Sistemas de Puesta a Tierra: Protección y Funcionamiento en Instalaciones Eléctricas

Sistemas de Puesta a Tierra: Protección y Funcionamiento

Definición y Objetivos

Un **sistema de puesta a tierra** tiene como finalidad principal asegurar la protección del personal y del equipo frente a los peligros de la corriente eléctrica. Estos peligros pueden originarse por fallas en los equipos o por descargas atmosféricas. El objetivo es igualar el potencial de todas las masas metálicas presentes en una instalación con respecto al potencial del suelo.

Sistema de Puesta a Tierra de Funcionamiento

Este sistema se utiliza para conectar a tierra determinados puntos de un sistema eléctrico por necesidades de su funcionamiento.

Constitución de un Sistema de Puesta a Tierra

Un sistema de puesta a tierra se compone de los siguientes elementos:

• Dispersores: Cuerpos metálicos que están en contacto directo con el suelo y cuya finalidad es dispersar la corriente a tierra.
• Conductores: Su finalidad es unir el elemento a proteger con los dispersores de tierra. Pueden ser de cobre desnudo, *copperweld* o de hierro galvanizado.
• Conectores: La factibilidad de la unión de los elementos del sistema de tierra depende del tipo de conector. Pueden ser soldables, a compresión, mecánicos y entorchados.
• Colectores auxiliares

Elementos Dispersores de un Sistema de Puesta a Tierra

Los elementos dispersores más comunes son:

• Placa de cobre
• Varilla *copperweld*
• Ángulo de hierro galvanizado
• Tubo de hierro galvanizado
• Rollos de alambre de cobre
• Almohadillas de producto químico

Clasificación de los Sistemas de Puesta a Tierra según su Funcionalidad

Los sistemas de puesta a tierra se pueden clasificar en:

• Protección
• Funcionamiento
• Trabajo

Tensión de Paso

La **tensión de paso** se manifiesta al paso de la corriente de tierra entre dos puntos del terreno distantes entre sí, en una longitud de un paso (aproximadamente 1 metro).

Métodos para Determinar la Resistividad del Terreno

Los métodos más comunes para determinar la resistividad del terreno son:

• Método de Wenner
• Arreglo Schlumberger-Palmer

Razón del Calibre Mínimo del Conductor en una Red de Tierra (4/0 AWG)

El calibre mínimo recomendado para un conductor en una red de tierra es 4/0 AWG. Esto se debe a que este calibre cubre las necesidades de una red de tierra y evita el efecto de fusión en algunos casos. Cuando el cálculo del calibre mínimo del conductor indica un calibre menor, es recomendable usar el 4/0 AWG para garantizar la confiabilidad del sistema de red de tierra.

Cómo Asegurar que la Longitud Real (LR) sea Mayor o Igual a la Longitud Calculada

Para asegurar que la longitud real (LR) sea mayor o igual a la longitud calculada sin alterar el arreglo propuesto, se pueden seguir estas recomendaciones:

• Considerar un 10% adicional al valor calculado.
• Añadir más electrodos al arreglo ya establecido, si hace falta longitud real. Estos electrodos pueden ser de mayor o menor longitud, según sea el caso y los requerimientos del arreglo.
• Respetar la distancia entre cada electrodo. La distancia entre electrodos no debe ser menor que su longitud.

Bases para el Diseño Preliminar de una Red de Tierra

En el diseño preliminar de una red de tierra, se deben considerar los siguientes aspectos:

• Un conductor continuo debe rodear el área de la instalación.
• Los conductores adicionales se deben colocar en líneas paralelas de manera uniforme, formando una cuadrícula a una distancia considerable.
• Los dispersores se consideran como un complemento para la malla de tierra, por lo que deben ir distribuidos uniformemente.