NESC Chanis Dic 2012

Por Rodrigo A. Chanis T.

Ingeniero Electromecánico, MSEE, MBA, PMP

NATIONAL ELECTRICAL SAFETY CODE

IEEE C2-2007

SECCION 9 – Métodos de puesta a tierra para

sistemas de suministro eléctrico y facilidades

de comunicaciones.

5 de diciembre de 2012.


IEEE C2-2007 - SECCION 9

090. Propósito:

El propósito de la sección 9 del NESC es la de proveer métodos prácticos para la puesta a tierra, como uno de los medios de salvaguarda de los empleados y del público, del riesgo de daños causados por potencial eléctrico.



091. Alcance:

La sección 9 de este código cubre los métodos de puesta a tierra de conductores y equipos de los sistemas eléctricos y de comunicaciones.

Los requerimientos que indican en donde se requiere la puesta a tierra, están incluidos en otras secciones.


IEEE C2-2007 - SECCION 9092. Puntos de conexión del conductor de puesta

a tierra: � Sistemas de corriente directa que deben ser

puestos a tierra:� 750 voltios y menor: las conexiones deben hacerse

sólo en los puntos de suministro. En los sistemas de 3 hilos, la conexión debe hacerse al neutral.

� Más de 750 voltios: las conexiones deben hacerse tanto en los puntos de suministro como en los puntos de carga. La conexión debe hacerse al neutral del sistema. El electrodo de puesta a tierra puede ser externo o localizado remotamente de cada punto de suministro o de carga.



� Sistema de corriente alterna que deben ser puestos a tierra:

� 750 voltios y menor: las conexiones en sistemas conectados en estrella, de tres fases, 4 hilos, o en sistemas monofásico, de 3 hilos, deben hacerse al conductor neutral. La conexión de puesta a tierra deberáhacerse en la entrada de servicio, y en el lado de línea de todo equipo de servicio.



� Más de 750 voltios: � Conductores desnudos o cables sin

pantalla metálica (non-shielded): La conexión de puesta a tierra debe hacerse al neutral del sistema, en la fuente de suministro. Conexiones adicionales podrán instalarse, si así se desea, a lo largo del recorrido del neutral, en donde este sea uno de los conductores del sistema.



� Más de 750 voltios (cont.): � Conductores con pantalla metálica (shielded):

� Conexión entre pantalla metálica del cable y supresor de sobrevoltajes: la pantalla metálica de los cables debe conectarse a la puesta a tierra de los supresores de sobrevoltajes, cuando estos existan, en los puntos en que los cables no puestos a tierra, se conecten con conductores aéreos.

� Cables sin chaqueta de aislamiento: las conexiones de puesta a tierra deberán hacerse al neutral del transformador de suministro y en los puntos de terminación del cable.

� Cables con chaqueta de aislamiento: se recomienda conexiones adicionales entre la pantalla metálica de los cables y la puesta a tierra del sistema.


IEEE C2-2007 - SECCION 9� Conductor de puesta a tierra, separado: si se

instala un conductor de puesta a tierra separado en una instalación subterránea, el mismo deberáestar conectado de manera directa o a través del conductor neutral, al transformador del sistema, a los accesorios del transformador y a los accesorios de los cables, en caso de que estos requieran ser puestos a tierra.

� Este conductor deberá estar instalado junto a los conductores de circuito, ya sea que estén directamente enterrados o instalados en tubería.

� En el caso de que la tubería sea de material magnético, el conductor de puesta a tierra deberá instalarse en la misma tubería que los conductores de circuito.



� EXCEPCIÓN: No es necesario que el conductor de puesta a tierra separado en una instalación subterránea este instalado junto a los conductores de circuito, siempre y cuando la tubería magnética este conectada al conductor de puesta a tierra separado, en ambos extremos de la tubería.



� Conductores mensajeros y retenidas: � Conductores mensajeros: los conductores mensajeros

deberán ser puestos a tierra en los postes o estructuras de soporte a los intervalos máximos que se indican a continuación:� Cuando los conductores mensajeros son

adecuados para ser utilizados como conductores de puesta a tierra, cuatro conexiones en 1 milla (1.6 kms.).

� Cuando los conductores mensajeros no son adecuados para ser utilizados como conductores de puesta a tierra, ocho conexiones en 1 milla (1.6 kms.).



� Conductores mensajeros y retenidas (cont.): � Retenidas: Las retenidas que requieran ser puestas a

tierra, deberán conectarse a una o mas de los siguientes:� A una estructura metálica puesta a tierra.� A una puesta a tierra efectiva, en una estructura no

metálica.� A un conductor que tenga no menos de cuatro

conexiones en 1 milla (1.6 kms.), en adición a las conexiones de puesta a tierra en los servicios individuales.



Conductores mensajeros y retenidas (cont.): Puesta a tierra común de conductores mensajeros y

retenidas en la misma estructura de soporte:� Cuando se requiera que los conductores mensajeros y

retenidas, en la misma estructura de soporte, sean puestos a tierra, estos deben conectarse eléctricamente entre sí y puestos a tierra a través de la conexión a:� Un solo conductor de puesta a tierra, que esté

puesto a tierra en la misma estructura; o



� Conductores mensajeros y retenidas (cont.): � Conductores separados de puesta a tierra o

mensajeros puestos a tierra, que estén conectados eléctricamente entre sí puestos a tierra en dicha estructura; o

� Uno o mas conductores de línea o conductores mensajeros que estén puestos a tierra y estén (a) conectados eléctricamente en la estructura u otro lugar y (b) puestos a tierra en otros puntos a los intervalos especificados en la Regla 92C1 y 92C2.

� En estructuras comunes de cruce, los conductores o retenidas que requieran estar puestos a tierra, deberán estar conectados eléctricamente en dicha estructura y puestos a tierra de acuerdo a la Regla 92C3a.



� Corrientes en conductores de puesta a tierra: Los puntos de puesta a tierra deberán estar instalados de tal manera que, bajo condiciones normales de operación, no circule ninguna corriente objetable en dicho conductor. En el caso de circulación de corrientes objetables en los conductores de puesta a tierra, debido a conexiones de puesta a tierra múltiples, uno o mas de los siguientes pasos se deberán tomar:


IEEE C2-2007 - SECCION 9� Determinar la fuente de la corriente en el conductor de

puesta a tierra y tomar las acciones necesarias para reducir la corriente a niveles aceptables, en la fuente.

� Abandonar uno o más puntos de puesta a tierra.� Reubicar los puntos de puesta a tierra.� Interrumpir la continuidad del conductor de puesta a

tierra entre conexiones a tierra. � Sujeto a la aprobación de la autoridad administrativa

que tenga competencia en el caso, tomar otras medidas para limitar la corriente.



� La puesta a tierra del sistema, en el transformador fuente, no debe ser removida.

� Bajo condiciones normales de operación, una corriente en los conductores de puesta a tierra se considera objetable si el dueño u operador del sistema electrico o de comunicaciones considera que dicha corriente es objetable, o si la presencia y/o características de la corriente en el conductor de puesta a tierra viola algún reglamento o regulación sobre el sistema electrico, según lo disponga la autoridad administrativa que tenga competencia.


IEEE C2-2007 - SECCION 9� Las corrientes temporales que circulen en los conductores

de puesta a tierra cuando ocurran condiciones anormales de operación, esto es, cuando los conductores de puesta a tierra están cumpliendo con su función de protección, no se consideran corrientes objetables. Los conductores de puesta a tierra deberán tener capacidad para llevar las corrientes de falla que se anticipen en el sistema, sin sobrecarga térmica en los mismos y sin producir diferencias de potencial excesivos. Referirse a ka Regla 93C.NOTA: siempre habrá la presencia de corrientes en los conductores de puesta a tierra de un sistema de corriente alterna, durante su operación bajo condiciones normales.



Cercas. � Las cercas que requieren ser puestas a tierra por

otras secciones de este código, deberán ser diseñadas para limitar los voltajes de toque, de paso y de transferencia, de acuerdo a las prácticas de la industria.

Nota: Una de las fuentes que puede ser utilizada como referencia para el cumplimiento de este requisito es el IEEE 80-2000 “Guide for Safety in AC Substation Grounding”.



� Las conexiones de puesta a tierra deberán hacerse al sistema de puesta a tierra del equipo que encierra la cerca, o a un sistema de puesta a tierra separado.� Las cercas deberán estar puestas a tierra a ambos lados

de una puerta o abertura.� Las puertas deberán estar puestas a tierra a través de una

conexión directa al conductor de puesta a tierra, o de una conexión a la cerca.

� Se deberá utilizar una conexión de puesta a tierra a través de la puerta o abertura, en una cerca, a través de un cable directamente enterrado, a menos que se utilice una cerca de material no conductivo.


IEEE C2-2007 - SECCION 9� Si se utilizan alambres de púas sobre la cerca, cada

alambre de púas deberá ser puesto a tierra, ya sea a través del conductor de puesta a tierra o de la cerca.

� Cuando las estructuras verticales de soporte de la cerca (postes), sean de material conductor, el conductor de puesta a tierra deberá conectarse a los postes, con conectores diseñados para este propósito.

� Cuando las estructuras verticales de soporte de la cerca (postes), sean de material no-conductor, se deberáconectar tanto la cerca como el alambre de púas al conductor de puesta a tierra, en cada punto de puesta a tierra, con conectores diseñados para este propósito.


IEEE C2-2007 - SECCION 9093. Conductor de puesta a tierra y medios de

conexión: � Los conductores de puesta a tierra deberán ser

de cobre u otro metal o combinación de metales que sean resistentes a la corrosión, y preferiblemente sean continuos, sin conexiones.

� Los conductores de puesta a tierra deberán tener la capacidad de llevar la magnitud de la corriente de falla del sistema en el que están instalados, por el tiempo programado en las protecciones del sistema.

� Los conductores de puesta a tierra para transfor-madores de instrumentos no deberán ser menores a No. 12 AWG de cobre.



� Los conductores de puesta a tierra para supresores de sobrevoltajes (TVSS) no deberán ser menores a No. 6 AWG de cobre o No. 4 AWG de aluminio.

� Los conductores de puesta a tierra para equipos, conductores mensajeros, y retenidas no deberán ser menores a No. 8 AWG de cobre.

� Los conductores de puesta a tierra para cercas no deberán ser menores a No. 8 AWG de cobre.

� Los conductores de puesta a tierra deberán tener la capacidad mecánica para soportar las condiciones en las cuales están instalados y deberán protegerse contra daños.


IEEE C2-2007 - SECCION 9094. Electrodos de puesta a tierra: � Los electrodos de puesta a tierra será

permanentes y adecuados al sistema eléctrico para el cual sean utilizados.

� Electrodos existentes: son aquellos que son instalados para otro propósito, que no es la puesta a tierra, ejemplos: tuberías metálicas del sistema de agua, acero de refuerzo en construcciones de concreto reforzadas de acero.

� Electrodos fabricados: cuando se utilicen electrodos fabricados, es necesario que los mismos penetren hasta los niveles de suelo en donde la humedad sea permanente a lo largo del año.


IEEE C2-2007 - SECCION 9� Electrodos fabricados deberán ser de cobre u otro metal o

combinación de metales que sean resistentes a la corrosión.

� Los electrodos fabricados de acero o de acero galvanizado serán de no menos de 8 pies de longitud y con una sección transversal no menor de 0.625 pulgadas.

� Los electrodos fabricados de cobre o acero inoxidable serán de no menos de 8 pies de longitud y con una sección transversal no menor de 0.5 pulgadas.

� En áreas de alta resistividad o de roca superficial, o en donde se requieran resistencias de puesta a tierra menores de las que se obtienen con varillas de puesta a tierra, uno o mas de los siguientes tipos de electrodos puede ser utilizado: alambres, tiras o cintas metálicas, placas metálicas.



095. Métodos de conexión a los electrodos de puesta a tierra:

� Las conexiones a los electrodos de puesta a tierra deberán estar accesibles.

� Las conexiones a los electrodos de puesta a tierra deberán ser realizadas por métodos que provean de una conexión permanente, con las características de resistencia mecánica, de resistencia a la corrosión, y de capacidad eléctrica que se requieran en estos casos, tales como grapas, conectores, abrazaderas o soldadura.


IEEE C2-2007 - SECCION 9096. Requerimientos de resistencia de puesta a tierra: � Los sistemas de puesta a tierra deberán ser diseñados e

instalados de manera que minimicen el riesgo al personal y con impedancia a tierra suficientemente baja que permita la rápida operación de los dispositivos de protección de circuitos.

� Los sistemas de puesta a tierra podrán consistir de conductores directamente enterrados conectados a electrodos de puesta a tierra.

� Las subestaciones eléctricas podrán requerir de redes de puesta a tierra que consisten de múltiples conductores directamente enterrados interconectados con un número plural de electrodos de puesta a tierra.

� Los sistemas de puesta a tierra deberán ser diseñados e instalados de manera que limiten los potenciales de toque, paso, de malla y de transferencia.


IEEE C2-2007 - SECCION 9096. Requerimientos de resistencia de puesta a tierra (cont.): � La necesidad de una baja impedancia del sistema de

puesta a tierra es obvia. Mientras mas baja sea la impedancia del sistema de puesta a tierra, menor será la diferencia de potencial entre los conductores puestos a tierra y el sistema de puesta a tierra. De cualquiera manera, la impedancia debe ser lo suficientemente baja para garantizar la rápida operación de las protecciones de circuito.

� Los diseñadores deben ser cautos ya que la impedancia requerida para el sistema de puesta a tierra es una función de las condiciones de servicio, que incluyen la magnitud de falla y el tiempo de despeje de las protecciones de circuito específicos del sitio que se analiza.


IEEE C2-2007 - SECCION 9096. Requerimientos de resistencia de puesta a tierra (cont.): � Instalaciones con una sola puesta a tierra: La resistencia

del electrodo de puesta a tierra para instalaciones con una sola puesta a tierra debe cumplir con la Regla 96A y no debe exceder de 25 ohmios. Si este requerimiento no se puede cumplir con la instalación de un solo electrodo de puesta a tierra, entonces se deberán aplicar otros métodos de puesta a tierra, como se describe en la Regla 94B para cumplir con los requerimientos de la Regla 96A.



097. Separación de los conductores de puesta a tierra:

� Los conductores de puesta a tierra para los equipos y circuitos listados a continuación, deberán instalarse de manera separada hasta los electrodos de puesta a tierra correspondientes: � Pararrayos de circuitos de mas de 750 voltios.� Circuitos de potencia y de iluminación operando a

menos de 750 voltios.� Pantallas metálicas de circuitos de potencia.� Varillas o puntas Franklin, a menos que estén

conectadas a una estructura conductora que se encuentre debidamente puesta a tierra.


IEEE C2-2007 - SECCION 9097. Separación de los conductores de puesta a tierra (cont.): � Los equipos y circuitos listados en el párrafo anterior

pueden ponerse a tierra utilizando un solo conductor de puesta a tierra siempre y cuando:

� Que se instale una conexión directa de puesta a tierra en cada sitio donde se instale un pararrayos.

� Que el neutral del secundario sea común o este conectado al neutral del primario siempre que el neutral del circuito primario este este puesto a tierra un mínimo de 4 veces por milla (1.6 kms.), excluyendo las conexiones en los equipos de servicio de los clientes.


IEEE C2-2007 - SECCION 9Requerimientos adicionales para la puesta a tierra de equipos

de comunicaciones:� Cuando se requiera la instalación de puesta a tierra para

equipos de comunicaciones, en otras partes de este código, la instalación de puesta a tierra deberá cumplir con esta sección.

� Se deberán utilizar electrodos de puesta a tierra como se detallan en la sección 94.

� Las conexiones a los electrodos deberán hacerse utilizando grapas con perno u otro medio adecuado.

� Conexión entre electrodos: una conexión no menor que conductor No. 6 AWG de cobre, o equivalente, deberárealizarse entre el electrodo de puesta a tierra del sistema de comunicaciones y el electrodo de puesta a tierra del suministro electrico, cuando se utilicen electrodos separados para los dos sistemas en una sola edificación o estructura.



¿PREGUNTAS?



FIN DE LA PRESENTACION

¡GRACIAS!

NESC Chanis Dic 2012

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