Malla a tierra

5.3.1.- Objetivos de una malla.
5.3.2.- Tipos de mallas.
5.3.3.- Resistividad equivalente del terreno.
5.3.4.- Resistencia de puesta a tierra.
5.3.5.- Seguridad hacia las personas.
5.3.5.1.- Tensión de contacto.
5.3.5.2.- Tensión de paso.
La malla de tierra es un conjunto de conductores desnudos que permiten conectar los equipos que componen una instalación a un medio de referencia, eneste caso la tierra. Tres componentes constituyen la resistencia de la malla de tierra:
•  La resistencia del conductor que conecta los equipos a la malla de tierra.
•  La resistencia de contacto entre la malla y el terreno.
•  La resistencia del terreno donde se ubica la malla.
Una malla de tierra puede estar formada por distintos elementos:
•  Una o más barras enterradas.
•  Conductoresinstalados horizontalmente formando diversas configuraciones.
•  Un reticulado instalado en forma horizontal que puede tener o no barras conectadas en forma vertical en algunos puntos de ella.
En la figura N° 5. 1 se muestra un esquema general de una malla de puesta e tierra.

Figura N° 5. 1 Configuración general de una malla.
Las barras verticales utilizadas en la construcción de las mallasde tierra reciben el nombre de barras copperweld y están construidas con alma de acero revestidas en cobre. El valor de la resistencia de una malla de tierra depende entre otros parámetros de la resistividad del terreno. El método más usado para determinar la resistividad del terreno es el de Schlumberger, el cual permite determinar las capas que componen el terreno, como también la profundidad yla resistividad de cada uno de ellos.
5.3.1.- Objetivos de una malla.
Los objetivos fundamentales de una malla de tierra son:
•  Evitar tensiones peligrosas entre estructuras, equipos y el terreno durante cortocircuitos a tierra o en condiciones normales de operación.
•  Evitar descargas eléctricas peligrosas en las personas, durante condiciones normales de funcionamiento.
• Proporcionar un camino a tierra para las corrientes inducidas. Este camino debe ser lo más corto posible.
5.3.2.- Tipos de mallas.
Se deben distinguir dos tipos de mallas en una instalación eléctrica que son:
•  Mallas de alta tensión.
•  Mallas de baja tensión.
Ambas mallas deben estar separadas de modo que la inducción de voltajes de la malla de alta en la de baja sea £ a 125 V, a menos que laresistencia de cada una de ellas, en forma separada, sea inferior a 1 W , en este caso pueden las mallas conectarse entre sí.
La resistencia de una malla de baja tensión, según la norma editada por la Superintendencia de Servicios Eléctricos y Combustibles (SEC) queda limitada como se muestra en la expresión (5.1).
(5.1)
Donde:
65V : valor de tensión máximo a que puede quedar sometida unapersona cuando sucede un cortocircuito a tierra.
I : valor máximo de la corriente de falla monofásica, definida por la corriente de operación de las protecciones.
5.3.3.- Resistividad equivalente del terreno.
Una forma ideal de realizar cálculos de resistencia y solicitaciones de voltaje para una puesta a tierra ubicada en un terreno de 2 o más estratos, sería de disponer de una resistividadequivalente que transforme un terreno en resistividad ? 1 , ? 2 , …? n y espesores h 1 , h 2 ,…h n-1 . En un terreno homogéneo de resistividad ? eq ; esto, es un terreno que produjera los mismos valores de resistencia y las mismas solicitaciones que el terreno real.
Según el método de Burdoff-Yakobs el cual propone una equivalencia de un sistema de 3 o más estratos, a un sistema de 2 estratos,equivalente dentro de un margen aceptable.
De acuerdo con Burgsdorf-Yakobs, una puesta a tierra compuesta por un conjunto de conductores horizontales enterrados a una profundidad “h” y un conjunto de barras verticales de longitud “l”, se aproxima a una prisma metálico recto en la medida que se incrementa el número de elementos verticales y su resistencia disminuye en forma asintótica hasta un valor...