UNIDAD 1 – “PUESTA A TIERRA”
Tema 3: “ESQUEMAS DE CONEXIÓN DEL NEUTRO A TIERRA”
La forma en que se realizan las conexiones a tierra de protección y de servicio establece distintas características de funcionamiento de la instalación. Según el tipo de instalación que se trate(domiciliarias, industriales, hospitalarias, etc.) se determina el esquema de conexión del neutro a tierra (también llamados “esquemas de neutro” ó “regímenes de neutro”) más adecuado. En determinados casos, el régimen de neutro a utilizar está exigido por reglamentación (como es el caso de las
instalaciones domiciliarias que reciben suministro directo de la red de distribución de BT). En aquellos casos en los que el usuario recibe suministro de la red de distribución en cualquier nivel, pero cuenta con una subestación de transformación propia para su alimentación, es el mismo usuario quien define el esquema a utilizar, según las necesidades, funcionamiento y utilidad de la instalación.
Los esquemas de conexión a tierra definen la “clasificación según la conexión a tierra de las redes de alimentación y de las masas eléctricas de las instalaciones eléctricas consumidoras” y se identifican con dos letras.
Primera letra: Se refiere a la situación de la alimentación (neutro) con respecto a tierra:
T = Conexión directa del neutro a tierra.
I = Aislamiento del neutro con respecto a tierra o conexión de un punto a tierra a través de una impedancia.
Segunda letra: Se refiere a la situación de las masas de la instalación receptora con respecto a tierra.
T = Masas conectadas directamente a tierra, independientemente de la eventual puesta a tierra de la alimentación.
N = Masas conectadas directamente al punto de la alimentación puesto a tierra (en corriente alterna, este punto es normalmente el punto neutro).
Otras letras (eventuales): Se refieren a la situación relativa del conductor neutro y del conductor de
protección:
S = Las funciones de neutro y de protección, aseguradas por conductores separados.
C = las funciones de neutro y de protección, combinadas en un solo conductor (conductor PEN).
ESQUEMA TT
El esquema TT tiene el neutro (centro de estrella del transformador de distribución) conectado directamente a tierra. Las masas de la instalación receptora se conectan a tierra mediante la correspondiente línea de tierra y electrodos.
Todas las masas de la instalación interna del inmueble se conectan a tierra a través de un conductor de protección llamado PE (Protección Eléctrica) vinculado a una toma de tierra independiente del
L1 L2 L3 N Alimentación Utilización PE Masa metálica carga
P.A.T. de servicio P.A.T. de protección
conductores: tres para las fases y uno para el neutro, mientras que el conductor de protección es provisto por el usuario, derivándolo de su puesta a tierra de protección.
En este esquema las intensidades de defecto fase-tierra pueden tener valores inferiores a los de cortocircuito, pero pueden ser suficientes para provocar la aparición de tensiones peligrosas. Este sistema es de gran importancia dado que es el actualmente empleado en nuestro país para la distribución eléctrica en baja tensión, constituyendo el denominado sistema trifásico de tensiones de 3x380/220 V.
Es el sistema exigido, en las instalaciones eléctricas de inmuebles que reciben suministro en baja tensión.
ESQUEMAS TN
Los esquemas TN tienen el neutro (centro de estrella del transformador de distribución), conectado directamente a tierra y las masas de la instalación receptora conectadas al mismo punto mediante conductores de protección.
En los esquemas TN cualquier intensidad de defecto producida por una falla franca fase-masa toma un valor de cortocircuito. El lazo de falla está constituido exclusivamente por conductores activos y conductores de protección; no se incluye en dicho lazo ningún recorrido por masas extrañas ni por la tierra como en el esquema TT.
Los esquemas TN están prohibidos para las instalaciones internas de inmuebles, por lo que solo se utilizan en aquellos casos en los que el usuario reciba suministro en media ó alta tensión, posea su subestación propia, y considere que este esquema es la mejor opción para la seguridad de la instalación, las personas y resguardar costos que no sobrepasen límites admisibles.
Se distinguen tres tipos de esquemas TN según la disposición relativa del conductor neutro y del conductor de protección:
L1 L2 L3 N Alimentación Utilización PE Masa metálica carga P.A.T. de servicio Esquema TN-S
Son redes en las que además de las tres fases contienen otros dos conductores, el neutro N y el conductor de protección PE. Es decir que los usuarios no realizan puestas a tierra local de las instalaciones ya que la misma se realiza mediante el último conductor mencionado, que es
suministrado directamente desde el centro de transformación (neutro del transformador). No obstante, el usuario podrá realizar una puesta a tierra de protección adicional.
El esquema de conexión a tierra TN-S puede emplearse en los siguientes casos especiales: a. En inmuebles ó locales alimentados en media ó alta tensión desde la red pública ó con
alimentación desde grupo electrógeno propio; podrá ser decisión del usuario ó instalador el empleo del esquema TN-S.
b. En los casos en que por prescripciones de las empresas proveedoras de equipos de tecnología de la información (ó por otras necesidades) se requiera el empleo del esquema TN-S, el usuario podrá solicitar el suministro en M.T. y adoptar el esquema TN-S en la instalación de B.T. a partir de su propio transformador. Si por disposiciones de la distribuidora de energía eléctrica, ó de la autoridad de aplicación correspondiente, el usuario no puede disponer del suministro en M.T., deberá tomar el suministro en B.T., debiendo instalar para parte ó para toda la
instalación, un transformador B.T./B.T. desde el cual podrá atender en esquema TN-S las instalaciones que lo requieran.
Esquema TN-C
Es aquel en el que las funciones de neutro y de protección se combinan en un solo conductor (PEN) en toda la instalación y en el que dicho conductor común está puesto a tierra en la alimentación (neutro del transformador). Este esquema está prohibido para las instalaciones internas de los inmuebles. En locales con alimentación en media ó alta tensión, podrá ser decisión del usuario ó instalador el empleo de este esquema, exclusivamente en la vinculación entre los bornes de B.T. del transformador de distribución del usuario y el interruptor principal del tablero principal de distribución.
L1 L2 L3 PEN Alimentación Utilización Masa metálica carga P.A.T. de servicio Esquema TN-C-S
Es aquel en el que, en una parte de la instalación, las funciones de neutro y de protección se combinan en un solo conductor (PEN), puesto a tierra en la alimentación (transformador) y en el que, a partir de un determinado punto, dicho conductor se desdobla en un conductor neutro (N) y en un conductor de protección (PE). O sea que es una combinación de los dos esquemas anteriores.
Este esquema está prohibido para las instalaciones internas de los inmuebles con la siguiente excepción:
en locales con alimentación en media ó alta tensión, podrá ser decisión del usuario ó instalador el empleo del conductor PEN, exclusivamente para la vinculación entre los bornes de B.T. del transformador de distribución del usuario y el interruptor principal del tablero principal de
distribución, debiendo derivarse antes de los bornes de entrada del interruptor principal el conductor PE. A partir del tablero principal el esquema responde a la parte S del esquema TN-C-S origina
ESQUEMA IT
En este esquema el neutro no está rígidamente conectado a tierra, sino que está aislado o conectado a tierra por medio de impedancias de elevado valor.
Se utiliza en instalaciones de uso específico, que disponen de una subestación privada, donde una interrupción de la alimentación puede tener consecuencias graves.
Las masas deben interconectarse y ponerlas a tierra en un solo punto. La corriente de la primera falla adquiere valores despreciables, por lo tanto la tensión de contacto adquiere valores no peligrosos para las personas.
La corriente de una segunda falla (estando la primera) puede adquirir valores de corriente elevados según la puesta a tierra de las masas, están interconectadas (condición similar a TN) o separadas (condición similar a TT).
Por lo dicho anteriormente, este esquema requiere que la corriente de defecto sea medida
L1 L2 L3 Alimentación Utilización Masa carga P.A.T. de servicio Masa carga N PE Impedancia P.A.T. de protección
la falla antes que se produzca la segunda. Con esto se puede concluir que este esquema solo puede utilizarse en instalaciones donde exista personal calificado permanente.
