LA PUESTA A TIERRA
Introducción a Riesgos Eléctricos
DOCENTES:
Son una importante componente de las instalaciones eléctricas. Influencian la estabilidad de la red de suministro (TS).
Brindan seguridad al usuario (TP), actuando en conjunto con las protecciones diferenciales.
LA PUESTA A TIERRA
Diseño de una Puesta a Tierra en Baja Tensión.
Objetivo: Proteger a las personas de contactos accidentales con un equipo energizado.
Los efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano, dependen de la:
Intensidad de la corriente que lo atraviesa.
Duración del contacto.
Efectos de la Intensidad de Corriente en el Cuerpo Humano.
Corriente que atraviesa el C. H. en (mA)
Efectos
Hasta 1 Imperceptible para el hombre. 2 a 3 Sensación de hormigueo.
3 a 10 El sujeto consigue, generalmente, desprenderse del contacto(liberación). De todas formas, la corriente no es mortal.
10 a 50
La corriente no es mortal si se aplica durante intervalos decrecientes a medida que aumenta su intensidad. De lo contrario los músculos de la respiración se ven afectados por calambres que pueden provocar la muerte por asfixia.
50 a 500
Corriente decididamente peligrosa en función creciente con la duración del contacto que da lugar a la fibrilación cardiaca (funcionamiento irregular con contracciones muy frecuentes e ineficaces). Posible defunción del infortunado.
Más de 500
Decrece la posibilidad de fibrilación pero aumenta el riesgo de muerte por parálisis de los centros nerviosos o a causa de fenómenos secundarios.
DAÑOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA
Corriente en mA10000 5000
500 50
5 0,5
0,1 100
20 500 2000 10000
Resistencia del Cuerpo Humano
• La resistencia del Cuerpo Humano es variable según las condiciones
físicas y psíquicas, y de su estado de la piel (seca – mojada)
• La resistencia de la piel depende fundamentalmente de: Espesor,
Grado de Humedad, contenido salino de la piel, Presión y área de contacto.
VC F
ICH
RCH
La resistencia del Cuerpo Humano es un valor promedio.
En Chile la norma SEC, estableció - Para contacto en A T : 1000 Ω - Para contacto en B T : 3000 Ω
Tensiones de Seguridad
La normativa nacional estableció que los voltajes máximos tolerados por el C.H. , denominados tensiones de seguridad, son:
• 50 volt en ambientes secos
• 24 volt en ambientes húmedos o mojados
VC F
ICH
RCH
PARA LOGRAR LOS VALORES DE SEGURIDAD EN LA TENSIÓN , LAS PUESTAS A TIERRA EN BAJA TENSIÓN
DEBEN CUMPLIR CON LA SIGUIENTE CONDICIÓN
Vs R pt ≤
Io
Donde:
Vs : Tensión de Seguridad, según ambiente R pt : Resistencia del C.H.
Valores máximos de las Resistencias de Puestas a Tierra
50 R pt =
2,5 x In
En ambientes Húmedos
24 R pt =
2,5 x In En ambientes Secos
Resistencia de Puesta a Tierra.
La resistencia de cada puesta a tierra de protección no debe exceder al siguiente valor.
Rpt ≤ Vs
2,5 x I n
}
Vs = Tensión de seguridad
Ambiente seco 50 V Ambiente húmedo 24 V)
I n = Corriente nominal de la protección
Ejemplo:
En una instalación si su automático es de 10 Amperes, la resistencia de puesta a tierra es:
Ambiente seco: R pt = 50 / 2,5 x 10 = 2,6 (Ω)
Ambiente Húmedo R pt = 24 / 2,5 x 10 = 0,96 (Ω)
Electrodos de Puestas a Tierra
Resistencias de puestas a tierra en terrenos de resistividad específica de 100 Ω-mt.
Electrodo vertical
poca superficie de contacto
alta resistencia
Barra de 1 mt. 70 ohm Barra de 2 mt. 40 ohm Barra de 3 mt 30 ohm
De acuerdo a estos valores se aprecia que con estos tipos de puestas a tierra es imposible cumplir con las exigencias del SEC, razón por la cual
se debe complementar con la Protección Diferencial. ( Es obligatoria en estos casos )
Condiciones de estudio
Para cumplir con las exigencias del SEC, con respecto a la R pt , en el caso de no lograr el valos exigido con sistemas de puestas, se debe
Condiciones de estudio
Para el caso de Diferenciales el valor de la puesta a tierra estará dado por la siguiente ecuación.
Vs R pt ≤
I d
Donde:
Vs : Tensión de Seguridad, según ambiente R pt : Resistencia del C.H.
Id : Sensibilidad del Diferencial en mA
Ejemplo:
En una instalación eléctrica, si el diferencial es de 30 mili amperes: Ambiente seco: R pt = 65 / 0,03 = 2166,6 (Ω)
Ambiente Húmedo R pt = 24 / 0,03 = 800 (Ω)
La resistividad de los suelos
Un terreno difiere de otro en su resistividad debido a la gran cantidad de factores que la influencia.
- Naturaleza
- Humedad
- Temperatura
- Salinidad
Forma de los suelos
Los suelos están conformados por capas o estratos paralelos que poseen una determinada resistividad y espesor.
Para determinar los parámetros eléctricos del suelo se aplica el “método de los 4 electrodos” según la Resolución Exenta Nº447 del 31 de mayo de 1979.
1
2
n
E1
E2
En
h1= E1
h2= E1+ E2
Resistencia de las puestas a tierra
electrodo vertical conductor enmallado
L1 : Largo del electrodo (m). a : Radio del electrodo (m).
eq : Resistividad equivalente (m).
a
L
2
Ln
L
2
R
1 1 eq er : Radio equivalente de la malla(m). Lm : Longitud total del conductor (m).
eq : Resistividad equivalente (xm).
m eq eq ML
L
r
4
R
Construcción de la puesta a tierra
Conductor
Polvo de Ignición
Polvo de Soldadura
Disco de Retención
Cable
Molde de Grafito
Medición de la resistencia de las puestas a tierra
R
I V V I
L (m)
d (m)
L (mts) Resistencia
() RPT
Esquema de medición
Gráfica de medición
Otras consideraciones
