6.2 Métodos de puesta a tierra: neutro
6.2 Métodos de puesta a tierra: neutro flotante, solido, a
flotante, solido, a
travez de impedancia
travez de impedancia
El término “puesta a tierra” (grounding) consiste en varias funciones que tienen en El término “puesta a tierra” (grounding) consiste en varias funciones que tienen en común la utilización de la tierra. Se pueden distinguir dos tipos de puesta a tierra: común la utilización de la tierra. Se pueden distinguir dos tipos de puesta a tierra:
!uesta a tierra de protección: se puede descri"ir como un método para proteger !uesta a tierra de protección: se puede descri"ir como un método para proteger a las personas # a los equipos de valores de tensión peligrosos. E$emplos:
a las personas # a los equipos de valores de tensión peligrosos. E$emplos:
%one&ión de pantallas de ca"les a tierra para evitar pertur"aciones en %one&ión de pantallas de ca"les a tierra para evitar pertur"aciones en componentes electrónicos
componentes electrónicos
%one&ión de los cierres met'licos de un con$unto de celdas de %one&ión de los cierres met'licos de un con$unto de celdas de
!uesta a tierra del sistema: se puede descri"ir como la cone&ión deli"erada a !uesta a tierra del sistema: se puede descri"ir como la cone&ión deli"erada a tierra de un sistema eléctrico en tensión. Esta cone&ión se realiza normalmente en tierra de un sistema eléctrico en tensión. Esta cone&ión se realiza normalmente en los puntos neutros* aunque e&isten otras soluciones
los puntos neutros* aunque e&isten otras soluciones
Seguridad: para protección tanto de las personas como de los equipos de Seguridad: para protección tanto de las personas como de los equipos de posi"les valores
posi"les valores
elevados de tensión elevados de tensión
+i$ar la red al potencial de tierra: para evitar tensiones peligrosas de"ido a los +i$ar la red al potencial de tierra: para evitar tensiones peligrosas de"ido a los
acoplamientos capacitivos (capacidades par'sitas fase,tierra o capacidades entre acoplamientos capacitivos (capacidades par'sitas fase,tierra o capacidades entre fases de
fases de
sistemas a diferente tensión) sistemas a diferente tensión)
-educir las corrientes de falta a tierra: la cone&ión del sistema a tierra a través de -educir las corrientes de falta a tierra: la cone&ión del sistema a tierra a través de una
una
impedancia permite limitar las corrientes de falta en caso de faltas a tierra impedancia permite limitar las corrientes de falta en caso de faltas a tierra
-educir las so"retensiones: la puesta a tierra permite reducir las so"retensiones -educir las so"retensiones: la puesta a tierra permite reducir las so"retensiones por:
por:
+altas a tierra transitorias: las faltas con arco generan so"retensiones en las +altas a tierra transitorias: las faltas con arco generan so"retensiones en las fases sanas por
generación # reingnición del arco. Estas so"retensiones son especialmente elevadas en
sistemas aislados de tierra
umento del potencial del neutro: en un sistema aislado* una falta a tierra
provoca que el neutro del sistema se ponga a la tensión de fase* de forma que las fases sanas se ponen a tensión compuesta. Si se pone a tierra el sistema* la
so"retensión ser' menor cuanto m's efectiva sea dic/a puesta a tierra (menor sea su impedancia)* de forma que el nivel de aislamiento de los equipos puede ser menor (m's económicos)
ransitorios de manio"ra # ra#os: la puesta a tierra del sistema* aunque no reduce las so"retensiones por manio"ra # ra#os* permite redistri"uir la tensión entre las fases # reducir la posi"ilidad de un fallo del aislamiento entre fase # tierra
Simplificar la localización de las faltas: una puesta a tierra del sistema genera una corriente de falta que puede ser detectada con facilidad # que forma la "ase para localizar el punto de falta
0E1-2
3a puesta a tierra del sistema se puede clasificar atendiendo a la naturaleza del circuito que conecta el neutro del sistema a tierra en:
0eutro aislado (ungrounded)
0eutro r4gido a tierra (solid grounding)
0eutro impedante (impedance grounding):
!uesta a tierra con resistencia (reactance grounding)
!uesta a tierra con reactancia (resistance grounding)
!uesta a tierra resonante (ground fault neutralizer)
Neutro flotante
En general* se dice que el neutro es flotante * cuando 0o e&iste cone&ión galv'nica entre el neutro # el sistema de puesta a tierra de la red eléctrica.
0o es usual que el neutro de una red eléctrica este flotante.
En particular* 02 es usual* en los secundarios estrella de transformadores de distri"ución.
El neutro flotante es un centro estrella que no esta conectado a tierra. Esto en un circuito trif'sico.
3os motores trif'sicos usualmente tienen el neutro flotante* si sus "o"inas est'n en cone&ion estrella.
3os transformadores generalmente tienen su neutro aterrizado5 por e&cepción tiene el neutro flotante.
En sistemas de potencia con alimentadores primarios de lta ensión (..) de tres conductores* cu#os niveles de aislamiento sean superiores ( con ma#or 6.7.3.) a uno de cuatro conductores* puede darse que los transformadores con el primario en estrella tengan el neutro flotante (lado de ..).
Se utiliza el neutro flotante en "ancos de condensadores trif'sicos.
En los sistemas eléctricos especiales con neutro aislado o puesto a tierra a través de una impedancia* los "ancos de condensadores de"en conectarse con el neutro flotante* de esa forma se evita la circulación de armónicos de corriente que
producen incrementos de corriente superiores al valor nominal # que puede da8ar a los condensadores.
3os sistemas con neutro aislado son aquellos que est'n operados sin una cone&ión intencional del neutro a tierra.
En realidad* los sistemas aislados est'n puestos a tierra a través de las capacidades a tierra de los elementos del sistema
ipos de puesta a tierra
0eutro aislado
9enta$as:
3a primera falta a tierra solo causa una peque8a circulación de corriente
capacitiva* por lo que se puede operar el sistema sin afectar a la continuidad del suministro
0o es necesario invertir en equipamiento para la puesta a tierra. Si para el sistema de protección
esventa$as:
a#or coste de aislamiento de los equipos a tierra. 1na falta provoca que las fases sanas se pongan a tensión compuesta respecto a tierra
a#ores posi"ilidades de so"retensiones transitorias por faltas con arco.
3os sistemas con neutro rígido a tierra son aquellos que est'n operados con una cone&ión directa del neutro a tierra. !ara asegurar las venta$as de este método es necesario que la puesta a tierra sea efectiva:
ipos de puesta a tierra
0eutro r4gido a tierra
En cualquier punto del sistema:
9enta$as:
+acilidad de detección # localización de las faltas a tierra
3imitación de las so"retensiones por faltas a tierra # transitorias por manio"ras # ra#os
esventa$as:
+altas a tierra m's energéticas.
solido
3a cone&ión a tierra sólida:
, -educe las so"retensiones transitorias # temporarias.
, !rotege de so"retensiones impulsivas.
, !ermite seguridad de servicio.
, 3a magnitud de la corriente de falla es elevada.
3a cone&ión a tierra con impedancia* # al l4mite el sistema con neutro aislado:
, ificulta la u"icación de la falla.
, 3as manio"ras generan elevadas so"retensiones en particular cuando /a# fallas monof'sicas.
sistemas con neutro puesto a tierra a través de una alta impedancia. Se
permitir'n sistemas con neutro puesto a tierra a través de una alta impedancia* por lo general una resistencia* la cual limita la corriente de falla a tierra a un valor "a$o* para sistemas de corriente alterna trif'sicos de ;<= a >=== volts* si se cumplen todas las condiciones siguientes:
(>) 3as condiciones de mantenimiento # supervisión aseguran que solamente personal calificado atender' a la instalación.
(?) @a# detectores de tierra instalados en el sistema.
(A) 0o se alimentan cargas de l4nea a neutro.
3os sistemas con neutro puesto a tierra a través de una alta impedancia de"en cumplir las disposiciones de (a) /asta (g).
a) Ubicacin de la impedancia de puesta a tierra. 3a impedancia de puesta a tierra se de"e instalar entre el conductor del electrodo de puesta a tierra # el punto neutro del sistema. Si no /a# un punto neutro disponi"le* la impedancia de puesta a tierra se de"e instalar entre el conductor del electrodo de puesta a tierra # el punto neutro derivado de un transformador de puesta a tierra.
b) !onductor del sistema puesto a tierra. El conductor del sistema puesto a tierra desde el punto neutro del transformador o del generador /asta el punto de cone&ión a la impedancia de puesta a tierra* de"e estar totalmente aislado.
El conductor puesto a tierra del sistema de"e tener una ampacidad no menor al valor de la corriente m'&ima nominal de la impedancia de puesta a tierra* pero en ningún caso el conductor puesto a tierra del sistema de"e ser menor que el
tama8o <.AB mm? (< CD) de co"re o el >A.A mm? ( CD) de aluminio o aluminio revestido de co"re.
c) !one"in de puesta a tierra del sistema. El sistema no de"e ser puesto a tierra* e&cepto a través de la impedancia de puesta a tierra.
N#$%: 3a impedancia normalmente es seleccionada para limitar la corriente de falla a tierra a un valor ligeramente superior o igual a la corriente de carga
capacitiva del sistema. Este valor de impedancia tam"ién limitar' las so"retensiones transitorias a valores seguros.
d) $ra&ectoria del conductor desde el punto neutro 'asta la impedancia de puesta a tierra. Se permitir' que el conductor que conecta el punto neutro del transformador o del generador a la impedancia de puesta a tierra esté instalado en una canalización diferente a la de los conductores de fase.
0o se e&igir' llevar este conductor con los conductores de fase /asta el primer medio de descone&ión del sistema o del dispositivo de so"recorriente.
e) (uente de unin del euipo. El puente de unión del equipo (la cone&ión entre los conductores de puesta a tierra de equipos # la impedancia de puesta a tierra) de"e ser un conductor sin empalmes* llevado desde el primer medio de
descone&ión del sistema o del dispositivo de so"recorriente* /asta el lado puesto a tierra de la impedancia de puesta a tierra.
f) Ubicacin del conductor del electrodo de puesta a tierra. El conductor del electrodo de puesta a tierra de"e estar conectado en cualquier punto* desde el lado puesto a tierra de la impedancia de puesta a tierra a la cone&ión de puesta a tierra de equipos en el equipo de acometida o en el primer medio de descone&ión del sistema.
