puesta a tierra de instalaciones

UNIDAD 2 PUESTA A TIERRA DE INSTALACIONES

TEMARIO DE LA UNIDAD

Puesta a tierra

Métodos de puesta a tierra

Conceptos generales de medición de malla a tierra

Seguridad eléctrica

Abril 2015 PUESTA A TIERRA DE INSTALACIONES 2

Puesta a tierra

¿Qué es una puesta a tierra?

Mecanismo de seguridad que forma parte de las instalaciones eléctricas.

Conducir eventuales desvíos de la corriente hacia la tierra, impidiendo que el usuario entre en contacto con la electricidad


Puesta a tierra

Finalidad de la puesta a tierra

Procurar un medio eficaz de protección contra los contactos indirectos.

Equilibrar potenciales entre los elementos de una instalación eléctrica.

Facilitar la actuación de las protecciones


Puesta a tierra

Contacto directo:

Aquel que se produce cuando se accede directamente a un conductor activo.

Contacto indirecto:

Aquel que se produce cuando se accede a una masa metálica que se encuentra en tensión y que en condiciones normales de servicio no debería estar


Puesta a tierra

Composición de una instalación de puesta a tierra


Puesta a tierra

En una instalación podrá existir una puesta a tierra de servicio y una puesta a tierra de protección.

Tierra de servicio

conexión de la alimentación, en particular el neutro del empalme o el neutro del transformador que alimente la instalación, alimentados con transformadores monofásicos o trifásicos con su secundario conectado en estrella.

El conductor neutro de cada instalación de consumo deberá conectarse a una puesta a tierra de servicio.

El conductor de tierra de servicio debe ser de color blanco.


Puesta a tierra

En el conductor neutro NO se deberá colocar protecciones ni interruptores, excepto que éstos actúen simultáneamente sobre los conductores activos y el neutro.

La sección del conductor de puesta a tierra de servicio se fijará de acuerdo a la tabla:


Puesta a tierra

Tierra de protección

conexión de toda pieza conductora que no forma parte del circuito activo, pero que en condiciones de falla puede quedar energizada. Su finalidad es proteger a las personas contra tensiones de contacto peligrosas.

Toda pieza conductora que pertenezca a la instalación eléctrica o forme parte de un equipo eléctrico y que no sea parte integrante del circuito, podrá conectarse a una puesta a tierra de protección para evitar tensiones de contacto peligrosas.


Puesta a tierra

La puesta a tierra de protección se diseñará de modo de evitar la permanencia de tensiones de contacto en las piezas conductoras señaladas en el punto anterior, superiores a 50 V en lugares secos y 24 V en lugares húmedos o mojados en general y en salas de operaciones quirúrgicas en particular.

El conductor de tierra de protección debe ser de color verde o verde/amarillo.


Puesta a tierra

La sección del conductor de puesta a tierra de protección se fijará de acuerdo a la tabla:



La denominación estándar es:

T: Tierra, conexión directa a tierra

N: Neutro

C: Combinada

S: Separada



TN-S:

El neutro de la fuente tiene un único punto de conexión a tierra en el transformador de alimentación.

Los cables de alimentación tienen neutro separado del conductor de tierra de protección. Generalmente, el conductor de neutro es un cuarto “conductor” y el conductor de tierra forma una vaina o cubierta protectora.

Este era el arreglo estándar antes de la introducción de los sistemas de puestas a tierra de protección múltiples.



TN-S:



TN-C-S:

El neutro de la alimentación se pone a tierra en varios puntos.

El cable de alimentación tiene una pantalla metálica externa que combina neutro y tierra, con una cubierta de PVC.

La alimentación en el interior de la instalación del cliente debiera ser TN-S, es decir, el neutro y la tierra deben estar separados, conectados sólo en la posición de servicio.



TN-C-S



PNB:

Conexión a neutro de protección.

Este es una variación del sistema TN-C-S en que el cliente dispone de un terminal de tierra conectado al neutro de la alimentación, pero el neutro se conecta a tierra en un único punto, normalmente cerca del punto de alimentación al cliente.

Se reserva el uso de este arreglo cuando el cliente tiene un transformador particular



PNB:



TT:

Este en un sistema donde la alimentación se pone a tierra en un único punto, en la instalación del cliente, la pantalla del cable y las partes metálicas expuestas están conectadas a tierra vía un electrodo separado, que es independiente del electrodo de alimentación.



TT:



IT:

Este es un sistema que no tiene conexión directa entre partes vivas y tierra pero con las partes conductivas expuestas de la instalación conectadas a tierra.

Algunas veces se proporciona una conexión a tierra de alta impedancia para simplificar el esquema de protección requerido para detectar la primera falla a tierra.



IT:


Conceptos generales de medición de malla a tierra La medida del valor óhmico de la malla a tierra se realiza por dos razones:

Confrontar su valor, posteriormente a la instalación y previo a la conexión del equipo, contra las especificaciones de diseño.

Como parte del mantenimiento de rutina, para confirmar que su valor no ha aumentado sustancialmente respecto del valor medido originalmente o de su valor de diseño.



El método más común para medir el valor de resistencia a tierra de mallas pequeñas o medianas, se conoce como el método de “caída de potencial”.

En este caso es normalmente suficiente un medidor portátil de resistencia a tierra, también usado para la medida de resistividad de terreno, con dos terminales de potencial, P1 y P2 y dos terminales de corriente, C1 y C2.


Conceptos generales de medición de malla a tierra Para sistemas de malla de gran área, se requiere

normalmente un equipo más sofisticado.

Para la medida de resistencia de puesta a tierra, de preferencia la instalación debe estar desenergizada y el electrodo de tierra desconectado del sistema eléctrico.

De no ser posible la desenergización total de la instalación y la desconexión completa del electrodo de tierra, debe seguirse un procedimiento de seguridad rigurosamente organizado, que contemple los siguientes aspectos:


Conceptos generales de medición de malla a tierra Una persona a cargo del trabajo.

Comunicación entre todos quienes participan en la prueba, vía radio o teléfono portátil.

Uso de guantes de goma y calzado adecuado.

Uso de doble interruptor con aislación apropiada, a través del cual se conectan los cables al instrumento.

Uso de una placa metálica para asegurar una equipotencial en la posición de trabajo.



Tanto para instalaciones de puesta a tierra para baja tensión como para alta tensión es obligatorio el mantenimiento de P.A.T.


Conceptos generales de medición de malla a tierra Mantenimiento:

Instalaciones de P.A.T. para B.T.

Revisión anual en la época en la que se encuentre el terreno mas seco

◦ Se medirá resistencia de puesta a tierra

◦ Se medirá resistividad de terreno

Se comprobará la continuidad de la instalación a tierra

◦ Prohibido intercalar en el circuito de tierra cualquier elemento de

corte


Conceptos generales de medición de malla a tierra Se comprobará la conexión de todas las masas metálicas

a la instalación de tierra

◦ Prohibida la inclusión en serie de masas metálicas y elementos metálicos en la instalación de tierra

◦ Conexión de masas y elementos metálicos a la instalación de tierra, siempre se efectuará por derivación

Revisión cada cinco años de los conductores de enlace del electrodo con el punto de puesta a tierra


Conceptos generales de medición de malla a tierra Instalaciones de P.A.T. para A.T.

Revisión al menos una vez cada tres años en la época en la que se encuentre el terreno mas seco

◦ Se medirá la tensión de paso

◦ Se medirá la tensión de contacto

En las instalaciones de tercera categoría (centros de transformación), las medidas anteriores se sustituirán por:

◦ Medida de resistencia de puesta a tierra

◦ Medida de la resistividad del terreno


Conceptos generales de medición de malla a tierra Se comprobará la continuidad de la instalación de tierra

◦ Prohibido intercalar en la instalación de tierra cualquier elemento de corte

Se comprobará la conexión de todas las masas metálicas a la instalación de tierra

◦ Prohibida la inclusión en serie de masas metálicas y elementos metálicos en la instalación de tierra

◦ Siempre la conexión de las masas y elementos metálicos al circuito de tierra, se efectuará por derivación


Seguridad eléctrica Electrocución:

Circulación de una corriente eléctrica a través del cuerpo humano.

Para que exista posibilidad de circulación de corriente eléctrica es necesario:

◦ Que exista un circuito eléctrico formado por elementos conductores

◦ Que el circuito esté cerrado o pueda cerrarse

◦ Que en el circuito exista una diferencia de potencial mayor que cero

Para que exista posibilidad de circulación de corriente por el cuerpo humano es necesario:

◦ Que el cuerpo humano sea conductor. El cuerpo humano, si no está aislado, es conductor

debido a los líquidos que contiene (sangre, linfa, etc.)

◦ Que el cuerpo humano forme parte del circuito

◦ Que exista entre los puntos de "entrada" y "salida" del cuerpo humano una diferencia de potencial mayor que cero



Tipos de accidentes eléctricos:

Directos: Provocados por la corriente derivada de su trayectoria normal al circular por el cuerpo:

◦ Fibrilación ventricular- paro cardíaco.

◦ Asfixia- paro respiratorio.

◦ Tetanización muscular.

Indirectos: No son provocados por la propia corriente, sino que son debidos a:

◦ Afectados por golpes contra objetos, caídas, etc..

◦ Quemaduras de la víctima debidas al arco eléctrico.

La superficie corporal afectada La profundidad de las lesiones


Seguridad eléctrica Factores que intervienen en la electrocución:

Los efectos del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano vendrán determinados por los siguientes factores:

Valor de la intensidad que circula por el circuito de defecto

Resistencia eléctrica del cuerpo humano

Resistencia del circuito de defecto.

Voltaje o tensión.

Tipo de corriente

Frecuencia.

Tiempo de contacto

Curvas de seguridad:

◦ Zona 1: zona de seguridad. Independiente del tiempo de contacto.

◦ Zona 2: habitualmente no se detecta ningún efecto fisiopatológico en esta zona.

◦ Zonas 3 y 4: en ellas existe riesgo para el individuo, por tanto no son zonas de seguridad. Pueden darse efectos fisiopatológicos con mayor o menor probabilidad en función de las variables intensidad y tiempo.

Recorrido de la corriente a través del cuerpo



Efectos físicos inmediatos:

Paro cardíaco

Asfixia: Este efecto se produce a partir de 25-30 mA.

Quemaduras: Se producen zonas de necrosis (tejidos muertos), y las quemaduras pueden llegar a alcanzar órganos vecinos profundos, músculos, nervios e inclusos a los huesos.

Tetanización: Consiste en la anulación de la capacidad de reacción muscular Normalmente este efecto se produce cuando se superan los 10 mA.



Fibrilación ventricular: Se presenta con intensidades del orden de 100 mA y es reversible si el tiempo es contacto es inferior a 0.1 segundo. La fibrilación se produce cuando el choque eléctrico tiene una duración superior a 0.15 segundos, el 20% de la duración total del ciclo cardíaco medio del hombre, que es de 0.75 segundos.

Lesiones permanentes: Producidas por destrucción de la parte afectada del sistema nervioso (parálisis, contracturas permanentes, etc.)



Efectos no inmediatos:

Manifestaciones renales.

Trastornos cardiovasculares.

Trastornos nerviosos.

Trastornos sensoriales, oculares y auditivos.


Seguridad eléctrica Primeros auxilios en caso de accidente eléctrico

Eliminar el contacto, para lo cual deberá cortarse la corriente si es posible. En caso de que ello no sea posible se tenderá a desprender a la persona accidentada, con las debidas precauciones ya que la persona electrocutada es un conductor eléctrico mientras está pasando por ella la corriente eléctrica.

Accidentes en baja tensión

Cortar la corriente eléctrica, si es posible

Evitar separar a la persona accidentada directamente y especialmente si está húmeda

Si la persona accidentada está pegada al conductor, cortar éste con herramienta de mango aislante

Accidentes en alta tensión

Cortar la subestación correspondiente

Prevenir la posible caída si está en alto

Separar la víctima con auxilio de pértiga aislante y estando provisto de guantes y calzado aislante y actuando sobre banqueta aislante

Librada la víctima, deberá intentarse su reanimación inmediatamente, practicándole la respiración artificial y el masaje cardíaco. Si está ardiendo, utilizar mantas o hacerle rodar lentamente por el suelo.


puesta a tierra de instalaciones

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