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  • 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL POLITECNICA DEL ESTADO BOLIVAR PNF EN ELECTRICIDAD ELEC- 08 -T SISTEMA PUESTO A TIERRA PROFESORA: MARIA ARENAS INTEGRANTES: - NUÑEZ OLIVER C.I: 18.947.809
  • 2. CIUDAD BOLIVAR, DICIEMBRE DEL 2009 INDICE Pág. INTRODUCCION…………………………………………………………………. 3 SISTEMA DE PUESTO A TIERRA…………………………………………….. 4 IMPORTANCIA DE SISTEMA DE PUESTA A TIERRA…………...….....…4,5 COMPONENTES QUE INTEGRAN UNA PUESTA A TIERRA….....5, 6, 7, 8,9 PROTECCION CONTRA FALLAS A TIERRA…………...………….…………9 CONCLUSION……………………………………………………………………10 INFOGRAFIA………………………………………….………………………….11
  • 3. INTRODUCCION La puesta a tierra se basa en la propiedad de que las cargas eléctricas (electrones) siempre intentarán alcanzar valores energéticos mínimos para estar en equilibrio. La tierra es el punto de potencial cero, masa o energía mínima que mejor se adapta a los requisitos de las instalaciones eléctricas, siendo utilizada como tensión de referencia o tensión neutra. No obstante, el valor de este potencial no es constante en todos los terrenos, viéndose influenciada por corrientes telúricas u otras anomalías del substrato. Tampoco la resistividad del terreno es igual y uniforme para los distintos terrenos, dependiendo de los materiales que lo forman. Ni tan siquiera para un mismo tipo de terreno, los valores de la resistividad se mantendrán constantes a lo largo del año, variando desde valores mínimos en épocas lluviosas y húmedas, a valores máximos durante los periodos secos.
  • 4. 1) SISTEMA DE PUESTO A TIERRA Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra, para evitar que se dañen nuestros equipos en caso de una corriente transitoria peligrosa. El objetivo de un sistema de puesta a tierra es: E El de brindar seguridad a las personas. E Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operación de los dispositivos de protección. g Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión eléctrica a tierra, bajo condiciones normales de operación. 2) IMPORTANCIA DE SISTEMA DE PUESTA A TIERRA La importancia de realizar una conexión a tierra en un edificio inteligente es mucha, ya que en estos edificios hay una gran cantidad de equipos electrónicos y una corriente indeseable o sobré tensión podría causar una pérdida muy costosa en estos equipos. Los fenómenos fisiológicos que produce la corriente eléctrica en el organismo humano dependen del valor de la intensidad de la corriente, tiempo de duración del contacto, callosidad, sexo, estado de epidermis, peso, altura, estado de animo, estado del punto de contacto a tierra. La resistividad del terreno se define como la resistencia que presenta 1 m3 de tierra, y resulta de un interés importante para determinar en donde se puede construir un sistema de puesta a tierra. En la resistividad del terreno influyen varios factores que pueden variarla, entre los más importantes se encuentran: Naturaleza del Terreno, Humedad,
  • 5. Temperatura, Salinidad, Estratigrafía, Compactación y las Variaciones estaciónales. Es la resistencia que nos ofrece el terreno hacia la corriente en un sistema de puesta a tierra, esta resistencia depende de la resistividad del terreno y área de los conductores Para realizar un sistema de puesta a tierra se necesitan electrodos de tierra, los cuales existen de muchos tipos, algunos mejores que otros en ciertas características como el costo, entre otras. Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. Se entiende por electrodos artificiales los establecidos con el exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra, y por electrodos naturales las masas metálicas que puedan existir enterradas. De acuerdo con la norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-1999 (250-81), el sistema de electrodos de puesta a tierra se forma interconectando los siguientes tipos de electrodos: • Tubería metálica de agua enterrada. • Estructura metálica del inmueble. • Electrodo empotrado en concreto. • Anillo de tierra. Algunos de los métodos que se pueden utilizar para realizar la medición de la resistencia a tierra son los siguientes: método de los dos puntos, método del 62 %, método de caída de potencial, método de los cuatro puntos, etc. Para medir la resistencia se utiliza un instrumento denominado telurómetro. Este aparato se basa en el método de compensación y funciona con un generador magneto de c.a., que lleva un transformador en serie de relación exacta, es decir, que la intensidad por el primario es siempre igual a la del secundario.
  • 6. La medición de resistencia a tierra de electrodos es una técnica que requiere conocer aparte del método de medición, algunos factores que afectan los resultados de las mediciones, y que son: • El tipo de prueba. • El tipo de aparato empleado. • El lugar físico de las puntas de prueba. 3) COMPONENTES QUE INTEGRAN UNA PUESTA A TIERRA El sistema de puesta a tierra consta básicamente de: • Electrodos de puesta a tierra. • Barrajes o conductores equipotenciales. • Conductores de enlace. • Puentes de conexión equipotencial. • Conectores y/o soldaduras. Para el caso de las instalaciones eléctricas los principales equipos y áreas que se deben dotar de barrajes equipotenciales son: • El equipo de acometida. • Los centros de control de motores. • Las subestaciones. • Las salas de equipos eléctricos • Las salas de equipos de telecomunicaciones • Los cuartos eléctricos • Los cuartos de telecomunicaciones. CONDUCTORES DE ENLACES: Los conductores de enlace entre los electrodos de puesta a tierra, los barrajes equipotenciales y los elementos o puntos conectados a tierra, constituyen la manera de transmitir a cualquier lugar o equipo de la instalación
  • 7. el potencial de seguridad y referencia existente en la tierra física o suelo. Únicamente mediante un correcto dimensionamiento de dichos conductores se puede esperar que la seguridad y estabilidad que pueda brindar el contacto de los electrodos de puesta a tierra con la tierra física o suelo pueda ser extendido a un equipo o componente localizado en puntos remotos con respecto a dichos electrodos. LOS CONDUCTORES DE ENLACES SON LOS SIGUIENTES: • El conductor del electrodo de puesta a tierra • El conductor de puesta a tierra del sistema • Los conductores de puesta a tierra de equipos CONDUCTOR DE ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA: El conductor del electrodo de puesta a tierra es el conductor utilizado para enlazar el electrodo de puesta a tierra con el conductor de puesta a tierra del sistema a través del primer barraje equipotencial asociado a la instalación. La sección transversal del conductor del electrodo de puesta a tierra se determina según la Tabla 250-94. De la NTC 2050. Para el caso particular de instalaciones servidas por acometidas o alimentadores de cobre y conductores del electrodo de puesta a tierra en cobre la Tabla 250-94 de la NTC 2050 se sintetiza en la Tabla 11.1 de la página siguiente 4) MEDIDAS DE LA RESISTENCIA DE TIERRA • Puesto a Tierra (Grounded): Toda conexión intencional o accidental del sistema eléctrico con un elemento considerado como una puesta a tierra. Se aplica a todo equipo o parte de una instalación eléctrica (neutro, centro de estrella de transformadores o generadores, carcazas, incluso una fase para sistemas en delta, entre otros), que posee una conexión intencional o accidental con un elemento considerado como puesta a tierra.
  • 8. • Tierra (Ground o Earth): Para sistemas eléctricos, es una expresión que generaliza todo lo referente a sistemas de puesta a tierra. En temas eléctricos se asocia a suelo, terreno, tierra, masa, chasis, carcaza, armazón, estructura o tubería de agua. El término “masa” solo debe utilizarse para aquellos casos en que no es el suelo, como en los aviones, los barcos, los carros y otros. • Conductor del Electrodo de Puesta Tierra (Grounding Electrode Conductor): Conductor que es intencionalmente conectado a una puesta a tierra, sólidamente para distribuir la tierra a diferentes sitios de una instalación. • Resistividad del Suelo: Representa la resistencia específica del suelo a cierta profundidad, o de un estrato del suelo; se obtiene indirectamente al procesar un grupo de medidas de campo; su magnitud se expresa en (Ohm-m) o (Ohm-cm), es inversa a la conductividad. La resistividad eléctrica (ρ): Es la relación entre la diferencia de potencial en un material y la densidad de corriente que resulta en el mismo. Es la resistencia específica de una sustancia. Numéricamente es la resistencia ofrecida por un cubo de 1m x 1m x 1m, medida entre dos caras opuestas. • Resistividad Aparente: Es la resistividad obtenida con una medida directa en el suelo natural, bajo el esquema geométrico especificado por el método de cuatro (4) electrodos, aplicado con circuitos independientes de corriente y potencial, sólo es representativo para un punto de la característica del suelo estratificado. • Resistencia Mutua de Electrodos: Fenómeno resistivo que aparece entre electrodos de puesta a tierra o puntos próximos en el suelo, mediante el cual, la corriente que se dispersa a través de uno de ellos, modifica el potencial del otro. Su unidad es el (Ohm).
  • 9. • Potencial Eléctrico: Es la diferencia de voltaje entre un punto y alguna superficie equipotencial que generalmente es la superficie del suelo, la cual es seleccionada arbitrariamente como de potencial cero o tierra remota. Un punto el cual tiene un potencial más alto que el cero se llama potencial positivo y en caso contrario potencial negativo. • Tierra Remota: También denominada Tierra de Referencia, es el lugar o la zona de mínima resistencia, más próxima del suelo subyacente a una instalación eléctrica o a una puesta a tierra, respecto de las cuales se le atribuye por convención el Potencial cero. • Acero inoxidable Austenístico: Aceros al cromo-níquel (16% a 30% Cr y 6% a 22% Ni) con bajo contenido de carbón (0.20% máximo). Presentan elevada resistencia a la corrosión, ductilidad y gran facilidad de limpieza; se endurecen por trabajo en frío y no son magnéticos. • Resistividad del suelo La resistividad del suelo varía con la profundidad, el tipo y concentración de sales solubles, el contenido de humedad y la temperatura del suelo. La presencia de agua superficial no necesariamente indica baja resistividad. Dado el impacto de éste parámetro en el valor final de la RPT, es necesario que la resistividad del suelo en el sitio donde será ubicado el sistema de puesta a tierra, sea medida en forma precisa. El procedimiento básico de medición y modelación del suelo puede consultarse en la norma RA6-014. • Valores recomendados de Resistencia de Puesta a Tierra Un buen diseño de puesta a tierra debe reflejarse en el control de las tensiones de paso, de contacto y transferidas; sin embargo, la limitación de las tensiones transferidas principalmente en subestaciones de media y alta tensión es igualmente importante.
  • 10. • Método de caída de potencial La resistencia de puesta a tierra debe ser medida antes de la puesta en funcionamiento de un sistema eléctrico, como parte de la rutina de mantenimiento o excepcionalmente como parte de la verificación de un sistema de puesta a tierra. Para su medición se debe aplicar el método de Caída de Potencial. • Gradientes de Potencial La medición de la RPT por el método de Caída de Potencial genera gradientes de potencial en el terreno producto de la inyección de corriente por tierra a través del electrodo de corriente. Por ello, si el electrodo de corriente, el de potencial y el sistema de puesta a tierra se encuentran muy cercanos entre si, ocurrirá un solapamiento de los gradientes de potencial generados por cada electrodo: resultando una curva en la cual el valor de resistencia medida se incrementará con respecto a la distancia 5) PROTECCION CONTRA FALLAS A TIERRA Los accidentes eléctricos más comunes ocurren cuando una persona se hace parte del camino por donde fluirá la corriente a tierra, a este flujo se le Llama "falla a tierra". Esta situación se presenta en instalaciones deterioradas y de poco mantenimiento, cuando una persona trabajando con instrumentos eléctricos entra en contacto con las partes metálicas del equipo, estando a su vez en un área húmeda. Una exposición prolongada de esta clase de fuga eléctrica por pequeña que sea, puede ser fatal para el individuo. Pensando en ello fueron fabricados, tanto bajo normas americanas como bajo normas europeas "Interruptores automáticos con protección personal contra fallas a tierra incorporada". La forma en la cual operan los dispositivos con falla a tierra se explicará a continuación, haciendo un resumen del funcionamiento del interruptor automático convencional.
  • 11. Estos dispositivos son diseñados para la protección del equipo contra sobrecargas, cortocircuitos y para prevenir el fuego. La protección contra sobrecarga se logra mediante el uso de un elemento bimetálico calentado por la corriente de carga. Durante una sobrecarga prolongada, éste se doblará actuando sobre el mecanismo de operación para lograr así la apertura del interruptor. La protección contra cortocircuitos: Las fallas de fase a fase o fallas a tierra sólida causan elevados flujos de corriente en tiempos extremadamente cortos, por lo que no pueden ser manejados por el bimetálico; la protección contra tales magnitudes de corrientes es provista por un electro magneto en serie con la corriente de carga. El flujo magnético producido por estas elevadas corrientes, activan el electro-imán y en consecuencia originan la acción de desenganche que abre el circuito en forma casi instantánea. Sin embargo, estos interruptores no están capacitados para proteger contra fallas de bajo nivel de fase a tierra, las cuales pueden ser causadas por una alta resistencia de contacto, entre una fase y tierra. Este tipo de falla es muy peligrosa para el ser humano, debido a que elevan el potencial en las partes metálicas del equipo expuestas al exterior y que podrían ser tocadas por una persona. Como por ejemplo la carcasa de un motor o las puertas o contornos de la nevera. Los interruptores con fallas a tierra fueron desarrollados para proveer protección contra este tipo de falla. Básicamente, estos dispositivos consisten de un transformador diferencial que detecta alguna corriente fluyendo a tierra y componentes de estado sólido que amplifican esta corriente suficientemente, para activar el voltaje de operación de una bobina de disparo. Debido a que corrientes relativamente pequeñas a través del cuerpo pueden ser fatales, los interruptores con falla a tierra deben operar rápidamente a un nivel predeterminado de corriente. Y su operación la produce una corriente directamente ligada a una bobina de disparo.
  • 12. CONCLUSION Un sistema de puesta a tierra con La definición que realiza el reglamento eléctrico de baja tensión (REBT) sobre puesta a tierra es: “la denominación puesta a tierra comprende toda la ligazón metálica directa, sin fusible ni protección alguna, de sección suficiente, entre determinados elementos o partes de una instalación y un electrodo ó grupo de electrodos enterrados en el suelo, con objetivo de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno no existan diferencias de potencial peligrosas y que al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de falta o de las descargas de origen atmosférico”. Este sistema de protección se basa en impedir que se produzcan tensiones o diferencias de potencial superiores a los 24 V, mediante la colocación de conductores paralelos a los conductores de fase, capaces de enviar a tierra cualquier corriente de fuga, de derivación, o las debidas a descargas atmosféricas. La importancia de realizar una conexión a tierra en un edificio inteligente es mucha, ya que en estos edificios hay una gran cantidad de equipos electrónicos y una corriente indeseable o sobré tensión podría causar una pérdida muy costosa en estos equipos. Los fenómenos fisiológicos que produce la corriente eléctrica en el organismo humano dependen del valor de la intensidad de la corriente, tiempo de duración del contacto, callosidad, sexo, estado de epidermis, peso, altura, estado de animo, estado del punto de contacto a tierra. La resistividad del terreno se define como la resistencia que presenta 1 m3 de tierra, y resulta de un interés importante para determinar en donde se puede construir un sistema de puesta a tierra. En la resistividad del terreno influyen varios factores que pueden variarla, entre los más importantes se encuentran: Naturaleza del Terreno, Humedad, Temperatura, Salinidad, Estratigrafía, Compactación y las Variaciones estaciónales.
  • 13. INFOGRAFIA http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/protec_personal_01.HTM http://html.rincondelvago.com/sistemas-de-puesta-a-tierra.html http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mv?xid=663&rank=1 http://marismas-emtt.blogspot.com/2007/11/medida-de-la-resistencia-de-tierra- con.html

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