Falla a tierra vs falla a tierra: Comprendiendo las diferencias y los métodos de protección

¿Qué es una falla a tierra y una falla a tierra?

Falla a tierra:

Una falla a tierra ocurre cuando se desarrolla una conexión no intencional (falla) entre un conductor vivo y el punto de tierra o neutro. En tal falla, la corriente fluye directamente a la tierra. Esto puede ocurrir en varias formas, como una falla de línea simple a tierra (L-G), doble línea a tierra (LL-G) o triple línea a tierra (LLL-G).

Las fallas a tierra son particularmente graves porque pueden resultar en una magnitud grande de corriente de falla. Si no se eliminan rápidamente dentro del tiempo especificado, esta alta corriente puede causar daños significativos al equipo del sistema de potencia, incluyendo transformadores, cables y equipos de conmutación. Por lo tanto, la detección y aislamiento rápidos de las fallas a tierra son críticos para la protección y seguridad del sistema.

Nota:

El punto de tierra debe estar conectado correctamente a la fuente y estar efectivamente a tierra. Además, cuando un conductor vivo entra en contacto con la tierra (por ejemplo, cae a la tierra), crea una ruta no intencional a tierra. Esta condición se conoce generalmente como una falla a tierra—un tipo de falla de circuito abierto o de fuga donde la corriente fluye desde el conductor a la tierra.

Causas de las fallas a tierra:

• Falla de aislamiento: Degradación o pérdida de propiedades dieléctricas en el aislamiento debido al envejecimiento, sobrecalentamiento o contaminación.

• Daño físico a los cables subterráneos: Daño mecánico durante la excavación o construcción, o ingreso de agua a las zanjas de cable, lo que lleva a la ruptura del aislamiento.

• Sobrecarga de cables: Corriente excesiva que causa sobrecalentamiento, lo que puede derretir o cortar el conductor, permitiéndole entrar en contacto con la tierra.

• Perturbaciones naturales:

• Árboles cayendo sobre líneas eléctricas.

• Acumulación o flujo de agua sobre aisladores, causando flashover.

• Animales o aves tocando simultáneamente un conductor vivo y una estructura a tierra, creando una ruta conductiva.

Protección contra fallas a tierra:

Para proteger el sistema de potencia, se utilizan relés protectores para detectar condiciones anormales e iniciar el apagado del interruptor asociado.

Transformadores instrumentales—como Transformadores de Corriente (TCs) y Transformadores de Tensión (TTs)—se utilizan para medir la corriente y tensión del sistema, respectivamente. Estas señales se alimentan a los relés protectores, que comparan los valores medidos contra umbrales preestablecidos.

Si la corriente o tensión supera el límite preestablecido, el relé se activa, enviando una señal de apagado al interruptor para aislar la sección defectuosa y eliminar la falla.

Relés comunes utilizados para la protección contra fallas a tierra incluyen:

• Relés basados en corriente:

• Relé de Sobrecorriente

• Relé de Sobrecorriente Instantáneo

• Relé de Falla a Tierra

• Relés basados en tensión:

• Relé de Sobre tensión

• Relé de Sobreflujo

Falla a tierra:

Una falla a tierra es un tipo de falla de circuito abierto que ocurre cuando un cable o conductor portador de corriente se rompe y entra en contacto con la tierra o con un material conductor que está en contacto con la tierra. En tal escenario, bajo condiciones de flujo de potencia radial, el extremo de carga del sistema se desconecta de la fuente.