7/25/2019 UNIDAD 4 importancia de los sitemas de tierras

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04/05/15

ALUMNO:Arturo serrano Chvez

PROFESOR:

n!" #os$ Enr%&ue Mun!u'a (a)%a

nsta*a+%ones E*$+tr%+as

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDE

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4.1.1- IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE TIERRA

Ura gran parte de los accidertes personales en la industria y en cualquier otra parte

donde se tenga un sistema elctrico, debidos a causas elctricas, estn relacionado

scon el contacto directo con partes metlicas. Se ha encontrado que la causa de esto

s accidentes, lia sido la falta de un sistema de tierra o sistemas de tierra adecuados.

Estadsticamente el 1!" de los incendios originados en las #nstalaciones Elctricas

se deben a fallas en los sistemas de tierras. $or sta ra%&n, se deduce que desde el

dise'o de cualquier instalaci&n elctrica para plantas industriales, hospitales, oficina

s edificios p(blicos, etc. se le debe dar gran importancia y atenci&n al sistema de

tierras.

El disponer de una red de tiera adecuada es uno de los aspectos principales para la

protecci&n contra sobretensiones en las su testaciones. ) sta red se conectan losneutros de los equipos elctricos, pararrayos, cables de guarda y todas aquellas

partes metlicas que deben estar a potencial de tierra.

*as necesidades de contar con uina red de tierra en las subestaciones es la de

cumplir con las siguientes tenciones+

a $roporcionar un circuito de muy baa impedancia para la circulaci&n de las

corrientes de tierra, ya sea que se deban a una falla de cortocircuito o a la

operaci&n de un para rayos.

b Eitar que, durante la circulaci&n de stas corrientes de falla, puedan

producirse diferencias de potencial entre distintos puntos de la subestaci&n /y

a sea sobre el piso o con respecto a partes metlicas puestas a tierra.significando un peligro para el personal, considerando que las tensiones

tolerables por el cuerpo humano deben ser mayores que las tensiones

resultantes en la malla.

c 0acilitar la operaci&n de los dispositios de protecci&n adecuados, para la

eliminaci&n de las fallas a tierra en los sistemas elctricos.

d ar mayor confiabilidad y continuidad al sericio elctrico.

e Eitar la aparici&n de potencial en el neutro en un sistema en estrella

aterri%ado.

f $roeer una cone2i&n a tierra para el punto neutro de los equipos que as lo

requieran /transformadores, reactores, etc..

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g $roporcionar un medio de descarga en los equipos, ya que estos almacenan

energa por inducci&n magntica o capacitancia, antes de proceder a tareas

de mantenimiento.

*a conducci&n de altas corrientes a tierra en instalaciones elctricas, debidas a

descargas atmosfricas o a fallas del equipo, obliga a tomar precauciones para que

los gradientes elctricos o las tensiones resultantes no ofre%can peligro a los

operadores.

4.1.2- Elementos de un sistema de puesta a tiea

Electrodos de puesta a tierra.

3arraes o conductores equipotenciales.

onductores de enlace. $uentes de cone2i&n equipotencial.

onectores y5o soldaduras.

Ele!todos de puesta a tiea

*os electrodos son elementos metlicos que permanecen en contacto directo con el

terreno. Estos estarn construidos con materiales inalterables a la humedady a la

acci&n qumica del terreno. $or ello, se suelen usan materiales tales como el obre,

el)cero galani%adoy el hierro %incado.

"aa#es o !ondu!toes e$uipoten!iales*os barraes o conductores equipotenciales consisten en barras de secci&n

rectangular o conductores cilndricos dimensionados para permitir el agrupamiento

en un punto de m(ltiples cone2iones $ara instalaciones elctricas los equipos y

reas que deben poseer barraes se relacionan a continuaci&n+

El equipo de acometida.

*os centros de control de motores.

*as subestaciones.

*as salas de equipos elctricos

*as salas de equipos de telecomunicaciones

*os cuartos elctricos

*os cuartos de telecomunicaciones.

Condu!toes de enla!e

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onstituyen la manera de transmitir a cualquier lugar o equipo de la instalaci&n el

potencial de seguridad y referencia e2istente en la tierra fsica o suelo. Estos a su

e% se diiden en+

El conductor del electrodo de puesta a tierra

El conductor de puesta a tierra del sistema *os conductores de puesta a tierra de equipos

El conductor del electrodo de puesta a tierra es el conductor utili%ado para enla%ar el

electrodo de puesta a tierra con el conductor de puesta a tierra del sistema a tras

del primer barrae equipotencial asociado a la instalaci&n.

*os conductores de puesta a tierra de equipos. 6odos los equipos, componentes, por

ra%ones de seguridad requieran cone2i&n a tierra deben ser conectados al barrae

equipotencial asociado al equipo o rea correspondiente

Puentes de !one%i&n e$uipoten!ial

*os puentes de cone2i&n equipotencial de equipos consisten en conductores o

uniones, con resistencia elctrica mnima, entre dos o ms partes del conductor de

puesta a tierra de equipo Estn constituidos por conductores o uniones que ofrecen

una conducci&n elctrica con mnima resistencia elctrica para asegurar la

continuidad elctrica necesaria entre las partes metlicas que deben estar

elctricamente conectadas entre s.

Cone!toes '(o soldaduas

onsisten en conectores mecnicos o soldaduras entre los electrodos de puesta a

tierra con el conductor del electrodo de puesta a tierra, los conductores de puesta atierra y los barraes equipotenciales para ofrecer una resistencia elctrica mnima.

)dems de ser resistente a las condiciones ambientales. 6odo encaminado a lograr

&ptimas condiciones de seguridad y estabilidad.

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4.2 Puesta a tiea de e$uipos se)*n nomas.

2+,-4. Re$uisitos )eneales paa puesta a tiea ' uni&n.*os siguientes requisitos generales identifican lo que se e2ige que cumplan la puestaa tierra y uni&n de los sistemas elctricos.

a Sistemas puestos a tiea.1 Puesta a tiea de los sistemas el!ti!os. *os sistemas elctricos que sonpuestos a tierra se deben conectar a tierra de manera que limiten la tensi&nimpuesta por descargas atmosfricas, sobretensiones en la lnea, o contacto nointencional con lneas de tensi&n mayor y que estabilicen la tensi&n a tierra durantela operaci&n normal.NOTA/ Una consideraci&n importante para limitar la tensi&n impuesta es eldireccionar los conductores de uni&n y del electrodo de puesta a tierra, de modo talque no sean ms largos de lo necesario para completar la cone2i&n sin perturbar laspartes permanentes de la instalaci&n, as como eitar dobleces y bucles

innecesarios.2 Puesta a tiea del e$uipo el!ti!o. *os materiales conductores quenormalmente no transportan corriente, que aloan a los conductores o equipoelctrico, o que forman parte de dicho equipo, deben estar conectados a tierra con elfin de limitar la tensi&n a tierra en estos materiales.0 ni&n en el e$uipo el!ti!o. *os materiales conductores que normalmente notransportan corriente, que aloan a los conductores o equipo elctrico, o que formanparte de dicho equipo, se deben conectar entre s y a la fuente de alimentaci&nelctrica de manera que estable%can una trayectoria efectia para la corriente defalla a tierra.4 ni&n de mateiales el!ti!amente !ondu!tios ' otos e$uipos. *os

materiales elctricamente conductios que normalmente no transportan corriente,que tienen probabilidad de energi%arse, se deben conectar entre s y a la fuente dealimentaci&n elctrica de manera que estable%can una trayectoria efectia para lacorriente de falla a tierra.+ Ta'e!toia e3e!tia de la !oiente de 3alla a tiea . *os equipos y el alambradoelctrico y otros materiales elctricamente conductios que tienen la probabilidad deenergi%arse, se deben instalar de forma que estable%can un circuito de baaimpedancia, que facilite la operaci&n del dispositio de protecci&n contrasobrecorriente o del detector de falla a tierra para sistemas puestos a tierra a trasde una alta impedancia.eben tener la capacidad de transportar con seguridad la corriente m2ima de falla

a tierra que probablemente sea impuesta sobre l desde cualquier punto del sistemade alambrado en donde pueda ocurrir una falla a tierra hasta la fuente dealimentaci&n elctrica. *a tierra no se debe considerar como una trayectoria efectiapara la corriente de falla a tierra.

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4.2.1 Tiea 3si!aUn 7Sistema de $uesta a 6ierra7, & simplemente 76ierra 0sica7, es un conunto deelementos formados por electrodos, cables, cone2iones, platinas y lneas de tierrafsica de una instalaci&n elctrica, que permiten conducir, drenar y disipar a la tierrauna corriente no deseada. Un sistema de puesta a tierra consiste en la cone2i&n de

artefactos elctricos y electr&nicos a tierra, para eitar que sufran da'o, tanto laspersonas como nuestros equipos, en caso de una corriente de falla.*as funciones de un sistema de puesta a tierra son+

3rindar seguridad a las personas.

$roteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garanti%ar la

correcta operaci&n de los dispositios de protecci&n.

Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabili%ar la tensi&n

elctrica a tierra, bao condiciones normales de operaci&n.

8eorar la calidad del sericio elctrico, disipar la corriente asociada a descargas

atmosfricas y limitar las sobre tensiones generadas. $or estas ra%ones, serecomienda que se realicen las instalaciones de puesta a tierra debido a que la

corriente elctrica siempre busca el camino de menor resistencia, y al llegar atierra se disipa.

4.2.0 E$uipos ele!t&ni!os.

$uesta a tierra de equipo y conductores de puesta a tierra de equipo

2+,-11,. E$uipo su#etado en su lu)a o !one!tado mediante

mtodos de alam5ado pemanente

*as partes metlicas e2puestas, normalmente no portadoras decorriente de equipos fios alimentados por o conductores aloados en

una enolente o componentes que tienen probabilidad de ser

energi%adas, se deben conectar al conductor de puesta a tierra de

equipos bao cualquiera de las siguientes condiciones+

/1 Si estn dentro de una distancia de 9.:! metros erticalmente o 1.:!

metros hori%ontalmente de obetos metlicos puestos a tierra o de

puesta a tierra y que las personas puedan hacer contacto con ellos.

/9 Si estn locali%ados en un lugar h(medo o moado y no estnaislados.

/; Si estn en contacto elctrico con metales.

/4 Si estn en un lugar peligroso /clasificado, como se indica en los

)rtculos :!! a :1

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/: Si son alimentados por un mtodo de alambrado que proee un

conductor de puesta a tierra al equipo, e2cepto como se permite en 9:!-

=>, E2cepci&n 9, para secciones cortas de enolentes metlicas.

/> Si el equipo opera con cualquier terminal a ms de 1:! olts a tierra.

4.2.4- Ele!todos de puesta a tiea.

Ele!todos pemitidos paa puesta a tiea.

1 Tu5ea met6li!a su5te6nea paa a)ua. Una tubera metlica subterrnea paraagua, que est en contacto directo con la tierra ;.!! metros o ms /incluido elademe metlico del po%o unido a la tubera y elctricamente continua /o conertidaen elctricamente continua al hacer la uni&n alrededor de las untas aislantes o de latubera aislante hasta los puntos de cone2i&n del conductor del electrodo de puesta

a tierra y a los conductores o puentes de uni&n, si se instalan.2 A!eo estu!tual del edi3i!io o estu!tua. El acero estructural de un edificio oestructura, cuando est conectada a la tierra mediante uno o ms de los siguientesmtodos+/1 uando menos un elemento metlico estructural est en contacto directo con latierra ;.!! metros o ms, con o sin recubrimiento de concreto/9 *os tornillos de sueci&n que sostienen la columna de acero estructural,conectados a un electrodo recubierto de concreto que cumple con el inciso /;siguiente y est locali%ado en los pilotes o en la cimentaci&n. *os tornillos desueci&n deben estar conectados al electrodo recubierto en concreto por medio desoldadura aut&gena o elctrica, soldadura e2otrmica, alambres de amarre de acero,

o por otros medios aprobados.0 Ele!todo e!u5ieto en !on!eto. Un electrodo recubierto en concreto debeconsistir de al menos >.!! metros de lo indicado en /1 o /9+

/1 Una o ms barras o arillas de refuer%o de acero desnudas o galani%adas con%inc u otro recubrimiento elctricamente conductor, de no menos de 1; milmetros dedimetro e instaladas en una longitud continua de >.!! metros, o por arias pie%asconectadas entre s por conductores de amarre de acero, por soldadura e2otrmica,soldadura aut&gena o elctrica, u otros medios efectios para crear una longitud de>.!! metros o mayor? o/9 onductor desnudo de cobre tama'o no menor que 91.9 mm9 /4 )@A. *os

componentes metlicos debern estar recubiertos de concreto con espesor mnimode : centmetros y debern estar ubicados hori%ontalmente dentro de una porci&ndel concreto de la cimentaci&n o de las %apatas que estn en contacto directo con latierra. Si hay arios electrodos recubiertos de concreto en un edificio o estructura, sepermitir la uni&n de s&lo uno de ellos en el sistema de electrodos de puesta a tierra.

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4 Anillo de puesta a tiea. Un anillo en contacto directo con la tierra, que rodea eledificio o estructura, con una longitud mnima >.!! metros de conductor de cobredesnudo de tama'o ;;.> mm9 /9 )@A o mayor.

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+ Ele!todos de ailla ' tu5ea. *os electrodos de arilla y tubera no debentener menos de 9.44 metros de longitud y deben estar compuestos de los siguientesmateriales+a. *os electrodos de puesta a tierra de tubera o tubo conduit no deben ser menoresde la designaci&n 91 /tama'o comercial de B y, si son de acero, su superficie

e2terior debe ser galani%ada o debe tener otro recubrimiento metlico paraprotecci&n contra la corrosi&n.b. *os electrodos de puesta a tierra tipo arilla de acero ino2idable o de acerorecubierto con cobre o %inc deben tener como mnimo 1> milmetros de dimetro.

7 Otos ele!todos. Se permitirn otros electrodos de puesta a tierra aprobados .

8 Ele!todos de pla!a. ada electrodo de placa debe tener como mnimo !.9! m9de superficie e2puesta al suelo. *os electrodos de placas de hierro o acero,desnudos o con recubrimiento conductio, deben tener un espesor mnimo >.4!milmetros. *os electrodos s&lidos de metal no ferroso, no recubiertos, deben tenercomo mnimo 1.:9 milmetros de espesor.