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Colegio de Ingenieros MecánicosElectricistas del Estado de Morelos A.C.
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
CONCEPTOS BASICOS.
.¿Qué es un sistema de puesta a tierra?
Es un conjunto de conductores,electrodos, accesorios y otros elementosque interconectados eficazmente entresi, tienen por objeto conectar a tierraelementos que pueden generar oacumular electricidad estática.
Electricidad estática: son cargas eléctricas que se almacenan en los cuerpos.
¿Por qué una puesta a tierra?
Para limitar los voltajes transitorios (con apartarrayos osupresores de picos) causados por descargas atmosféricas, porcontacto accidental con conductores de más alto voltaje, y pormaniobra de interruptores
Para estabilizar el voltaje del sistema con respecto a tierradurante operación normal,
Que en caso de falla a tierra opere la protección porsobrecorriente.
Conexión o puesta a tierra; es la acción y efecto de unireléctricamente los alojamientos de los equipos a un electrodo oa una red de puesta a tierra.
Objetivos del sistema de puesta a tierra
Seguridad del personal que opera el equipo o sistema,
Protección de los equipos conectados al sistema,
Buen funcionamiento del equipo,
Cumplimiento de la normatividad,
Por razones Económicas.
RIESGO ELÉCTRICO
¿ Qué sucede cuando se recibe un choque eléctrico ?
Factores que afectan el choque eléctrico,
Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano.
Curva de peligrosidad
¿ Qué sucede cuando se recibe un choqueo eléctrico ?
¿Qué sucede cuando alguien recibe un choqueeléctrico?, ¿Es el voltaje o la corriente lo que causadaño?.
Con bajos voltajes, tal como en sistemas de120/240 V, la corriente es la que produce el mayordaño. Con altos voltajes, ambos, el voltaje y lacorriente causan daños.
Choque eléctrico. Un choque eléctrico ocurre cuando suficiente corriente pasa através del cuerpo humano de tal forma que puede paralizar el sistema nervioso,causar fibrilaciones y así causar la muerte. Esto es cuando las células delcorazón laten a diferentes tiempos y causa la muerte.
Factores que afectan el choque eléctrico
La severidad de un choque eléctricodepende de:
La magnitud de la corriente eléctrica en el cuerpo,
La duración a la exposición del flujo de corriente,
La trayectoria a través del cuerpo,
La resistencia eléctrica del cuerpo.
Factores que afectan el choque eléctrico
Magnitud de la corriente eléctrica en elcuerpo.
El cuerpo humano solo puede conduciruna fracción de un amperio antes de quese produzca un daño. Una corrientesuperior a 80 miliamperios puede ser fatalpara una persona. Esto es 0.08 amperios.
Factores que afectan el choque eléctrico
•Duración a la exposición del flujo de corriente.
En la tabla siguiente se muestran diferentes voltajes y el tiempo de exposición antes de que el corazón empiece a fibrilar.
•Se observa que a mayores voltajes el peligro aumenta de forma exponencial, es decir, más rápido causa la muerte de una persona.
Voltaje del
circuito
Tiempo en
segundos
120 4.2
240 1.05
277 0.8
480 0.26
Factores que afectan el choque eléctrico
•Trayectoria a través del cuerpo.
• Entre una mano y uno o ambos pies.
• Entre un pie y el otro.
Factores que afectan el choque eléctrico
•Resistencia eléctrica del cuerpo.
•En cuanto a la resistencia eléctrica del cuerpo, varía según las condiciones físicas y del estado de su piel (seca o mojada). Se estima que la resistencia de la piel seca puede ser de 500 a 3000 Ohms.
•Para fines de calculos se toma el valor de 1000 Ohms para representar el valor de la resistencia del cuerpo humano.
Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano
La tabla siguiente describe los efectos de la corrienteeléctrica en el cuerpo humano.
Corriente eléctrica (mA)
EFECTOS
Hasta 1 Imperceptible para el hombre
2 a 3 Sensación de hormigueo
3 a 10 El sujeto consigue, generalmente, desprenderse del contacto (liberación), de manera que la corriente no es mortal.
10 a 50 La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a medida que aumenta su intensidad. De lo contrario los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia.
50 a 500 Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración del contacto que da lugar a la fibrilación cardiaca, que llevaría a la persona a la muerte.
Más de 500 Decrece la posibilidad de fibrilación, pero aumenta el riesgo de muerte por parálisis de los centros nerviosos o a causa de fenómenos secundarios.
DISTURBIOS ELÉCTRICOS
Por rayos ....
Por disturbios en
la red pública...
Por otros usuarios .....
Daños a instalaciones por causas externas
350,000 / mes
Los UP¨s no
siempre detienen los
picos
Daños a instalaciones por causas internas
ERRORES MAS COMUNES
En Cuernavaca, DF, Edo de Mex y
Pachuca, la Cia de luz NO exige un
electrodo de puesta a tierra.
En general, la gente no sabe que
se DEBE poner a tierra el NEUTRO
en el tablero principal ó acometida
Errores o problemas comunes
Neutro conectado a fusible
Conexión mecánica a varilla y
calibre inadecuado Falta de cable de puesta a tierra
Falta de mantenimiento a electrodos
Cuando se requiera :
regulación de voltaje
Falta de supresores de líneas
telefónicas ó señales coaxiales
Falta de supresores de picos
para alimentación eléctrica
SOLUCION A PROBLEMAS DE PUESTA A TIERRA
Circuitos de tierra aislada y tierra desnuda
Arreglo en centro de carga y acometida
Se debe conservar
el aislamiento al
llegar a centros de
carga
Solo se deben unir los
dos circuitos de puesta a
tierra + Neutro en la
acometida
Forma correcta forma de aterrizar unainstalación eléctrica
Barra de puesta a tierra y conexión a electrodo con soldadura exotérmica
•El sistema de puesta a tierra se debe componer de :
– Circuitos con cable aislado y desnudo ( Cal. 12 de contactos a centros de carga y con Cal. 8 de centros de carga a interruptor general) • Con cable aislado (color verde).• Con cable desnudo
– Contactos polarizados para:• Carga normal • Carga electrónica (color naranja)
– Centros de carga con barras de terminales: • Las puntas desnudas a barra no aislada • Las puntas aisladas a barra aislada
– Barra de unión en acometida • Se unen los dos circuitos de puesta a tierra y el neutro • Se hace la conexión a los electrodos de puesta a tierra
– Electrodos de puesta tierra• Al menos dos varillas ó rehiletes unidas con soldadura exotérmica • Cable de unión calibre mínimo de 1/0• Separarlos el doble de su longitud • Medir que la resistencia sea menor a 25 Ohms
R E S U M E N
•Se debe complementar la puesta a tierra con :
– Supresores de sobre tensión (picos). Asegurarse que lleven sello UL
• Para protección de líneas eléctricas
• Para proteger líneas telefónicas ó datos
– Reguladores de voltaje (si se presentan variaciones importantes)
R E S U M E N (Cont)
PROTECCIÓN INTEGRAL
1 Capturar el rayo
2 Conducir a tierra
3 Disipar en tierra
4 Unión de red tierras
5 Suprimir picos
Electricidad
6 Suprimir picos
Voz y datos
REFERENCIAS:
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES ELÉCTRICAS
NORMA J-NMX 549 ANCE 2005
NORMA NOM 001 SEDE 2005
VALDEZ INGENIEROS S.A. DE [email protected]