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Aspectos de Seguridad en el Mantenimiento Eléctrico Eléctrico Aterrizaje Aterrizaje de equipos equipos eléctricos eléctricos Introducción Se explican las razones de poner a tierra haciendo distinción entre el aterrizaje del sistema y el aterrizaje del equipo. Se presentan y se ilustran las definiciones de los siguientes términos: tierra eléctrica, aterrizado o puesto a tierra, efectiamente aterrizado, conductor puesto a tierra, conductor de puesta a tierra de equipo, equipo de desconexión principal, conductor del electrodo de aterrizaje, puente de unión unión princip principal al y sistema sistema deriad deriado o separad separadamen amente. te. !stas !stas definici definiciones ones son de acuerdo al "!# $%%&. Se descri'en los electrodos naturales y los artificiales, ilustrando el concepto de cuerpo de tierra del electrodo. Se muestran dos de los pro'l pro'lema emas s ocas ocasion ionad ados os por por el uso de electr electrodo odos s de aterri aterriza zaje je aisla aislado dos. s. Se muestra la necesidad de unir todos los electrodos en un edificio. (ustificación de las puestas a tierra !l "!# $)) define tierra eléctrica *ground+ como una conexión entre el circuito eléctrico y tierra puesta a tierra del sistema- o entre el equipo y tierra puesta a tierra del equipo-, en caso de que la tierra no esté disponi'le, la unión es con algn otro elemento conductor que sustituya a la tierra en el caso de un automóil la *tierra+ es el chasis-. #oniene distinguir entre la puesta a tierra del sistema de alimentación y la puesta a tierra del equipo. /a puesta a tierra del sistema de alimen alimentac tación ión eléct eléctric rica a consi consiste ste en unir unir al siste sistema ma de electr electrod odos os uno uno de los conductores de la acometida o uno de los conductores que salen del secundario de un transformador0 a este conductor se le conoce como conductor puesto a tierra. /a figura $1 a- muestra un sistema de alimentación no puesto a tierra, la figura $ '- corresponde a un sistema de alimentación eléctrica puesto a tierra. !l puente de unión principal esta'iliza la diferencia de potencial entre el sistema de alimentación y tierra. !l conductor puesto a tierra tiene un oltaje cero o de unos cuantos olts con respecto a tierra y esa es precisamente la función de la puesta a tierra del sistema de alimentación.
2uesta a tierra de equipos. /os materiales conductores tu'er3as y ga'inetes met4licos- que contienen conductores y equipo eléctricos se ponen a tierra para limitar el oltaje a tierra entre estos materiales "!# 56)1$, 72" "o.5-. /os conductores de puesta a tierra de equipo se unen al conductor puesto a tierra para proporcionar una trayectoria de 'aja impedancia a la corriente de falla, lo que facilitar4 la operación de las protecciones de so'recorriente 'ajo condiciones de falla a tierra. /a puesta a tierra de equipos tiene dos propósitos: a- limitar el oltaje de los materiales met4licos no portadores de corriente con respecto a tierra y 'que en caso de falla a tierra, opere la protección de so'recorriente. /as figuras, ay '- ilustran un alam'rado correcto y la forma en que opera la protección de so'recorriente eitando que el chasis se ponga a un oltaje peligroso. /a figura 5 c- muestra la forma en que la falta de la puesta a tierra pone en riesgo la ida.
8ierra eléctrica *ground+-: 9na conexión conductora, intencional o accidental, entre un circuito o equipo eléctrico y la 8ierra *earth+- o un cuerpo conductor que sire en lugar de ella. !n el idioma inglés se tienen *ground+ y *earth+, mientras que en el espaol se tiene tierra, para eitar confusiones coniene emplear la expresión tierra eléctrica. 2uesto a tierra o aterrizado *grounded+-. #onectado a la 8ierra o a algn cuerpo conductor que sira en lugar de ella. !fectiamente aterrizado *effectiely grounded+-. #onectado intencionalmente a tierra por medio de conexiones de 'aja impedancia y con capacidad de corriente suficiente para preenir la formación de so're oltajes transitorios que pudieran resultar en riesgos inde'idos al equipo o a las personas. #onductor puesto a tierra o conductor aterrizado *grounded conductor+-. 9n conductor del sistema de alimentación eléctrica que intencionalmente se pone a tierra. #onductor de puesta a tierra de equipo *equipment grounding conductor+-. #onductor que conecta las partes met4licas no destinadas a transportar corriente
carcazas, ga'inetes, charolas y tu'er3as- con el conductor puesto a tierra, con el conductor del electrodo de aterrizaje o con am'os en el equipo de desconexión principal o en la fuente de un sistema deriado separadamente. #onductor del electrodo de aterrizaje *grounding electrode conductor+-. !l conductor empleado para conectar el electrodo de puesta a tierra al conductor de puesta a tierra de equipo, al conductor puesto a tierra o a am'os en el equipo de desconexión principal o en la fuente de un sistema deriado separadamente. !quipo de desconexión principal *serice equipment+-. !quipo requerido 2A; formar el control principal y medio de desconexión del suministro, usualmente consiste en un interruptor termo magnético o un interruptor de cuchillas y fusi'les y sus accesorios, se localiza cerca del punto de entrada de los conductores de alimentación a un edificio. 2uente de 9nión 2rincipal *main 'onding jumper+-. /a unión o conexión del conductor puesto a tierra con el conductor de puesta a tierra en el equipo de desconexión principal. /a figura ilustra las definiciones anteriores. 8anto el conductor io como el conductor neutro portan corriente cuando la carga es alimentada.
Componentes y continuidad eléctrica del circuito a tierra
/a continuidad eléctrica de los equipos de'e asegurarse por alguno de los siguientes métodos: $. 2uente de unión al conductor de tierra de acuerdo con la "=> ?$.@B56)1 CDE.
5. >ediante conexiones roscadas en tu'er3a r3gida y eléctrica !>8-1 . @. >ediante conectores no roscados que se usan como accesorios de la tu'er3a r3gida y la eléctrica !>8-.
D. >ediante puentes de unión a ga'inetes.
CIRCUITOS QUE NO SE DEEN ATERRI!AR" $. /os circuitos de gras eléctricas operando en lugares con presencia de fi'ras com'usti'les B@F@E. 5. #ircuitos aislados propios de quirófanos de hospitales B6$CE #A TIERRA $ #A RESISTI%IDAD
!l factor m4s importante de la resistencia a tierra no es el electrodo en s3, sino la resistiidad del suelo mismo. 2or ejemplo, el suelo de arcilla normal tiene una resistiidad de D)16)) ohm1m por lo que una arilla enterrada @ m tendr4 una resistencia a tierra de $6 a 5)) ohms respectiamente. !n cam'io, la resistiidad de un terreno rocoso es de 6))) ohm1m o m4s alta, y tratar de conseguir una resistencia a tierra 'aja con una sola arilla es irtualmente imposi'le. "o tan sólo es importante el tipo de suelo, la resistiidad de la tierra tam'ién ar3a con el contenido de humedad. G, puede tenerse el caso de que en tiempo de secas, un terreno puede tener tal resistiidad que no pueda ser empleado en el sistema de tierras. 2or ello, el sistema de'e ser diseado tomando en cuenta la resistiidad en el peor de los casos. !l terreno o'iamente no es uniforme en sus capas. !n los @ m de longitud de una arilla t3pica, al menos se encuentran dos capas diferentes de suelos. /a capa
superior puede ser m4s conductora si existe suficiente humedad durante todo el ao, pero tam'ién puede ser lo contrario.
Método de los tres puntos e instrumentos de medici&n %A#ORES ACE'TA#ES DE RESISTENCIA A TIERRA
/a norma oficial mexicana ?$.@ esta'lece que la resistencia de un solo electrodo Hno de'e ser mayor de 56 ohms... con acometidas en 'aja tensión. !n las condiciones m4s desfaora'les época de estiaje-H B56)1FDE. Asimismo, la misma norma requiere para Hlas 'ajadas de los pararrayos un alor recomenda'le... de $) ohmsH B56)1FDE. 2ara su'estaciones, la "=> ?$.@ menciona H/a resistencia eléctrica total del sistema de tierra de'e conserarse en un alor incluyendo todos los elementos que forman el sistema- menor a 56 ohms para su'estaciones hasta 56) JA y @D.6 J, $) ohms en su'estaciones mayores de 56) JA y hasta @D.6 J y de 6 ohms en su'estaciones que operen con tensiones mayores a @D.6 JH B5D)@15cE. MEDICIONES DE RESISTENCIA DE E#ECTRODOS A TIERRA