Sistema de tierras, normas y reglamentos

















SISTEMAS DE TIERRAS
El término Tierra significa establecer una conexión eléctrica entre el neutro y la tierra. En toda instalación eléctrica se pueden producir fallas que pongan en peligro la integridad física de las personas así como dañar los equipos eléctricos y electrónicos, para evitar estos problemas, se han desarrollado sistemas de puesta a tierra,consistentes en una serie de conductores y electrodos que conducen la falla eléctrica hacia el suelo, basándose en el principio de que la corriente eléctrica fluye al punto de menor resistencia.
Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra, para evitar que se dañen nuestros equipos en caso de una corriente transitoria peligrosa.
El propósito quese persigue con la existencia de los sistemas de tierra es:
a) Protección para el personal operativo, autorizado o no autorizado.
b) Protección a los equipos e instalaciones contra tensiones peligrosas.
c) Evitar que durante la circulación de falla a tierra, se produzcan diferencias de potencial entre distintos puntos de la instalación, proporcionando para esto, un circuito de muy bajaimpedancia para la circulación de estas corrientes.
d) Apego a normas y reglamentos públicos en vigor
Una instalación de puesta a tierra se compone esencialmente de electrodos, que son los elementos que están en íntimo contacto con el suelo(enterrados) y de conductores, utilizados para enlazar a los electrodos entre si
La resistencia eléctrica total del sistema de tierra, debe conservarse en un valor(incluyendo todos los elementos que forman al sistema) menor a 25 OHMS, para subestaciones hasta 250 KVA y 34.5 KV., 10 ohms en subestaciones mayores a 250 KVA hasta 34.5 KV y de 5 ohms, en subestaciones que operen con tensiones mayores a los 34.5 KV.
La resistencia de tierra es la resistencia eléctrica del suelo al flujo de la corriente AC y DC. La unidad de medida usada más frecuentemente es elohmio-metro, el cual se refiere a la resistencia medida entre caras opuestas de un metro cúbico de suelo. Teóricamente, la resistencia de un sistema aterrizado R puede ser calculada usando la formula general de resistencia:

Donde:
r = Resistividad de la tierra (ohmios – metros)
L = Longitud de tramo conductivo (metros)
A = Sección transversal del área de la trayectoria (metros cuadrados)Tanto la temperatura como la humedad del suelo pueden variar significativamente el valor de la resistencia del suelo. La resistividad del suelo no varía significativamente hasta que las temperaturas alcanzan las condiciones de congelamiento (unos 32° F). A esta temperatura la humedad en el suelo se congelará aumentando la resistividad del suelo.
La acumulación de sales en el suelo también influye suresistencia. En general, entre mayor cantidad de sales o electrolitos contenga el suelo, menor será su resistencia.
Definiciones
Sistema Aislado: son los sistemas, circuitos o aparatos, sin conexión intencional a tierra, excepto a los medidores de potencial o de aparatos de medición o de equipos de impedancia alta.
Sistema Aterrizado: es un sistema de conductores en donde, por lo menos, unconductor o punto (generalmente el de en medio o neutro de las bobinas de generadores o transformadores) se conecta intencionalmente a tierra, ya sea sólidamente o a través de una impedancia.
Aterrizado Sólidamente: se conecta directamente, por medio de alguna conexión adecuada a tierra, sin que tenga una impedancia intencional.
Aterrizado Efectivamente: se conecta a tierra a través de unaimpedancia baja, de tal forma que para todas las condiciones del sistema, la relación de la reactancia de secuencia cero a la de secuencia positiva (X0/X1) sea positiva y menor que tres y que la relación de resistencias de secuencia cero a reactancia de secuencia positiva (R0/X1) sea positiva y menor que 1.
Aterrizaje por Resistencia: se aterriza por medio de una impedancia en la que el elemento...