régimen de conexión a tierra, (ica-procobre, ago. 2016)
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Ing. Alberto Braulio Alzate Duque
Ingeniero Electricista
Universidad Nacional de Colombia
SEGELECTRICA SA DE CV
Régimen de conexión a tierra
ConsumoFuente de suministro
L
N
? ?
Generación
?
?
OTROS USOSSISTEMAS DE POTENCIA
NECIEEE 80 de 2000IEEE 80 de 2000
ó
NEC
ó
NEC
IEC
IEC
NEC
NEC
IEEE
IEC
NFPA
NFPA
2
LATINO AMERICA - México - Brasil - Perú - Chile - Argentina
NORTE AMERICA - Canadá - EEUU
EUROPA - Reino Unido - Italia - Francia - Alemania - Polonia - Hungría - Suecia - España - Benelux - Gracia - Rusia AFRICA
Sud Africa
ASIA - S.E. Asia - Singapur - Australia - China - India - Japón
ICA
Promover el uso y consumo de aplicaciones de cobre mediante una adecuada gestión de información.
3
Cables Eléctricos
Tuberías de Cobre
Calentadores Solares
Motores y Transformadores
Eficiencia Energética
El Cobre en la Salud
Normalización y Regulación Información de Mercado Comunicación
Entrenamiento o Capacitación
Organismos Públicos y Privados Ingenieros Técnicos Usuarios Finales
Frentes
Público
Campañas
4
Aviso Importante
Este informe, estudio y/ su presentación fue contratado por Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C.
para su realización y presentación al Ing. Alberto Braulio Alzate Duque, SEGELECTRICA SA DE CV y se ha procurado
el mejor apego a obtener la información precisa y confiable posible. Sin embargo existe la posibilidad de que no sea
precisa o aplicable en todos los casos por lo que se reserva a la revisión en cada caso de los temas expuestos.
Contenido
1. Introducción
2. Definiciones
3. Ejercicios.
5
Introducción
El régimen de conexión a tierra, también conocido como régimen de conexión del neutro es sin duda una de las cosas que solemos dar por sentado en nuestras instalaciones y rara vez nos cuestionamos si es necesario cambiar este régimen de acuerdo al tipo de instalación.
En general un RCT o RCN tiene como finalidad controlar los efectos de una falla en el aislamiento.
Se reconocen 3 RCT pero existen variantes y coexistencias entre estos.
Punto medio de un
sistema polifásico
conectado en estrella
o punto medio de un
sistema monofásico
puesto a tierra
2:50:48 p. m.
IEV number 195-02-05
Punto
neutro
Punto
neutro
Punto Neutro
http://www.electropedia.org/
Conductor eléctricamente
conectado al punto
neutro y capaz de
contribuir a la distribución
de la energía eléctrica.
IEV number 195-02-06
L Punto
neutro
Conduct
or neutro
I
Como se
llama?
Conductor Neutro
http://www.electropedia.org/
Conductor conectado
intencionalmente a
tierra.
(generalmente el
neutro)
Conductor puesto a tierra:
Conecta las partes metálicas NO
conductoras.
IEV number 195-02-11
Conductor de protección que
parte de la ultima unión lícita
entre el conductor puesto a
tierra y tierra y llega a la
envolvente del equipo.
Conductor de puesta a tierra para equipos:
250-118. Tipos de conductores de puesta a tierra de equipos. El conductor de puesta a tierra de
equipos, llevado junto con los conductores del circuito o que los encierra, debe ser uno o más o una combinación de los siguientes:
(1) Un conductor de cobre, aluminio o aluminio recubierto de cobre. Este conductor debe ser sólido o cableado; aislado, cubierto o desnudo; en forma de un alambre o una barra de cualquier forma.
(2) Tubo conduit metálico pesado Tipo RMC.
(3) Tubo conduit metálico semipesado Tipo IMC.
(4) Tubo conduit metálico ligero Tipo EMT.
(5) Tubo conduit metálico flexible Tipo FMC, que cumpla todas las siguientes condiciones.
a. El tubo conduit termina en accesorios aprobados.
b. Los conductores del circuito alojados en el tubo conduit están protegidos por dispositivos contra sobrecorriente con valor de 20 amperes o menos.
c. La longitud combinada de tubo conduit metálico flexible, tubería metálica flexible y tubo conduit metálico flexible hermético a los líquidos, en la misma trayectoria de falla a tierra, no sea mayor a 1.80 metros.
d. Si se utiliza para conectar equipos en donde se requiere flexibilidad para minimizar la transmisión de la vibración del equipo o para proporcionar flexibilidad para un equipo que requiere movimiento después de la instalación, se debe instalar un conductor de puesta a tierra de equipos.
(6) Tubo conduit metálico flexible hermético a los líquidos Tipo LFMC, cumpliendo todas las siguientes condiciones:
a. El tubo conduit termina en accesorios aprobados.
b. Para designaciones métricas de 12 hasta 16 (tamaños comerciales de ⅜ a ½ pulgada), los conductores del circuito contenidos en el tubo conduit están protegidos por dispositivos contra sobrecorriente de 20 amperes o menos.
c. Para designaciones métricas de 21 hasta 35 (tamaños comerciales de ¾ a 1¼ pulgada) los conductores del circuito contenidos en el tubo conduit están protegidos por dispositivos de sobrecorriente de no más de 60 amperes, y no hay tubo conduit metálico flexible, tubería metálica flexible ni tubo conduit metálico flexible hermético a los líquidos en designaciones métricas de 12 hasta 16 (tamaños comerciales de ⅜ a ½ pulgada) en la trayectoria de la falla a tierra.
d. La longitud combinada de tubo conduit metálico flexible, tubería metálica flexible y tubo conduit metálico flexible hermético a los líquidos, en la misma trayectoria de la corriente de falla no es mayor a 1.80 metros.
e. Si se utiliza para conectar equipos en donde se requiere flexibilidad para minimizar la transmisión de la vibración del equipo o para proporcionar flexibilidad para un equipo que requiere movimiento después de la instalación, se debe instalar un conductor de puesta a tierra de equipos.
(7) Tubo conduit metálico flexible ligero Tipo FMT, que termina en accesorios aprobados y que cumple todas las siguientes condiciones:
a. Los conductores del circuito contenidos en la tubería están protegidos por dispositivos contra sobrecorriente de 20 amperes o menos.
b. La longitud combinada de tubo conduit metálico flexible, tubería metálica flexible y tubo conduit metálico flexible hermético a los líquidos, en la misma trayectoria de la corriente de falla a tierra, no es mayor a 1.80 metros.
(8) La armadura del cable tipo AC, como se establece en 320-108.
(9) La cinta de cobre de cable con aislamiento mineral y forro metálico Tipo MI.
(10) Cable con blindaje metálico Tipo MC que brinda una trayectoria efectiva para la corriente de falla a tierra de acuerdo con uno o más de lo siguiente:
a. Contiene un conductor de puesta a tierra aislado o no aislado en cumplimiento con 250-118 (1).
b. La combinación de la cubierta metálica y el conductor no aislado de unión/puesta a tierra de equipos del cable tipo MC de cinta metálica entrelazada que está identificado como un conductor de puesta a tierra de equipos.
c. La cubierta metálica o la combinación de la cubierta metálica y los conductores de puesta a tierra del cable tipo MC de tubo liso o corrugado, que está aprobada como un conductor de puesta a tierra.
(11) Charola portacables, como se permite en 392-10 y 392-60.
(12) El armazón de ensambles de cables aislados, como se permite en 370-3.
(13) Otras canalizaciones metálicas aprobadas, eléctricamente continuas y canales auxiliares aprobados.
(14) Canalizaciones metálicas superficiales adecuadas aprobadas para puesta a tierra.
Conductor utilizado para
conectar el(los) electrodo(s) de
puesta a tierra al conductor de
puesta a tierra del equipo, al
conductor puesto a tierra o a
ambos, a la acometida en cada
edificio o a la estructura donde
esté alimentado desde una
acometida común o a la fuente
de un sistema derivado
separadamente. 2:50:48 p. m.
Conductor del electrodo de puesta a tierra:
Parte conductora, que pueden
ser embebidas en un medio
conductor específico, por
ejemplo, de hormigón, en
contacto eléctrico con la tierra.
Conductor o grupo de
conductores enterrados que
permiten establecer una
conexión eléctrica con el suelo o
terreno. 2:50:48 p. m.
Electrodo de puesta a tierra:
Conductor que une el conductor
puesto a tierra de la instalación
con el conductor de puesta a tierra
para equipos.
2:50:48 p. m.
IEV
Puente de Unión Principal:
Puente de unión:
Conductor confiable, para asegurar la conductividad eléctrica requerida entre partes
metálicas que deben estar conectadas eléctricamente
Puente de unión principal:
Conexión en la acometida entre el conductor
del circuito puesto a tierra y el conductor de
puesta a tierra del equipo.
NOM-001-SEDE-2012
Puente de unión del sistema:
Conexión entre el conductor puesto a tierra del circuito y el conductor de puesta a tierra del lado del suministrador, o el conductor puesto a tierra del equipo, o ambos, a un sistema derivado separado.
NOM-001-SEDE-2012
L
L
L
Desde 1880 a 1920, el transporte y la distribución de la electricidad se realizan en «neutro aislado», líneas desnudas, puestas fuera de alcance, soportadas por aisladores; ningún punto de la red está puesto voluntariamente a tierra. En viviendas, la tensión es de 100/110 V CA.
HISTORIA:
•En 1882, una recomendación de la Société Britannique des Ingénieurs Télégraphistes et Electriciens, indica que, en las viviendas, si la tensión es > 60 V CA habrá que instalar aparamenta y conductores de manera que no haya riesgo de electrización.
27
HISTORIA:
•En todo este periodo, los fusibles se funden y las personas «se electrizan», pero, teniendo en cuenta el nivel de tensión de distribución, hay pocas electrocuciones.
•En 1923, en Francia, una «norma» relativa a las instalaciones eléctricas «impone» la puesta a tierra de las masas:
28
HISTORIA:
•La norma no da ninguna indicación sobre las condiciones de puesta a tierra, ni sobre el valor de la resistencia de puesta a tierra y no prevé ningún dispositivo de protección.
29
NEUTRO AISLADO :
MONITOR DE AISLAMIENTO:
30
NEUTRO A TIERRA:
31
TN-C:
T
I
Conexión
directamente a
tierra
Todas las partes
vivas están aisladas
de tierra o un punto
conectado a tierra a
través de una
impedancia de valor
elevado
Sistema
de
potencia
T Conexión
directamente a
tierra
N
Conexión
directamente con la
tierra del sistema de
potencia
Partes
conductivas
de la
instalación
S
Función de
protección provista
por un conductor
distinto al neutro
C Función de
protección provista
por el neutro
Función de
protección
35
Conductor neutro
Conductor de protección
Conductor con función
combinada de
protección y “conductor
neutro”
SIMBOLOGÍA
38
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN
Conductor neutro
39
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN
Conductor diferente al neutro
40
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN:
Conductor diferente al neutro en un
tramo del circuito y neutro en otro tramo
41
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN:
Conductor diferente al neutro en un
tramo del circuito y neutro en otro tramo
42
MODO DE OPERACIÓN ANTE LA FALLA:
43
MODO DE OPERACIÓN ANTE LA FALLA:
45
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN:
A través de la puesta a tierra local
46
TT
47
MODO DE OPERACIÓN ANTE LA FALLA:
49
FUNCIÓN DE PROTECCIÓN:
A través de la puesta a tierra local
50
MODO DE OPERACIÓN ANTE LA FALLA:
51
MODO DE OPERACIÓN ANTE LA FALLA:
52
RESUMEN
53
COMPARATIVO
Arreglo para prevenir una corriente indeseable.
La puesta a tierra de sistemas eléctricos, conductores del circuito, “apartarrayos”, dispositivos de protección contra sobretensión y partes metálicas conductivas del equipo que normalmente no transportan corriente, se deben instalar y disponer de manera que se impida una corriente indeseable.
54
CORRIENTE INDESEABLE Sección 250-6 NEC
Corrientes temporales no clasificadas como corrientes indeseables.
Las corrientes temporales resultantes de condiciones anormales, tales como corrientes de falla a tierra, no se deben clasificar como corrientes indeseable.
Como Corolario se sobreentiende cualquier otra corriente como indeseable.
55
CORRIENTE INDESEABLE Sección 250-6 NEC
(1) Desconectar una o más de estas conexiones de puesta a tierra, pero no todas.
(2) Cambiar la ubicación de las conexiones de puesta a tierra.
(3) Interrumpir la continuidad del conductor o de la trayectoria conductiva que causa la corriente indeseable.
(4) Tomar otra acción correctiva adecuada y aprobada.
56
ACCIONES CORRECTIVAS
2:50:48 p. m.
Y Y A B
C
?
¡GRACIAS!
Webinar presentado por:
Ing. Alberto Braulio Alzate Duque
Ingeniero Electricista
Coordinador de ingeniería
(+52) 55 3898 2766
60
• www.procobre.org • Marycarmen Ruiz • [email protected] • Síganos en redes sociales
Procobre México
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Procobre en Español
61
PREGUNTAS Y RESPUESTAS
A continuación se enlistan las preguntas que no pudieron ser respondidas durante la sesión.
Pregunta 1. Si bien pueden coexistir todos los Regímenes de Conexión (RDC) en una sola
instalación, ¿Por qué el TN-S debe estar aguas abajo del TN-C y no al revés?
Sí pueden coexistir y el TNC puede estar aguas abajo del TNS pero siempre que no se esté hablando
del mismo usuario, es decir en una red de BT pueden haber dos usuario diferente régimen de
conexión incluso de cualquiera de los 3 regímenes y no importa cual esté primero que el otro, lo que
va a ocurrir si el TNC está después de un TNS es que en el TNC se le atribuye al neutro la función de
protección en consecuencia desde ese usuario hasta la fuente el conductor neutro que es compartido
ya tendrá la función de protección, con lo cual para el usuario que tiene TNS el neutro que llega ya
tiene la función de protección, pero es solo cuestión de nombre, porque en realidad la función de
protección para el TNS solo será efectuada por el conductor de protección y no por el neutro.
Pregunta 2. ¿Por qué el TN-S es obligatorio para redes que tengan conductores de sección
menor o igual a 10 mm2 de Cu?
Este no el caso de instalaciones en México por ejemplo, pero en principio no se me hace lógico
pensando en que el menor valor de la tabla 250-122 es de 2,08 mm2 con lo cual si el neutro tiene 10
mm2, aún podría tener la función de protección sin problema, salvo que la limitación no estuviera en
el área del conducto sino en el interruptor asociado. De cualquier forma si tuvieras un caso puntual
con todo gusto podemos analizarlo juntos.