Puesta a tierra

Boletín Técnico
Número 8 Mayo 2005

Puesta a Tierra
La instalación de puesta a tierra consiste en unir todas las partes metálicas de la instalación no destinadas a conducir la corriente eléctrica, con una derivación final o toma de tierra, de manera que en ningún punto normalmente accesible (interior o exterior) de la instalación eléctrica pueda presentarse una tensión peligrosa para laspersonas o para la instalación.

Partiendo de la fórmula anterior se pueden determinar la máximas tensiones de paso y contacto admisibles, considerando todas las resistencias que intervienen en el circuito. A efectos del cálculo del proyecto se puede emplear las siguientes expresiones: Tensión de paso:

Máximas tensiones aplicables
La instrucción técnica complementaria MIE-RAT 13 del Reglamentosobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, establece que la máxima tensión de contacto aplicada al cuerpo humano, Vca, se determina en función del tiempo de duración del defecto, según la fórmula: t (s) < 0,9 0,9 a 3 3a5 >5 Vca (V) K 72 78,5 n 1 0,18

Vp =

6ρ s  10 K  1 +  n t  1000 

[V ]

Siendo ρs laresistividad superficial del terreno (Ωm).

Rh i Rs Vca Vp Rs

Vp Vca = Rh 2 Rs + Rh 2 Rs   Vp = Vca ⋅1 +  Rh   Rs = 3 ρ s ; Rh = 1000Ω i= Vp = 6ρ s  10 K  1 +  n t  1000 

K Vca = n t

[V ]

Vca < 64 V Vca < 50 V

Tensión de contacto:

Vc =

Salvo justificación no se consideran tiempos inferiores a 0,1 segundos. Si la instalación dispone de reenganche automático rápido (<0,5 s) el tiempo a considerar será la suma de los tiempos parciales de mantenimiento de la corriente de defecto.

K  1,5 ρ s  1 +  1000  tn 

[V ]

Siendo ρs la resistividad superficial del terreno (Ωm).

EN 1 2 3 4 5 6

ESTE NÚMERO
Puesta a tierra. Máximas Tensiones Aplicables. Método UNESA. Procedimiento de Cálculo. Investigación de las características del terreno. Corrientemáxima de puesta a tierra y tiempo de eliminación del defecto. Diseño preliminar de la instalación de tierra. Cálculos. Comprobación de las tensiones. Tensiones transferidas. Anexo.

Vc

Vca

i

Rh

Vca Vc = Rh Rh + 0.5 Rs Rs   Vc = Vca ⋅1 + 0.5  Rh   Rs = 3 ρ s ; Rh = 1000Ω i= Vc = K  1 .5 ρ s  1 +  t n  1000 

Rt

Rs

Rs

Continúa en la página 2

Boletín Técnico nº 8,página 1

Viene de la página 1

En el acceso al Centro de Transformación donde los pavimentos son de distinta composición, se debe transformar la fórmula, para obtener una tensión de paso en el acceso:

Siendo ρ s = resistividad del pavimento de hormigón
h

Vp acc =

 3ρ s + 3ρ sh 1 +  1000  ρ sh = 3000 Ωm 10 K tn

   

El proyecto debe justificar que la instalación depuesta a tierra diseñada (conforme a un procedimiento de cálculo sancionado por la práctica) no sobrepasa los valores máximos de tensiones de paso y contacto, en las condiciones más desfavorables y en ninguna zona del terreno afectada por la instalación de tierra.

Método UNESA
El método UNESA proporciona un sistema de cálculo para proyectar la instalación de puesta a tierra (basándose en unoselectrodos tipo) para Centros de Transformación de tercera Categoría; también proporciona un método para calcular las tensiones de paso y contacto y la resistencia de puesta a tierra que se obtendrá con el electrodo tipo seleccionado. Se utilizan tres configuraciones de electrodo: • • • Bucle rectangular de conductor de cobre desnudo de sección 50 mm2, sin picas. Bucle rectangular con 4 u 8 picas dediámetro 14 mm y longitudes de 2, 4, 6 u 8 m. Electrodo longitudinal con 2, 3, 4, 6 u 8 picas alineadas.

Procedimiento de cálculo
1 - Investigación de las características del terreno
La instrucción MIE RAT 13 en el apartado 4.1 admite la posibilidad de estimar la resistividad del terreno para instalaciones de tercera categoría con intensidad de cortocircuito a tierra < 16 kA. No obstante,...