Implementación y Medición de Sistemas de Puesta a Tierra (PAT) en Diversas Instalaciones

Fases para la Implementación de un Sistema de Puesta a Tierra (PAT)

Fase 1: Estudio del Terreno

Es crucial conocer las características del terreno. Esto implica:

• Identificación del terreno y estudio del mapa geológico.
• Medición de la resistividad del terreno: Se debe realizar una hoja de recogida de datos de las mediciones de resistividad en ohmios/metro.

Métodos de Medición de la Resistividad del Terreno

• Método de Wenner (4 picas): Es el método más habitual. Se utilizan cuatro picas alineadas en línea recta y a intervalos iguales.
• Método Simétrico de Schlumberger (4 picas): Se utiliza cuando no es posible clavar las picas a intervalos iguales. Las cuatro picas se disponen simétricamente respecto a un punto central (0). Las dos picas interiores se mantienen fijas, mientras que las exteriores se van separando. Es una modificación del método de Wenner, útil para conocer las resistividades de capas más profundas del terreno.

Aparato de Medida de Resistividad

Se utiliza un telurómetro para medir la resistividad.

Medidas de Resistencia a Tierra

Cuando una corriente pasa por un electrodo de PAT, el potencial del electrodo se eleva. Este potencial disminuye a medida que nos alejamos del electrodo, hasta llegar a cero. La distancia a la que esto ocurre depende de:

• Intensidad del defecto.
• Geometría del electrodo.
• Resistividad del terreno.

Métodos de Medida de Resistencia a Tierra (R a Tierra)

• Método de Caída de Potencial: Se utiliza para sistemas pequeños o electrodos individuales. Se realizan tres mediciones a diferentes distancias del electrodo. El promedio de estas mediciones, si son similares, representa la resistencia. Si los valores son dispares, se debe alejar más la pica de corriente o cambiar de método.
• Método del 61,8%: Se utiliza para sistemas de tamaño pequeño o medio (varios electrodos conectados). Se colocan dos picas: una de corriente a una distancia determinada y otra de potencial al 61,8% de la distancia de la pica a medir. Las tres picas deben estar alineadas. La pica de corriente se coloca a una distancia considerable (aproximadamente 50 metros).

Tipos de Escenarios para la Implementación de PAT

PAT en Edificios Residenciales

Los electrodos y anillos de PAT se instalan antes de la construcción del edificio. Se coloca un cable de cobre desnudo formando un anillo en el fondo de las zanjas, cubriendo todo el perímetro del edificio. A este anillo se conecta la estructura metálica del edificio mediante soldadura aluminotérmica. El conductor debe estar enterrado a una profundidad mínima de 0.8 metros. Los bornes o puntos de PAT se ubicarán en:

• El local de centralización de contadores.
• La base de la estructura de los ascensores (si no hay local de contadores).
• El punto de ubicación de la Caja General de Protección (CGP) (como última opción).

PAT en Centros de Transformación (CT)

Es fundamental la separación entre las distintas tomas de tierra en edificios con CT. Ubicaciones posibles:

• CT en edificios de viviendas.
• Industrias con CT propio.
• Centros de enseñanza u hospitales.

En un CT, pueden existir tres tipos de tierras:

• Tierra de servicio (CT con neutro a tierra).
• Tierra de protección del CT.
• Tierra de protección del edificio.

PAT en Subestaciones

El sistema de PAT se realiza con:

• Malla: Una red de cobre desnudo con uniones soldadas aluminotérmicamente en los nodos. Debe estar enterrada a una profundidad mínima de 50 cm y tener una sección de entre 120 y 190 mm².
• Electrodo Profundo: Una pica de cobre/acero unida a un conductor de cobre desnudo de gran longitud. Se utiliza en terrenos rocosos.

El suelo de la subestación se rellena con grava para aumentar la resistencia del terreno.

Recintos Cubiertos en Subestaciones

Toda subestación dispone de recintos cubiertos que pueden contener:

• Celdas modulares o cabinas de Media Tensión (MT).
• CT para el suministro energético de consumo interno.
• Armarios de control o medida.
• Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI).

Celdas de Media Tensión

Concepto:

• Espacios cerrados, confinados y aislados.
• Espacios modulares y compactos.
• Espacios que contienen la aparamenta bajo envolvente metálica.
• Armarios o cabinas metálicas modulares que agrupan aparamenta de una misma tensión.

Ventajas:

• Permiten separar las partes de la instalación.
• Facilitan los trabajos.
• Los arcos o problemas quedan confinados y localizados.
• En caso de incendio o explosión, solo afecta a esa celda.
• Permiten una rápida sustitución y futuras ampliaciones.

Clasificación:

• Por tipología: Abiertas, semicerradas, cerradas y blindadas.
• Por tecnología: Al aire, aceite, SF6, al vacío.
• Por función: De línea, de protección con fusible, de remonte, de medida.
• Por ubicación: De subestación, de distribución, de CT, de aerogenerador.