Puesta a Tierra en Instalaciones Eléctricas: Componentes, Normativa y Protección contra Rayos

Sistemas de Puesta a Tierra: Componentes y Aplicaciones

La puesta a tierra es un elemento fundamental en cualquier instalación eléctrica, esencial para garantizar la seguridad de las personas y la protección de los equipos. Consiste en un conjunto de elementos conductores que conectan las partes metálicas de una instalación con el terreno, creando un camino de baja resistencia para las corrientes de defecto.

Partes Constituyentes de una Puesta a Tierra

Una puesta a tierra se compone de dos grandes grupos de elementos:

• A) Tomas de Tierra

  Son los elementos que establecen el contacto directo con el terreno, compuestas por:

  • A1) Electrodos: Elementos conductores (picas, placas, mallas) enterrados en el terreno para disipar la corriente.
  • A2) Líneas de Enlace con Tierra: Conductores que conectan los electrodos con el punto de puesta a tierra.
  • A3) Puntos de Puesta a Tierra: Puntos accesibles donde se conectan las líneas de enlace y la instalación de tierra.

• B) Instalación de Tierra

  Es el conjunto de conductores que distribuyen la conexión a tierra dentro de la instalación, incluyendo:

  • B1) Línea Principal de Tierra: Conductor principal que parte del punto de puesta a tierra.
  • B2) Línea Secundaria de Tierra: Derivaciones de la línea principal hacia las diferentes zonas de la instalación.
  • B3) Conductores de Protección: Conductores que conectan las masas metálicas de los equipos a la línea secundaria de tierra.

Detalle de las Instalaciones de Tierra

Las instalaciones de tierra son redes conductoras de cobre, diseñadas sin elementos de protección como fusibles, que discurren en paralelo a la instalación de enlace. Se extienden desde la Caja General de Protección (CGP) hasta el último punto de luz o toma de tensión de la instalación interior de la vivienda. Se dividen en tres partes principales:

A) Línea Principal de Tierra

Se extiende desde el punto de puesta a tierra hasta la línea secundaria de tierra. Los conductores deben ser de cobre y poseer secciones suficientes para soportar la corriente máxima de defecto (I_{máx_defecto}) durante un tiempo de 2 segundos sin fundirse, hasta que actúen las protecciones.

Secciones del Conductor de Protección (S_p) en relación con la Sección del Conductor de Fase (S_f):

• S_p = S_f si S_f ≤ 16 mm²
• S_p = 16 mm² si S_f > 16 mm² y S_f < 35 mm²
• S_p = S_f / 2 si S_f > 35 mm²

B) Línea Secundaria de Tierra

Conecta la línea principal de tierra con los conductores de protección de la instalación interior. Las secciones de estos conductores deben ser iguales a las de la línea principal. Es imperativo que los conductores de la línea secundaria vayan entubados junto con los conductores activos, y su aislamiento debe ser de color amarillo/verde para una clara identificación. Los empalmes se realizarán mediante regletas o soldadura aluminotérmica para asegurar una conexión de baja resistencia y duradera.

C) Conductores de Protección

Estos conductores unen la línea secundaria de tierra con las masas metálicas de la instalación interior de la vivienda. Ejemplos de elementos a conectar incluyen cañerías metálicas, carcasas de electrodomésticos (como lavadoras), estructuras de pararrayos, y antenas de TV y radio. Su función principal es derivar a tierra cualquier corriente de defecto que pueda aparecer en estas masas, evitando riesgos de electrocución.

Resistencia de Puesta a Tierra

La Normativa Técnica de Edificación (NTE) establece valores máximos de resistencia de puesta a tierra para diferentes tipos de edificios e instalaciones, con el fin de asegurar una adecuada disipación de corrientes y la seguridad:

• Sin pararrayos: Resistencia ≤ 80 Ω
• Con pararrayos: Resistencia ≤ 15 Ω
• Instalaciones especiales: Resistencia ≤ 5 Ω
• Sistemas informáticos (Ordenadores): Resistencia ≤ 2 Ω

Instalaciones de Pararrayos

Según la NTE, el pararrayos es un elemento diseñado específicamente para proteger las estructuras y sus ocupantes de los efectos destructivos de los rayos. Este elemento debe estar conectado a tierra de forma adecuada para disipar la energía del rayo de manera segura.

El conductor de bajada que une la punta del pararrayos con el punto de puesta a tierra debe tener una sección mínima de 50 mm² y ser de tipo rígido. Este conductor debe estar protegido hasta el nivel del terreno por un tubo de acero galvanizado de al menos 40 mm de diámetro, asegurando una resistencia de conexión no inferior a 2 Ω para una eficaz derivación de la corriente del rayo.