Aterrizaje de Equipos: Qué es y Por qué es Importante

¿Qué es la puesta a tierra?

La puesta a tierra de equipos es una conexión realizada mediante un enlace metálico entre el cuerpo de cualquier aparato eléctrico, o punto neutro, según sea el caso, al suelo profundo. El enlace metálico suele ser de chapa de acero al carbono, chapa de hierro fundido o cable de acero galvanizado, que debe penetrar en la malla de tierra del suelo.
La puesta a tierra de equipos se basa en las Normas IS:3043-1987.

1. Clasificación de equipos eléctricos IS: 9409-1980

2. Reglas importantes para la seguridad y la práctica de la puesta a tierra se basan en las reglas IE 1956

3. Guía sobre los efectos de la corriente que pasa a través del cuerpo humano – IS:8437-1997

4. Protección de edificios y estructuras contra los rayos – IS:2309-1969

5. Tierra: La masa conductora de la Tierra, cuyo potencial eléctrico en cualquier punto se convencionalmente asume y toma como CERO.

6. Electrodo de tierra: Un conductor o grupo de conductores en contacto íntimo con y proporcionando una conexión eléctrica a la Tierra.

7. Resistencia del electrodo de tierra: La resistencia eléctrica de un electrodo de tierra a la masa general de la Tierra.

8. Conductor de puesta a tierra: Un conductor protector que conecta el terminal principal de puesta a tierra a un electrodo de tierra u otro medio de puesta a tierra.

9. Empalme equipotencial: Conexión eléctrica que pone varias partes conductoras expuestas y partes conductoras extrañas a un potencial sustancialmente igual.
   Ejemplo: Interconectar el conductor protector, los conductores de continuidad de tierra y los conductores ascendentes de sistemas AC/HV si los hay.

10. Gradiente de potencial: La diferencia de potencial por unidad de longitud medida en la dirección en la que es máxima.

11. Voltaje de contacto: La D.P. entre una estructura metálica a tierra y un punto en la superficie de la Tierra separado por un alcance horizontal de un metro.

12. Voltaje de paso: La D.P. entre dos puntos en la superficie de la Tierra separados por una distancia de un paso (paso) asumido como un metro.

13. Red de tierra: Un sistema de electrodos de puesta a tierra compuesto por conectores interconectados enterrados en la Tierra para proporcionar una tierra común para dispositivos eléctricos y estructuras metálicas.

14. Almohadilla de tierra: Un sistema de puesta a tierra formado por una cuadrícula de conductores enterrados horizontalmente - Sirve para disipar la corriente de fallo a tierra y también como un sistema de conductores de empalme equipotencial.

Por qué es importante la puesta a tierra

La puesta a tierra es importante para garantizar:

1. Seguridad del personal

2. Seguridad de los equipos

3. Prevenir o al menos minimizar daños en los equipos como resultado del flujo de corrientes pesadas

4. Mejorar la confiabilidad del sistema de energía.

Clasificación de la puesta a tierra

La puesta a tierra se divide ampliamente en

1. Puesta a tierra del sistema (Conexión entre parte de la planta en un sistema operativo como el neutro de baja tensión de un transformador de potencia) y la tierra.

2. Puesta a tierra de equipos (tierra de seguridad) conectando los cuerpos de los equipos (como el cuerpo de un motor eléctrico, tanque de transformador, caja de interruptores, varillas de operación de interruptores de aire, cuerpo de interruptor de baja tensión, cuerpo de interruptor de alta tensión, cuerpos de interruptores de alimentación, etc.) a la tierra.

Valores permisibles de resistencia a tierra

Valores razonables para la resistencia a tierra son:

• Centrales eléctricas – 0.5 ohms

• Estaciones EHT – 1.0 ohms

• SS de 33KV – 2 ohms

• Estructuras DTR – 5 ohms

• Resistencia en la base de la torre – 10 ohms

¿Cuáles son las bases para llegar a las resistencias a tierra permisibles?

De acuerdo con las reglas IE, uno debe tener una base definida para ello, de acuerdo con las reglas IE, uno debe mantener el voltaje de contacto inferior a

1. Valor recomendado seguro 523 volts

2. Ifault = corriente máxima en condiciones de falla,
   

    

3. La corriente máxima de falla es 100 KVA, la corriente en 100 KVA es aproximadamente 100 A; donde el impedancia porcentual es 4%
   

    

4. Para una subestación de 100 KVA transformador
   

    

   
   0.26 ohms siendo bastante bajo, se debe realizar un trabajo de calidad durante la construcción, para obtener tal valor del sistema de puesta a tierra, y el gasto para eso será muy alto.
   Por lo tanto, los inspectores eléctricos insisten en unos 1.0 ohms. Esto parece justificar para las áreas urbanas. Este valor puede ser de 2 ohms en el caso de áreas rurales, lo cual es recomendado por la mayoría de las autoridades.

5. El valor de la resistencia del electrodo de tierra también es importante en vista de la protección completa por pararrayos.
   El valor de la resistencia del electrodo de tierra en ese caso se da por la fórmula
   

    

   
   Voltaje de flashover de 11 KV = 75 KV, y un desplazamiento de pararrayos = 40 KA.

Tipo de puesta a tierra

Puesta a tierra de tipo placa

En esto, se utiliza una placa de hierro fundido de tamaño 600 mm × 600 mm × 6.3 mm de espesor como placa de tierra. Esta se conecta con una tira de tierra principal de acero galvanizado en caliente de tamaño 50mm de ancho × 6mm de espesor × 2.5 metros de largo mediante tuercas, tornillos y arandelas del tamaño requerido. La tira de tierra principal se conecta con una tira de acero galvanizado en caliente de tamaño 40mm × 3mm de la longitud requerida según la ubicación del sitio hasta la conexión de tierra / neutro del equipo.

La placa de tierra se rellena y cubre con material de puesta a tierra (mezcla de carbón vegetal y sal) a 150mm desde todos los seis lados. El resto del pozo se rellena con tierra excavada. Junto con la placa de tierra, también se proporciona un tubo de PVC rígido de 2.5 metros de largo en el pozo de tierra para fines de riego para mantener la resistencia de puesta a tierra dentro del límite específico.

Puesta a tierra de tipo tubo

En este método se utiliza un tubo de acero galvanizado en caliente de tamaño 40 mm de diámetro × 2.5 metros para la puesta a tierra de equipos. Este tubo está perforado en cada intervalo de 100mm y es cónico en el extremo inferior. Se solda un perno con este tubo a 100 mm debajo de la parte superior para hacer la conexión con la tira de acero galvanizado en caliente de tamaño 40mm × 3mm de la longitud requerida según la ubicación del sitio hasta la conexión de tierra / neutro del equipo. En su extremo abierto se coloca un embudo para fines de riego. El tubo de tierra se coloca dentro de un pozo de 2700 mm de profundidad. Un "farma" de 600mm de diámetro de hoja de acero galvanizado o tubo de cemento en dos mitades se coloca alrededor del tubo.

Luego, el espacio angular entre este "farma" y el tubo de tierra se rellena con capas alternativas de 300mm de altura con sal y carbón vegetal. El espacio restante fuera del "farma" se rellenará con tierra excavada. El "farma" se levanta gradualmente a medida que avanza el relleno.

Así, el pozo se rellena hasta 300mm por debajo del nivel del suelo. Esta porción restante se cubre construyendo una pequeña cámara de ladrillo para que el extremo abierto superior del tubo y la conexión con el tubo de tierra principal sean accesibles cuando sea necesario. La cámara se cierra con una tapa de madera/piedra. Se vierte agua en el tubo a través de su extremo abierto con embudo para mantener la resistencia de puesta a tierra dentro del límite específico.

Otros tipos de puesta a tierra: Cuando las capacidades de ciertos equipos están limitadas, pueden no soportar ciertas corrientes de falla, entonces se recurre a los siguientes tipos de puesta a tierra para limitar la corriente de falla.

1. Puesta a tierra de resistencia

2. Puesta a tierra de reactancia

3. Puesta a tierra de bobina de Peterson.

4. Puesta a tierra a través de un transformador de puesta a tierra.

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