Puesta A Tierra Descargas Atmosféricas

II Seminario en Seguridad y Riesgos Eléctricos en la Industria. UNEXPO Puerto Ordaz, 8 Junio de 2007

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Sistemas de Puesta a Tierra y Protección Contra
Descargas Atmosféricas
F. M. González-Longatt

Índice de Términos—Sistemas de Puesta a Tierra,
consideraciones simples de dimensionamiento, protección contra
descargas atmosfericas.

L

I. INTRODUCCIÓN

os Sistemas de Puesta aTierra (SPAT) se instalan con la
finalidad de garantizar la conexión del potencial a tierra
de los equipos que lo requieran (transformadores, motores,
etc) y la integridad del personal y suscriptores de la empresa.
Este diseño tradicionalmente se ha realizado en función de
la resistividad del terreno, donde será ubicado el SPAT, y el
límite máximo establecido para el valor de la resistencia dela
toma de tierra por las normas nacionales e internacionales, y
los limites permisibles de voltajes para las personas y equipos.
Pero además el SPAT se utiliza, para drenar a tierra las
sobretensiones, por la operación de los descargadores de
sobretensiones, vulgarmente denominados pararrayos.
En el caso de tomas con resistencia de tierras muy elevadas,
la operación de estos descargadorespuede que no sea efectiva
ocasionando la circulación de corrientes de fallas sobre las
superficies aislantes de los elementos de la red, provocando
posibles danos de los equipos, riesgo eléctrico en las personas
e interrupciones del servicio eléctrico.
Especial importancia reviste el hecho de que al circular
estas corrientes por las tomas de tierra, aparecen diferencias
de potencial, lascuales podrían exceder el umbral de tolerable
por los seres humanos, de ahí que estas condiciones
transitorias puedan degenerar en riesgo eléctrico a las
personas y que deben ser tomadas muy en cuenta para el
diseño del sistema a utilizar.
En este artículo se muestran un breve bosquejo de los
conceptos asociados a los sistemas de puesta a tierra además

F. M Gonzalez-Longatt, F Guillen, A.Hernandez, R. Teran, C. Peraza
están en el departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional
Experimental Politécnica de la Fuerza Armada, Maracay, Venezuela, 2122,
+58-243-5546954 (e-mail: fglongatt@ieee.org,).

Francisco M. Gonzalez-Longatt, fglongatt@ieee.org

de fundamentos del proceso de descarga atmosférica u los
sistemas de protección asociados.
II. SISTEMAS DE PUESTAA TIERRA
La palabra aterramiento es comúnmente utilizada (de
manera poco elegante) en sistemas eléctricos de potencia, para
cubrir los sistemas de puesta a tierra y el aterramiento de
equipos y del neutro.
La puesta a tierra comprende cualquier conexión metálica,
sin fusible, ni protección alguna, de sección suficiente, entre
una parte de una instalación y un electrodo o placa metálica,
dedimensiones y situaciones tales que, en todo momento, se
pueda asegurar que los elementos se encuentran al mismo
potencial de tierra.
A. Objetivo
Las razones que más frecuentemente se citan para tener una
un SPAT son:
− Proporcionar una impedancia suficientemente baja para
facilitar la operación satisfactoria de las protecciones en
condiciones de falla.
− Asegurar que personas presentesen la estación, no queden
expuestos a potenciales inseguros, en régimen permanente
o en condiciones de falla.
− Mantener los voltajes del sistema dentro de límites
razonables bajo condiciones de falla (tales como descarga
atmosférica, ondas de maniobra o contacto inadvertido con
sistemas de voltaje mayor), y asegurar que no se exceda el
voltaje de ruptura dieléctrica del aislante.
−Limitar el voltaje a tierra sobre materiales conductivos que
circundan conductores o equipos eléctricos.
Otras razones citadas menos frecuentemente, incluyen:
− Estabilizar los voltajes fase a tierra en líneas eléctricas
bajo condiciones de régimen permanente, por ejemplo,
disipando cargas electrostáticas que se han generado
debido a nubes, polvo, agua, nieve.
− Proporcionar una trayectoria...