¿Cuáles son las razones para sistemas de puesta a tierra de alta impedancia únicamente?

Los sistemas de tierra elevada (generalmente conocidos como sistemas de tierra de alta resistencia) se utilizan principalmente por las siguientes razones:

Limitar la corriente de falla a tierra

Reducir el riesgo de daño al equipo

En los sistemas de tierra de alta resistencia, la corriente de falla a tierra se limita a un nivel relativamente bajo. Cuando ocurre una falla a tierra, fluye una corriente de falla menor a través de la ruta de tierra. Este bajo nivel de corriente de falla tiene menos impacto en el estrés térmico y la electrodinámica del equipo eléctrico (como transformadores, cables, interruptores, etc.) que los sistemas de tierra de baja resistencia o de conexión directa. Por ejemplo, para algunos equipos eléctricos de precisión que son más sensibles a las corrientes de falla, el sistema de tierra de alta resistencia puede prevenir que el calor generado por corrientes de falla excesivas cause daños en el aislamiento interno del equipo o deformación de la estructura mecánica.

Evitar la propagación de fallas

La corriente de falla a tierra menor puede evitar fallas más graves, como cortocircuitos entre fases, cuando ocurre una falla a tierra. En un sistema de tierra de baja resistencia, una corriente de falla grande puede generar una fuerza electromagnética suficientemente fuerte, de manera que el equipo eléctrico alrededor del punto de falla esté sujeto a un choque mecánico, resultando en la destrucción del aislamiento entre fases, lo que expande el rango de la falla. El sistema de tierra de alta resistencia puede reducir eficazmente este riesgo, de modo que el rango de la falla se limite al punto de falla a tierra.

Mantener la estabilidad del sistema

Reducir las caídas de tensión

Cuando ocurre una falla a tierra, el sistema de tierra de alta resistencia tiene un impacto relativamente pequeño en la tensión del sistema debido a la pequeña corriente de falla. En algunos sitios industriales con altos requisitos de estabilidad de tensión, como la producción continua de empresas químicas o centros de datos, tales sistemas pueden reducir las caídas de tensión causadas por fallas a tierra. Por ejemplo, en un centro de datos, si la tensión disminuye bruscamente debido a una falla a tierra, dispositivos como servidores pueden apagarse o perderse datos. Un sistema de tierra de alta resistencia ayuda a mantener la estabilidad de la tensión y garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos.

Mejorar la continuidad del suministro

Dado que un sistema de tierra de alta resistencia no causa inmediatamente el disparo del interruptor en caso de una falla a tierra (en algunos casos, puede operar durante un período de tiempo con una falla), esto mejora la continuidad del suministro de energía. Para algunas cargas importantes que no permiten fácilmente cortes de energía, como sistemas de soporte vital en hospitales, equipos de navegación en aeropuertos, etc., los sistemas de tierra de alta resistencia pueden mantener el suministro de energía durante la solución de problemas y reparación, ganando tiempo para asegurar el funcionamiento de los equipos importantes.

Facilita la detección y localización de fallas

Detección de fallas

En el sistema de tierra de alta resistencia, aunque la corriente de falla a tierra es pequeña, puede ser detectada con precisión por dispositivos especiales de detección de fallas a tierra (como transformadores de corriente de secuencia cero, relés de falla a tierra, etc.). Estos dispositivos pueden detectar la pequeña corriente de falla a tierra y enviar una señal de alarma para recordar al personal de operación y mantenimiento que solucione la falla a tiempo. Por ejemplo, en sistemas eléctricos complejos en plantas industriales grandes, esta capacidad de detección de fallas precisa ayuda a localizar rápidamente los puntos de falla y reducir el tiempo de solución de problemas.

Precisión de localización

Dado que el sistema de tierra de alta resistencia limita el rango de difusión de la corriente de falla, la ruta de la corriente de falla es relativamente clara, lo que ayuda a mejorar la precisión de la localización de fallas. En un sistema de tierra de baja resistencia, la corriente de falla puede fluir a través de múltiples rutas paralelas. En un sistema de tiera de alta resistencia, la corriente de falla fluye principalmente a lo largo de la ruta de la resistencia de tierra, lo que facilita la localización de fallas y es conveniente para que el personal de operación y mantenimiento rectifique las fallas a tiempo.