Fundamentos y Aplicaciones de la Puesta a Tierra

Puesta a Tierra

Definición

• Según MIE RAT 01: Conjunto formado por electrodos y líneas de tierra de una instalación eléctrica.
• Según MIE RAT 13: Instalación de PAT constituida por uno o varios electrodos enterrados y por las líneas de tierra que conectan dichos electrodos.

Funciones

• Formar la derivación de baja impedancia del terreno.
• Evitar que aparezcan diferencias de potencial peligrosas para las personas.

Objetivos

• Seguridad de personas.
• Protección de instalaciones.
• Mejora de calidad del servicio.
• Establecimiento de un potencial de referencia.

Factores que determinan el sistema de PAT

• Características de la corriente.
• Características del terreno.
• Distribución de resistividades.
• Características físicas y geométricas del electrodo.

Aspectos a tener en cuenta

• Resistividad del terreno.
• Constitución del terreno.
• Naturaleza del terreno:
  • Humedad
  • Temperatura
  • Estratigrafía del terreno
  • Salinidad
  • Variaciones estacionales

Sistema de PAT

• Debe cumplir:
  • Resistir esfuerzos mecánicos y corrosión.
  • Resistir corriente de falta más elevada que la calculada.
  • Garantizar seguridad de personas.
  • Proteger de daños equipos y propiedades.
• Depende de:
  • Método de PAT de neutro a red.
• Materiales de PAT:
  • Electrodos horizontales: Varillas, barras, cables enterrados dispuestos de forma mallada.
  • Se entierran entre 0.5 y 1 metro.

Riesgos

• Elevada magnitud de la corriente de falta.
• Resistencia del sistema de PAT insuficiente.
• Resistividad del suelo insuficiente.
• Mala distribución de las corrientes de paso a tierra.
• Presencia de algo o alguien que cree un contacto con punto de diferente potencial.

Tipos de Tierra

• Tierra de protección o tierra general:
  • Para prevenir accidentes personales.
  • Se conecta a todo: armarios, estructuras metálicas, trafos, etc.
• Tierra de servicio (neutro) con conector a tierra aislado:
  • En un trafo reductor: el neutro del secundario o BT se conecta a tierra a un punto distante (más de 15m) de la conexión de tierra general.
  • Esta se hará a través de cable o conducción aislada hasta el punto de conexión.

Fases para realizar una PAT

1. Estudio del terreno:
   • Conocer características del terreno.
   • Realizar medidas de resistividad.

Tipos de escenarios posibles de una PAT

1. PAT en edificio residencial:
   • Electrodos y anillos de PAT antes de la construcción del edificio, en el fondo de las zanjas.
   • Anillo de cobre desnudo que cubra todo el perímetro, unidos mediante soldaduras aluminotérmicas.
   • Conductor enterrado al menos a 0.8m.
   • Bornes o puntos de PAT en local de centro de contadores, si no en base de estructura de ascensores.
   • La línea principal de tierra irá por el mismo canal que la LGA.
2. PAT en CT (Centro de Transformación):
   • Ubicaciones posibles: CT en edificio de viviendas, industrias con pequeño CT propio, colegios y hospitales.
   • En un CT puede haber 3 tipos de tierras:
     • Tierra de servicio (CT con neutro a tierra).
     • Tierra de protección del CT.
     • Tierra de protección del edificio.
3. PAT en subestaciones:
   • El sistema de PAT se realizará con:
   • 1. Malla: Formado por una red de cobre desnudo soldado aluminotérmicamente en nudos.
   • Enterrados a 50 cm, sección 120-190 mm².
   • 2. Electrodo profundo: Pica de cobre/acero unida a conductor de cobre desnudo de gran longitud, utilizado en terrenos con mucha roca.
   • El suelo de la subestación se rellena con grava para aumentar resistencia.