Sistema de Puesta a TierraLa importancia de entender el comportamiento de la electricidad y cules son sus aplicaciones, hoy en da es un hecho que todas las personas se ven involucradas de cualquier modo con electricidad tanto en sus casas como en el trabajo.Nos enfocaremos solo a una parte muy importante de las protecciones de electricidad como son las protecciones de puesta a tierra.Un Sistema de Puesta a Tierra, o simplemente Tierra Fsica, es un conjunto de elementos formados por electrodos, cables, conexiones, platinas y lneas de tierra fsica de una instalacin elctrica, que permiten conducir, drenar y disipar al planeta tierra una corriente no deseada.Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexin de artefactos elctricos y electrnicos a tierra, para evitar que sufran dao, tanto las personas como nuestros equipos, en caso de una corriente de falla.

Funciones: Brindar seguridad a las personas. Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operacin de los dispositivos de proteccin. Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensin elctrica a tierra, bajo condiciones normales de operacin. Mejorar la calidad del servicio elctrico, disipar la corriente asociada a descargas atmosfricas y limitar las sobre tensiones generadas.Por estas razones, se recomienda que se realicen las instalaciones de puesta atierra debido a que la corriente elctrica siempre busca el camino de menor resistencia, y al llegar a tierra se disipa.

La necesidad de instalar un sistema de puesta a tierra es porque una descarga atmosfrica o un corto circuito, sin tierra fsica, las personas estaran expuestas a una descarga elctrica, los equipos tendran errores en su funcionamiento. Si las corrientes de falla no tienen un camino para disiparse, por medio de un sistema de conexin correctamente diseado, entonces stas encontraran caminos no intencionados que podran incluir a las personas.1. Seguridad Humana2. Seguridad de los Equipos elctricos electrnicos3. Buen funcionamiento de los equipos

Otras razones de la necesidad de instalar una puesta a tierra son: Estabilizar los voltajes fase a tierra en lneas elctricas bajo condiciones de rgimen permanente, por ejemplo, disipando cargas electrostticas que se han generado debido a nubes, polvo, aguanieve, o la friccin de materiales o maquinaria, etc. Una forma de monitorear la instalacin del sistema de suministro de potencia. Para eliminar fallas a tierra con arco elctrico persistente. Para asegurar que una falla que se desarrolla entre los embobinados de alto y bajo voltaje de un transformador pueda ser manejada por la proteccin primaria. Proporcionar una trayectoria alternativa para las corrientes inducidas y as minimizar el ruido elctrico en cables. Proporcionar una plataforma equipotencial sobre la cual pueda operar correctamente el equipo electrnico.

Toma a TierraLa toma a tierra es un sistema de proteccin al usuario de los aparatos conectados a la red elctrica. Consiste en una pieza metlica, conocida comopica,electrodo, enterrada en suelo con pocaresistenciay si es posible conectada tambin a las partes metlicas de la estructura de un edificio. Se conecta y distribuye por la instalacin por medio de un cable de aislante de color verde y amarillo, que debe acompaar en todas sus derivaciones a los cables de tensin elctrica, y debe llegar a travs de contactos especficos en las bases de enchufe, a cualquier aparato que disponga de partes metlicas accesibles que no estn suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.Cualquier contacto directo o por humedades, en el interior del aparato elctrico, que alcance sus partes metlicas con conexin a la toma a tierra encontrar por ella un camino de pocaresistencia, evitando pasar al suelo a travs del cuerpo del usuario que accidentalmente pueda tocar el aparato.La proteccin total se consigue con elinterruptor diferencial, que provoca la apertura de las conexiones elctricas cuando detecta que hay una derivacin hacia la tierra elctrica en el interior de la instalacin elctrica que controla. Debe evitarse siempre enchufar un aparato dotado de clavija de enchufe con toma de tierra en un enchufe que no disponga de ella.

Elementos que forman una puesta a tierraA los elementos que forman el conjunto de una puesta a tierra los podemos clasificar de la siguiente forma: Tierra: Necesitamos un terreno que ser capaz de disipar lasenergasque pueda recibir. Toma de tierra: Esta es la instalacin de conexin a tierra, consta de las siguientes partes: Electrodos o picas (tambin llamados jabalinas): Partes metlicas enterradas. Lnea de enlace con tierra: Conductor conectado a los electrodos. Bornes de puesta a tierra: conexin entre la lnea de enlace y los distintos conductores de proteccin. Conductores de proteccin: unen los distintos puntos de la instalacin con la lnea de enlace.

Conceptos Generales:Una eficiente conexin a tierra tiene mucha importancia por ser responsable de la preservacin de la vida humana, maquinarias, aparatos y lneas de gran valor.Muy importante es insistir y exigir a una instalacin a tierra, eficaz y adecuada a su servicio para seguridad, buen trabajo y preservacin.Al estudiar una instalacin a tierra es necesario conocerlas caractersticas de la lnea, la intensidad y tensin a la que puesta ser usada. Conocer el funcionamiento de los electrodos en sus resistencias al paso de la corriente elctrica. Por lo consiguiente tenemos los siguientes conceptos:Tierra de Proteccin. Los sistemas elctricos se conectan a tierra con el fin de limitar la tensin que pudiera aparecer en ellos, por estar expuestos a descargas atmosfricas, por interconexin en casos de fallas con sistemas de conexiones superiores, o bien, para limitar el potencial mximo con respecta a tierra, producto por la tensin nominal del sistema. Este tipo de conexin se denominar Tierra de Servicio.Tierra de Servicio. Los equipos elctricos se conectan a tierra para evitar que la carcasa o cubierta metlica de ellos represente un potencial respecto de tierra que pueda significar un peligro para el operario u usuario del equipo. Este tipo de conexin a tierra se denominar Tierra de Proteccin.Tierra de Referencia. Se entiende por tierra de referencia a la tierra que se le asigna potencial.Electrodo de Tierra. Se entiende por electrodo de tierra a un conductor (cable, barra, tubo, placa, etc.) enterrado en contacto directo con la tierra o sumergido en agua que este en contacto con la tierra.Mallas de Tierra. Es un conjunto de electrodos unidos elctricamente entre s.Conexin a Tierra. Es la conexin elctrica entre una malla o electrodo en tierra y una parte exterior. Las partes de conexiones a tierra no aisladas y enterradas, se consideran como parte de la malla de electrodo.Poner a Tierra. Cuando un equipo o instalacin est conectado elctricamente a una malla o electrodo a tierra.Resistividad de un Terreno. Es la relacin entre la tensin de la malla con respecto a tierra de referencia y la corriente que pasa a tierra a travs de la malla.Gradiente Superficial. Es la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de la superficie del terreno o del agua, distante entre s en 1 m.

Tipos de sistemas de puesta a tierraDe acuerdo a su aplicacin los sistemas de puesta a tierra son:Puesta a tierra para sistemas elctricos.Puesta a tierra de los equipos elctricos.

Puesta a tierra para sistemas elctricos. El propsito de aterrar los sistemas elctricos es limitar cualquier voltaje elevado que pueda resultar de rayos, fenmenos de induccin o de contactos no intencionales con cables de voltajes ms altos. Esto se realiza mediante un conductor apropiado a la corriente de falla a tierra total del sistema, como parte del sistema elctrico conectado a tierra.Los sistemas elctricos se conectan a tierra con el fin delimitar la tensin que pudiera aparecer en ellos, por estar expuestos a descargas atmosfricas, por interconexin en casos de fallas con sistemas de conexiones superiores, o bien, para limitar el potencial mximo con respecto a tierra, producto por la tensin nominal del sistema. Este tipo de conexin se denominar Tierra de Servicio.Se conectarn a tierra los elementos de la instalacin necesarios como ser: Los neutros de los transformadores, que lo precisan en instalaciones o redes con neutro a tierra de forma directa o a travs de resistencias o bobinas. El neutro de los alternadores y otros aparatos o equipos que lo precisen. Los circuitos de baja tensin de transformadores de medida. Los limitadores, descargadores, auto vlvulas, pararrayos, para eliminacin de sobretensiones o descargas atmosfricas. Los elementos de derivacin a tierra de los seccionadores de puesta a tierra.

Puesta a tierra de los equipos elctricos. Su propsito es eliminar los potenciales de toque que pudieran poner en peligro la vida y las propiedades, de forma que operen las protecciones por sobre corriente de los equipos.Utilizado para conectar a tierra todos los elementos de la instalacin que en condiciones normales de operacin no estn sujetos a tensiones, pero que pueden tener diferencia de potencial con respecto a tierra a causa de fallas accidentales en los circuitos elctricos, as como los puntos de la instalacin elctrica en los que es necesario establecer una conexin a tierra para dar mayor seguridad, mejor funcionamiento y regularidad en la operacin y en fin, todos los elementos sujetos corrientes elctricas importantes de corto circuito y sobretensiones en condiciones de falla.Generalmente la resistencia a tierra en cualquier punto del sistema, no debe ser mayor a 10 Ohms. Para la conexin a tierra de los equipos, se instalan en los edificios, una barra de cobre electroltico de dimensiones adecuadas, instaladas a unos 60 cm sobre el nivel de piso con una leyenda indicativa, que es de uso exclusivo para el sistema de fuerza en las concentraciones de tableros de cada piso.

Costos:Los costos por no contar con un sistema de tierras y protecciones son entre otros:- Costo de prdidas humanas: por muerte o lesiones: adems de la irreparable prdida de una vida de cualquier persona, es demasiado costoso para las empresas un siniestro por accidente causado por no tener un sistema de proteccin de falla elctrica, prdida de empleados, demandas, sanciones por el seguro social, indemnizaciones.- Costo de tiempos improductivos: tanto por lesiones a personas como por maquinaria fuera de operacin. Esto es la suma de los salarios improductivos que se tienen que pagar, unidades dejadas de producir, o servicios dejados de prestar.- Costo de equipos averiados (quemados) parcial o totalmente por falla elctrica: Al anterior costo, se suma el costo del equipo a reponer o reparar.- Costo del deducible del seguro contra daos o prdida de equipos: en el mejor de los casos, si se cuenta con un seguro contra daos, mnimo en un siniestro, lo que le cuesta a la empresa es el deducible, que es del orden del 20% del valor asegurado. Cuando la compaa aseguradora verifica que no se cuenta con sistema adecuado de puesta a tierra, probablemente no pagar el valor asegurado, pues esta razn es una clusula del contrato de seguro.- Costo de ineficiencia: Por no tener un buen sistema de puesta a tierra, las empresas experimentan prdidas de valor considerable porque sus equipos y maquinaria no funcionan correctamente.