

TN-C: TN-C describe una disposición en la que un neutro de protección combinado (PEN) se conecta a tierra en la fuente. Este tipo de conexión a tierra no se usa comúnmente en Australia debido a los riesgos asociados con el fuego en ambientes peligrosos y debido a la presencia de corrientes armónicas que lo hacen inadecuado para equipos electrónicos. Además, según IEC 60364-4-41 – (Protección de seguridad – Protección contra descargas eléctricas), no se puede utilizar un RCD en un sistema TN-C.

TN-CS: TN-CS denota una configuración en la que el lado de suministro del sistema utiliza un conductor PEN combinado para la conexión a tierra, y el lado de carga del sistema utiliza un conductor separado para PE y N.

Este tipo de conexión a tierra se utiliza en sistemas de distribución tanto en Australia como en Nueva Zelanda y con frecuencia se le conoce como tierra neutral múltiple (MEN).

Para un cliente de BT, se instala un sistema TN-C entre el transformador del sitio y las instalaciones (el neutro se conecta a tierra varias veces a lo largo de este segmento) y se usa un sistema TN-S dentro de la propiedad (desde el cuadro de distribución principal aguas abajo ). Al considerar el sistema como un todo, se trata como TN-CS.

Además, según IEC 60364-4-41 – (Protección de seguridad – Protección contra descargas eléctricas), cuando se usa un RCD en un sistema TN-CS, no se puede usar un conductor PEN en el lado de la carga. La conexión del conductor de protección al conductor PEN debe realizarse en el lado de la fuente del RCD.

Sistema de puesta a tierra de TI

En una disposición de puesta a tierra de TI, no hay puesta a tierra en el suministro o se realiza mediante una conexión de alta impedancia. Este tipo de puesta a tierra no se utiliza para redes de distribución, pero se utiliza con frecuencia en subestaciones y para sistemas independientes alimentados por generadores. Estos sistemas pueden ofrecer una buena continuidad de suministro durante la operación

Sistema de puesta a tierra tipo anillo

Es un electrodo en anillo, esta disposición es un anillo conductor en contacto con el suelo en un 80% de su longitud, puede ser exterior a la estructura o electrodo de cimentación.

Puesta a tierra de protección atmosférica

¿Son mejores los pararrayos ionizantes?

Después de años de aplicación, no existe una respuesta definitiva porque sus detractores han encontrado que en algunos casos funcionan igual que las puntas Franklin.

¿Se requiere poner una varilla electrodo en cada poste de alumbrado?

Esta práctica se hace por las compañías eléctricas americanas, ya que normalmente los postes de alumbrado llevan también circuitos de distribución con el neutro corrido y, el neutro lo van aterrizando a lo largo de la trayectoria en algunos postes.
No es necesario para los postes de alumbrado, aunque se pensara su uso como pararrayos, ya que el poste está aterrizado de facto.

Puesta a tierra de equipos electrónicos

Qué ventajas tiene utilizar cable contra conductores sencillos para conectar un motor?
Si es un motor alimentado de un arrancador normal, es lo mismo, pero, cuando se están utilizando inversores electrónicos, el ruido eléctrico emitido es mucho menor, y se debe la distribución uniforme de los conductores, incluyendo el de puesta a tierra dentro del cable.

Tipos de varillas o electrodos para puesta a tierra

• Hierro pintado
• Hierro galvanizado
• Hierro con recubrimiento de cobre
• Cobre electrolítico puro
• Acero inoxidable

La varilla de cobre para pozo a tierra o barras se utilizan para proporcionar la conexión a tierra en todas las condiciones del suelo con el fin de lograr sistemas de puesta a tierra satisfactorios. El cobre es un material resistente que posee una conductividad eficiente, lo que proporciona una alta capacidad de dirigir la corriente eléctrica. Dependiendo de la condición corrosiva y la conductividad eléctrica del suelo, el electrodo de puesta a tierra se puede acomodar para lograr una protección de pozo a tierra segura, confiable y a largo plazo.

¿Pasos que se hace para la elaboración de un sistema de puesta a tierra?

Permisos de trabajo : Antes de realizar cualquier actividad en el lugar de trabajo, debe realizar el respectivo diligencia-miento de los permisos de las actividades a realizar (alturas, energías peligrosas, etc.), con la asesoría del personal de seguridad y salud en el trabajo.

Lectura de planos: Se realizar la verificación de los parámetros de diseño del sistema de puesta a tierra, con la finalidad de determinar (Ubicación, distancias, materiales, etc.)

Inventario de materiales: Verificación del listado de materiales requeridos para el inicio de la construcción de una malla a tierra de acuerdo a la revisión que realizó en el paso
Nota: Los materiales deben cumplir con el (RETIE).

• Cable de cobre desnudo necesario para la instalación
• Conectores o soldadura exotérmica para cada caso utilice la que convenga para esta actividad.
• Varilla copperweld de 3/8” de longitud 2,4 metros de largo, utilice la cantidad necesaria que le aplique.
• Tratamientos para el suelo en caso de que se requiera.

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Inventario de herramientas: Recuerde que el buen estado de la herramienta es vital para un manejo eficaz del material y principalmente para el cuidado de su integridad. Herramientas como:

• Molde de soldadura
• Maceta
• Marco de segueta con segueta.
• Estopa o cepillo para limpieza.
• Greda (opcional)

Elementos de proteccion personal: Deben ser de uso constante y adecuado para la tarea a realizar. EPP tales como:

• Casco con barbuquejo
• Gafas de protección.
• Botas de seguridad dieléctricas.
• Overol de dotación
• Guantes, tapa oídos.

Como es la construcción de un pozo a tierra

la construcción del pozo a tierra, se comprende un exhaustivo estudio de la resistividad del suelo con el instrumento adecuado y
debidamente calibrado, para así diseñar, y elegir los mejores materiales y aditivos químicos del mercado, que junto a nuestro gran equipo de técnicos e Ingenieros le ofreceremos el servicio confiable que usted necesita.
La construcción del pozo a tierra se realizará siguiendo todas las normativas establecidas por el código nacional de electricidad.

Se emite certificado de operatividad firmado por el Ingeniero Electricista colegiado y habilitado.

También ofrecemos nuestro servicio de mantenimiento de pozo a tierra, para el adecuado funcionamiento del mismo.

Como se hace una conexión a tierra?

Se debe atornillar el cable con un terminal a la caja del tablero principal y de ahí llevar un cable desnudo a la jabalina, luego enterrar ésta con un martillo o masa en la tierra donde es aconsejable antes echar sal para mejorar la conductividad del terreno.

Asimismo, las conexiones a tierra se pueden diferenciar por los materiales utilizados:
Tipos de puesta a tierra con gel conductivo:
En este caso se instala un pozo a tierra con thorgel, material que permite mejorar la conductividad en el terreno. Se puede realizar de forma vertical o como una puesta a tierra horizontal.

Tipos de puesta a tierra con cemento conductivo:
Aquí se puede utilizar cemento conductivo Thor Cem para cubrir el electrodo o varilla de cobre para puesta a tierra. Es un conductor sólido, durable y no contamina el medio ambiente.

tres tipos diferentes de puestas de tierra o tomas de tierra

1. Sistema a tierra de corriente continua, Es el que se presenta en numerosos dispositivos tecnológicos que forman parte actualmente de nuestra vida, tales como tarjetas de ordenadores, y se identifica porque se produce como diferencia de los voltajes de los circuitos existentes.
2. Sistema a tierra de corriente alterna, Es el que se conoce de manera más generalizada y el que tiene lugar por la diferencia de voltajes en edificios y construcciones de distinta tipología.
3. Sistema a tierra electrostática, La interrelación entre la carga de un contenedor y su fluido es la que propicia este.

kit de pozo a tierra

Los materiales a utilizar son:

– Varilla de cobre copper
– Dosificación por 2 unidades tierra gel
– Bentonita sódica por 3 dosificaciones
– Sal industrial 2 dosificaciones
– Cable desnudo de 10 mm2
– Cable de conexión a tablero 10 mm2
– Bornera de tierra para tablero
– Conectores A/b 3 unidades
– Caja de registro en PVC

componentes de un sistema de riego tecnificado pdf

Existen diferentes alternativas para la tecnificación de un determinado método de riego, entendiéndose por ello el uso de la “técnica”, para obtener el máximo beneficio del agua de riego, es decir, que gran parte de lo suministrado vaya en directo beneficio de las plantas y no se traduzca en pérdidas.

Dentro de la tecnificación pueden plantearse los siguientes objetivos respecto al manejo del agua: uso de caudal adecuado; pendiente apropiada; tiempo y frecuencia de riego según demandas del cultivo; mínima pérdida de agua por escurrimiento superficial y percolación profunda; entre otros.

El logro de objetivos como los planteados no siempre resulta fácil, siendo uno de los mayores problemas de manejo del agua las bajas eficiencias obtenidas con los métodos tradicionales.

Al respecto, desde hace bastante tiempo (aproximadamente 30 años), la agricultura mundial ha ido incorporando tecnologías que tienden a entregar el agua a las plantas en aquellos puntos del terreno donde se desarrolla la mayor cantidad de raíces, concibiéndose de este modo la idea del Riego Localizado.

Bajo este concepto de riego localizado tienen cabida todos aquellos métodos como goteo, cintas, micro aspersión, microjet, etc., los cuales requieren para su funcionamiento una determinada presión, lo que obliga al uso de conductos cerrados o tuberías para la conducción, distribución y aplicación del agua; surgiendo el concepto de Riego Presurizado.

Luego entonces, cuando se habla de riego por goteo, se está haciendo referencia a una forma de tecnificación del riego a través de la localización del agua aplicada, la cual es conducida por tuberías que tienen una determinada presión interna.

Cualesquiera sea la forma de aplicar el agua (goteros, cintas, micro aspersores, microjets), los componentes utilizados para la operación de estos métodos son similares. A continuación se entrega un detalle de las características de los diferentes elementos que lo componen.

Medición de malla a tierra

La forma básica y más sencilla de realizar la medición de la resistencia de tierra utilizando el método técnico es el método de tres polos (3p), donde el circuito de corriente y tensión se conecta al sistema de puesta a tierra con un solo cable de prueba. Es necesario utilizar dos sondas auxiliares.

¿Cuánto debe medir un pozo a tierra?

El valor debe ser como máximo de 40 Ohm, para una protección diferencial de 30mA. Se recomienda obtener valores por debajo de los 10 Ohm.

Cómo se mide la resistividad de la tierra y con qué instrumento?

Para medir la resistividad del suelo se requiere de un terrómetro (llamado en otros países: telurómetro) o Megger de tierras de cuatro terminales. Los aparatos de mayor uso, de acuerdo a su principio de operación, pueden ser de 2 tipos: del tipo de compensación de equilibrio en cero y el de lectura directa

Medición de pozo a tierra con telurómetro

El telurómetro inyecta una corriente alterna en la tierra a través del electrodo que se está comprobando, E, y la pica de corriente C; a continuación, mide la caída de tensión entre las picas P y E y, por último, y mediante la Ley de Ohm, calcula la resistencia.

Mantenimiento de puesta a tierra

Para realizar un buen servicio de mantenimiento se debe realizar varias actividades tales con la revisión, desmontaje, montaje, manipulación y servicios suministrados a las instalaciones eléctricas, para la conservación de sus características operativas y de diseño en forma segura y confiable.

• Inspecciones

  La inspección es la primera actividad de cualquier mantenimiento y establece someter a los equipos que conforman la instalación eléctrica, a una serie de observaciones detalladas y registro de datos característicos, a fin de tener una información del estado físico y operación de los mismos. Además de obtener o detectar daños físicos, anomalías y/o deficiencias.

• Mantenimiento Preventivo

  El mantenimiento preventivo o conocido también como mantenimiento programado, es aquel que se efectúa a un bien, servicio, equipo o instalación con el propósito de reducir la probabilidad de fallo, mantener las condiciones seguras y preestablecidas de operación, prolongar la vida útil y evitar accidentes.

• Mantenimiento Predictivo

  Son pruebas que se realizan a los equipos con el propósito de conocer su estado actual y predecir posibles fallas que se podrían ocasionar. El resultado de este mantenimiento permite tomar acciones preventivas y/o correctivas para optimizar su funcionamiento.
  El mantenimiento predictivo tiene la finalidad de anticiparse a que el equipo falle; la técnica de su aplicación se apoya en la experiencia adquirida con resultados estadísticos, que determinan que el equipo está más propenso a fallar cuando se encuentra en el periodo inicial de operación, a partir de su puesta en servicio y cuando se acerca al final de su vida útil.

• Mantenimiento Correctivo

  En específico, el mantenimiento correctivo es la reparación que se realiza al bien, servicio, equipo o instalación, una vez que se ha producido el fallo. Tiene el objetivo de restablecer el funcionamiento y eliminar la causa que ha producido la falla.
  El mantenimiento correctivo tiene la finalidad de reemplazar los elementos o equipos averiados y que ya no pueden funcionar operativamente en la subestación, el reemplazo también se da cuando los equipos han cumplido las horas de trabajo para las que fue fabricado.