Conociendo los SistemasPuesta A Tierra

Marzo 2011

ELECTRIC WORLDELECTRIC WORLDConociendo el Aterramiento 3D i l M illDaniel Morillo

Elementos de un SPAT 4Yamileth Rivero

Por qué utilizar un SPAT 5Svenson Teran

Tipos de SPAT con Mallas 6Jorge Boscan

Entendiendo los Términos 7Daniel Morillo

Pasos para el Diseño de un SPAT 8Daniel Morillo

Pasatiempos 10Pasatiempos 10

Fuentes 11

Electric World es una revista digital para conocimientosde Computacion, Electrica y Telecomunicaciones que fuecreada para el curso Sistema Puesta a Tierra de laUniversidad Fermin Toro.

En esta edición de Electric World se presentan losSistemas Puesta a Tierra.

Conoceremos a fondo sus elementos, importancia ypasos para el diseño de un Sistema Puesta a Tierra(SPAT).

Daniel Morillo

CONOCIENDO EL ATERRAMIENTOCONOCIENDO EL ATERRAMIENTO

El Aterramiento, para lamayoría de los ingenieros,é i l i i

termino Aterrar, que significaconectar el circuito a lai E lid d

corriente.

Daniel Morillo

técnicos y electricistas es untema simple al cual no se lepresta mucha atenciónaparte de saber que es algonecesario. Hace 40 añoscuando las computadoraseran relativamente nuevas

tierra. En realidad, esconectar los circuitos a unpunto de referencia común,que para la mayoría de lossistemas es la tierra.

l ó l d l

SeguridadEn realidad, el propósitoprincipal del aterramiento esmucho mas que proveer unpunto de referencia común,lo mas importante es laeran relativamente nuevas,

existían muchos ideas sobreel aterramiento,particularmente para losdispositivos electrónicos y lascomputadoras.

El propósito principal delaterramiento es proveer unpunto de referencia comúnentre las diferentes fuentesde energía eléctrica, como loson

Dif t Si t d

lo mas importante es laSeguridad, sea para lasPersonas, el equipo, edificios,etc.

Los sistemas de proteccióneléctrica son destinados a

Muchas de estas ideas hanmostrado ser inefectivas yalgunas veces peligrosas paralos equipos y las personas.Las frecuencias iban enaumento (velocidad de las

•Diferentes Sistemas dePoder (Utilidades Publicas,Generadores, sistema debaterías)

•Diferentes Sistemas deVoltaje (138,000v, 13,800v,480v 120v etc)

eléctrica son destinados a

Proteger las personas de

•Ser Electrocutadas•Fuego

Proteger los equipos yedificios de(

computadoras incrementabaconstante‐ mente), esto llevoa un estudio acelerado hacialos temas de aterramiento,EMI, protección contra rayosy electricidad estática. Esos

di l l

480v, 120v, etc)

•Diferentes Fuentes deenergía (Energía eléctrica,rayos, electricidad estática,RF)

E l i di ió

•Fallas•Fuego

Proteger un circuito eléctricode

•Fallas al cableado

estudios resultaron en laciencia básica sobre elaterramiento. Este tema noes tan simple como se pensóal principio, y es necesarioconocer los principiosbásicos

En cualquier discusiónacerca del aterramiento desistemas eléctricos,particularmente cuando setrata de sistemas de poder,también debe tomarse encuenta como el sistema de

Es por esto que entender elAterramiento es tanimportante para cualquierpersona que trabaje conequipos electrónicos yeléctricos.básicos.

Lo primero a conocer es el

cuenta como el sistema deaterramiento se relaciona ala protección de sobre

eléctricos.

ELEMENTOS DE UN SISTEMA PUESTA A TIERRA

Los elementos que sistema con los electrodos.

Yamileth Rivero

Los elementos queusados para efectuar unainstalación de puesta a tierra sonlos siguientes:

El t d d t i t

sistema con los electrodos.Punto de Enlace: Unión del

electrodo con la línea de tierra(punto externo no enterradogeneralmente acoplado conld d )Electrodos de aterramiento

(elemento que hace contactodirecto con el suelo. Un electrodoes una placa de membrana rugosade metal, un conductor utilizado

soldadura).

Elemento a proteger.

Bornes de puesta a tierra:,para hacer contacto con una parteno metálica de un circuito, porejemplo un semiconductor, unelectrolito, el vacío (en una válvulatermoiónica) un gas (en una

pconexión entre la línea de enlace ylos distintos conductores deprotección.

Conductores de protección: unentermoiónica), un gas (en unalámpara de neón), etc

El terreno que envuelve a loselectrodos (suelo acondicionado) o

Conductores de protección: unenlos distintos puntos de lainstalación con la línea de enlace.

tierra que representa un suelo conpropiedades que lo hacen actopara la instalación de un Spat. Unterreno que sea capaz de disiparlas energías que pueda recibirlas energías que pueda recibir.

Línea de Tierra: los conductoreseléctricos que unen un punto del

Las aplicaciones de la electricidad y su compleja la instalación de sistemas

PORQUE UTILIZAR UN SPATSvenson Teran

Las aplicaciones de la electricidad y sucomportamiento son algo complejo,pero resulta de gran importanciaentender su comportamiento. En laactualidad, todos los seres humanossomos dependientes de laelectricidad y es de gran utilidad en

compleja la instalación de sistemaspuestas a tierra que garanticencondiciones de seguridad y el buenfuncionamiento de los equipos

Un sistema puesta a tierra garantizauna referencia de potencial y permitel l ó delectricidad y es de gran utilidad en

las casas, edificios, empresas, redestelefónicas y Etc. Por lo que seconsidera de gran importancia lossistemas de protección por lassiguientes razones:

la circulación de corrientes noequilibradas, razón por la cual todoslos equipos eléctricos y electrónicosdeben estar reguardados por todaslas normas y recomendaciones deseguridad nacional e internacional

• Garantizar condiciones de seguridada los seres vivos.

• Permitir a los equipos de proteccióndespejar rápidamente las fallas.

• Servir de referencia común al sistemaeléctrico

que establecen criterios referentes ala seguridad de las personas y de losmateriales que deben ser empleadosen la implementación de sistemas depuestas a tierra.

eléctrico.

• Conducir y disipar con suficientecapacidad las corrientes de falla,electrostática y de rayo.

• Transmitir señales de RF en ondamedia y larga.

Instalar un equipo eléctrico oelectrónico sin un sistema de puestatierra representa un gran riesgo tantopara los equipos como pasa laspersonas. Para una buena instalaciónes de vital importancia conocer los

• Realizar una conexión de bajaresistencia con la tierra y con puntosde referencia de los equipos.

• Las grandes inversiones económicasque se realizan en la adquisición deequipos de avanzadas tecnología y

es de vital importancia conocer losvalores de la resistividad del terreno,resistencia del suelo y resistencia delos electrodos, a los fines degarantizar la eficiencia y el correctofuncionamiento del sistema deprotección ya que con estos valoresequipos de avanzadas tecnología y

especialmente en lastelecomunicaciones hacen que hoy endía se tomen medidas para protegersu integridad contra descargasatmosféricas, lo cual puede tornarse

protección, ya que con estos valoresse puede determinar si undeterminado lugar resulta adecuadopara la implementación del sistemapuesta a tierra.

TIPOS DE SPAT CON MALLAS

Como se ha explicado Esta puesta a tierra evitara la

TIPOS DE SPAT CON MALLASJorge Boscan

Como se ha explicadoanteriormente, los sistemas puesta atierra son necesarios para la seguridad delas personas y los equipos, pero dentro deestos sistemas puesta a tierra existendiferentes métodos de instalación comopor ejemplo barras mallas etc

Esta puesta a tierra evitara lapermanencia de tensiones superiores alvalor de tensión de seguridad en zonassecas (65 volt y 24 volt) en estos equiposelectrónicos. La protección ofrecida poruna tierra se lograra a través de unapuesta a tierra individual o una puestapor ejemplo barras, mallas, etc.

En las instalaciones de sistemaspuesta a tierra con mallas pueden ser de 2tipos: Tierra de servicio y Tierra deprotección.

puesta a tierra individual, o una puestatierra común con un conductor deprotección al cual se conectan los equiposprotegidos. Este conductor de puesta atierra tendrá aislación de color verde overde/amarillo definido en el código del

La tierra de servicio es una malla detierra la cual conecta el punto neutro deun transformador de potencia. Laresistencia producida por la malla deservicio depende del valor de la corriente

colores.

Es común usar la misma malla detierra de una subestación tanto comomalla de servicio como malla deprotección siempre y cuando se cumplanlas medidas de seguridad.

servicio depende del valor de la corrientede falla monofásica que se quiere en elsistema y se diseñara de tal modo que encaso de falla, la tensión de cualquierconductor activo con respeto a tierra nosobrepase los 250 Volt y la resistencia dedi h ll d b d d 2 hdicha malla no debe exceder de 2 ohm.Este tendrá una aislación de color blancodefinido en el código de colores.

La tierra de protección es la mallade tierra donde se conectaran las partespmetálicas de todos los equipos eléctricosya que en condiciones de falla puedenquedar energizados, protegiendo así a laspersonas contra tensiones de contactopeligrosas.

ENTENDIENDO LOS TERMINOSENTENDIENDO LOS TERMINOSDaniel Morillo

Puesta a tierra es la unión Conductor de Puesta a Tierra:Puesta a tierra es la unióneléctrica directa, sin fusibles niprotección alguna, de una partedel circuito eléctrico o de unaparte conductora no

t i t l i

Conductor de Puesta a Tierra:

Conductor que conecta una partede la instalación eléctrica, laspartes conductoras accesibles ol táli jperteneciente al mismo,

mediante una toma de tierra conun electrodo o grupos deelectrodos enterrados en elsuelo.

las masas metálicas ajenas adicha instalación a un electrodode tierra, o que interconectavarios electrodos de tierra.Tierra de Referencia:

Para entender mejor lo que sonlos sistemas puesta a tierradebemos conocer los siguientesconceptos:

Parte del terreno, en especialsobre la superficie, situado fueradel área de influencia delelectrodo de tierra considerado.Se considera que el potencial deconceptos:

Electrodo de tierra:

Conductor metálico o conjunto

Se considera que el potencial dela tierra de referencia es cero.Tensión de Puesta a Tierra:Tensión que aparece entre elsistema de puesta a tierra y la

de conductores interconectadosu otras piezas metálicas queactúan del mismo modo,empotradas en el suelo y encontacto eléctrico con el mismo

tierra de referencia, cuando undeterminado valor de la corrientede tierra fluye a través delsistema de puesta a tierra.Potencial Superficial de Tierra:contacto eléctrico con el mismo

(o empotradas en hormigón queesté en contacto con la tierra enuna gran superficie)

Potencial Superficial de Tierra:Diferencia de tensión entre unpunto x sobre la superficie delterreno y la tierra de referencia.

PASOS PARA EL DISEÑO DE SPATPASOS PARA EL DISEÑO DE SPATDaniel Morillo

Para realizar el diseño a los valores máximos definidos.Para realizar el diseñode una instalación de puesta atierra se deben seguir lossiguientes pasos.Investigación de las

t í ti d l l

a los valores máximos definidos.

Investigación de las tensionestransferibles al exterior portuberías, raíles, vallas,

d t d tcaracterísticas del suelo.

Determinación de las corrientesmáximas de puesta a tierra y deltiempo máximo de eliminación

conductores de neutro,armaduras de los cables, circuitosde señalización y de los puntosespecialmente peligrosos, yestudio de las formas dep

del defecto.

Diseño provisional de lainstalación de puesta a tierra.

eliminación o reducción.

Corrección y ajuste del diseñoprovisional estableciendo eldefinitivo

Cálculo de la resistencia de estapuesta a tierra.

Cálculo de las tensiones de

definitivo.

paso en el exterior de estainstalación.

Cálculo de las tensiones depaso y contacto en el interior depaso y contacto en el interior deesta instalación.Determinar que las tensiones

de paso y contacto calculadas enlos pasos anteriores son inferiores

PASATIEMPOS

ENwww.issuu.com

FUENTES:http://www.youtube.com/watch?v=_RI_dsKhbYM

http://www.slideshare.net/darlynkarina/sistema‐puesta‐a‐tierrahttp://fidelsmc.blogspot.com/2009/01/puesta‐tierra‐lo‐que‐hace‐falta‐saber.html

http://www.monografias.com/trabajos68/sistema‐puesta‐tierra/sistema‐puesta‐tierra2.shtml