Puesta a tierra

Tema 7: Puesta a tierra del sistema

Alta Especificidad
Curso 2006/2007

Índice
Introducción Tipos de puesta a tierra Obtención de un neutro Distribución de corrientes de falta a tierra Comparación de los métodos de puesta a tierra

Introducción
Conceptos generales
El término “puesta a tierra” (grounding) consiste en varias funciones que tienen en común la utilización de la tierra. Sepueden distinguir dos tipos de puesta a tierra:
• Puesta a tierra de protección: se puede describir como un método para proteger a las personas y a los equipos de valores de tensión peligrosos. Ejemplos:
• Conexión de pantallas de cables a tierra para evitar perturbaciones en componentes electrónicos • Conexión de los cierres metálicos de un conjunto de celdas de MT

• Puesta a tierra delsistema: se puede describir como la conexión deliberada a tierra de un sistema eléctrico en tensión. Esta conexión se realiza normalmente en los puntos neutros, aunque existen otras soluciones

Cualquier sistema eléctrico puede ser puesto a tierra, pero en este tema se trata únicamente de la puesta a tierra de sistemas eléctricos de alta tensión (Vn ≥ 1 kV) Si un punto del sistema se pone a tierra,todo el sistema comprendido entre los aislamientos galvánicos de los transformadores estará puesto a tierra

Introducción
Razones de uso
• Seguridad: para protección tanto de las personas como de los equipos de posibles valores
elevados de tensión

• Fijar la red al potencial de tierra: para evitar tensiones peligrosas debido a los
acoplamientos capacitivos (capacidades parásitasfase-tierra o capacidades entre fases de sistemas a diferente tensión)

• Reducir las corrientes de falta a tierra: la conexión del sistema a tierra a través de una
impedancia permite limitar las corrientes de falta en caso de faltas a tierra

• Reducir las sobretensiones: la puesta a tierra permite reducir las sobretensiones por:
• Faltas a tierra transitorias: las faltas con arco generansobretensiones en las fases sanas por generación y reingnición del arco. Estas sobretensiones son especialmente elevadas en sistemas aislados de tierra • Aumento del potencial del neutro: en un sistema aislado, una falta a tierra provoca que el neutro del sistema se ponga a la tensión de fase, de forma que las fases sanas se ponen a tensión compuesta. Si se pone a tierra el sistema, la sobretensión serámenor cuanto más efectiva sea dicha puesta a tierra (menor sea su impedancia), de forma que el nivel de aislamiento de los equipos puede ser menor (más económicos) • Transitorios de maniobra y rayos: la puesta a tierra del sistema, aunque no reduce las sobretensiones por maniobra y rayos, permite redistribuir la tensión entre las fases y reducir la posibilidad de un fallo del aislamiento entre fasey tierra

Introducción
Razones de uso
• Simplificar la localización de las faltas: una puesta a tierra del sistema genera una
corriente de falta que puede ser detectada con facilidad y que forma la base para localizar el punto de falta

• Evitar la ferroresonancia: los transformadores de tensión en una red con neutro aislado
pueden, bajo determinadas circunstancias, estar sujetos asobretensiones elevadas debido a un fenómeno de ferroresonancia, al entrar en oscilación su inductancia (no lineal) con la capacidad a tierra de la red

Las ventajas anteriores pueden llevar a pensar que la práctica seguida por las compañías eléctricas es siempre la de poner el sistema a tierra, sin embargo, la operación del sistema sin puesta a tierra, con el neutro aislado, es una prácticautilizada a nivel de MT porque:
• La puesta a tierra de un punto del sistema no implica corrientes de falta elevadas (sólo las producidas por las capacidades parásitas a tierra), por lo que se mantiene la continuidad del suministro, siempre y cuando no se produzca una segunda falta • La sobretensión producida en las fases sanas implica unas mayores necesidades de aislamiento de los equipos, pero el...