Tierra

COLEGIO DE INGENIEROS MECANICOS Y ELECTRICISTAS, A.C.
COMITÉ NACIONAL PERMANENTE DE PERITOS EN TELECOMUNICACIONES

SISTEMAS DE TIERRA FISICA

M. en I. Rodolfo Lorenzo Bautista
24 de Septiembre de 2009

Introducción
En el diseño y proyecto de las instalaciones destinadas al suministro o utilización de la
energía eléctrica, una de las mayores preocupaciones de los ingenieros de diseño ha
sido comoconectar a tierra los equipos eléctricos de una manera segura y apropiada.
El problema existe en todos los campos de la Ingeniería eléctrica, desde las bajas
corrientes a tierra de los equipos electrónicos, hasta las altas corrientes a tierra de las
grandes subestaciones en extra alta tensión.
Todos los objetos metálicos que encierren conductores eléctricos o que probablemente
queden energizadospor corrientes eléctricas originadas por fallas del sistema eléctrico,
descargas electrostáticas o por descargas atmosféricas, deben quedar firmemente
conectados a tierra para garantizar la seguridad del personal, reducir la probabilidad de
incendios y asegurar la protección de los equipos para lograr su funcionamiento normal.
Si los objetos están firmemente conectados a tierra, se facilitará laoperación de los
dispositivos de sobrecorriente de falla a tierra y se permitirá que las corrientes de retorno
provenientes de filtros de interferencia electromagnética y supresores de sobretensiones
conectados entre línea y tierra o entre línea y chasis, fluyan de manera adecuada.

Funciones principales de los sistemas de tierra

1. Proveer un medio seguro para proteger al personal en laproximidad de
sistemas o equipos conectados a tierra, de los peligros de una descarga
eléctrica bajo condiciones de falla.
2. Proveer un medio para disipar las corrientes eléctricas a tierra, sin que se
excedan los límites de operación de los equipos.
3. Proporcionar una conexión a tierra para el punto neutro de los equipos que
así lo requieran (generadores, transformadores, reactores, etc.).
4.Proporcionar un medio de descarga y desenergización de equipos antes de
proceder a tareas de mantenimiento.
5. Facilitar mediante la operación de relevadores y otros dispositivos de
protección, la eliminación de fallas a tierra en el sistema.

Componentes básicos de una red de tierras
Elementos de la red de tierras:
- Conductores
- Varillas o electrodos de tierra
- Conectores o juntas
Conductores.
Losconductores empleados en los sistemas de tierra son generalmente
cables concéntricos que interconectados forman la red de tierras. Su
función también es conectar a tierra los equipos eléctricos del sistema.
Materiales.
Cobre
Cobre estañado
Copperweld
Acero inoxidable
Acero galvanizado
Aluminio

Componentes básicos de una red de tierras
Varillas o electrodos de tierra.
Estos elementos se introducenen el terreno con el objeto de alcanzar zonas más
húmedas en el subsuelo y por lo tanto con valores de resistividad eléctrica menores.
Materiales:
Copperweld
Acero inoxidable
Acero galvanizado
Aluminio
La selección del material de las varillas o electrodos dependerá de las características de
corrosión que presentan al estar enterrados.
El copperweld es el material mas empleado en las varillas detierra, ya que combina las
ventajas del cobre con la alta resistencia mecánica del acero, tiene buena conductividad,
resistencia a la corrosión y resistencia mecánica para ser clavada en el terreno.
El diámetro y longitud de las varillas se determinará por su resistencia mecánica y por
el valor de resistencia eléctrica que presentan al estar enterradas.

Componentes básicos de una red de tierrasConectores o juntas.
Son los elementos que además de unir entre si a los conductores que
forman la red de tierras, conectan las varillas y electrodos de tierra y los
conductores de puesta a tierra de los equipos a dicha red.
Tipos.
- Conectores a presión
Conectores atornillables
Conectores de compresión
- Conectores soldables
Son aquellos que mediante una reacción química exotérmica, el
conductor...