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Indica da matarias

• SIGNIFICADO E IMPORTANCIA DE LA PUESTA A TIERRA

Funciones de las instalaciones 6 Puesta a tierra para protección 7 Constitución de una instalación de tierra 8

• PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA

Efectos sobre el cuerpo humano 9 Duración del contacto y de la corriente 10 TIpos de contactos accidentales 12 Tensión de tierra, de contacto y de paso 16

NATURALEZA DEL TERRENO

Resistividad Temperatura y humedad Tratamiento del terreno

• ELECTRODOS

Clasificación Influencia reciproca Valoración orientativa de I'a resistencia de tierra Materiales y dimensiones Electrodos cilíndricos (picas) Picas cilíndricas de acero cobreado Tubo cilindrico de acero galvanizado al fuego TIpos de pozos Electrodos en anillo Disposición tipica del electrodo en anillo Combinación de electrodos en anillo y picas Electrodos naturales Empleo de la canalización del agua

• LA RED DE TIERRA Y DE PROTECCION

Definiciones Ejecución de Jos empalmes Secciones mínimas de los conductores de protección

• EDIFICIOS CIVILES

Las normas CEI dicen Protecciones contra las tensiones de contacto

4

18 19 20

21 22 24 28 30 32 34 36 37 38 39 40 42

44 46 48

50 51

Coordinación de las protecciones Empalmes a tierra Montantes Conexiones equipotenciales Conexiones en banas y cocinas Conexiones a los conductores de protección Ar?aratos que no precisan la puesta a tierra

• INSTALACIONES INDUSTRIALES

Generalidades Electrodos Empleo de interruptores diferenciales Pu,esta a tierra de máquinas Puesta a tierra de.aparamenta Puesta a tierra de máquinas-herramienta

y de grandes masas metálicas Puesta a t ierra de partes móviles Herramientas portátiles Instalaciones de puesta a tierra en las

obras de construcción

• CABINAS DE TRANSFORMACION

54 56 57 58 59 60 61

62 63 64 66 67

68 70 71

72

Partes que se deben poner a tierra 74 Unicidad de instalación 75 Esquema de principio de una cabina 76 Electrodos 78

-Secciones minimas de los conductores de tierra 80 Tipos de bornes para la fijación del colector de tierra 81 Sistemas de puesta a tierra 82 Puesta a tierra de máquinas y apara menta 84 Puesta a tierra de ménsulas y armazones 85

, • DESCARGADORES

Sección de los conductores de tierra 86

• PUESTA A TIERRA DURANTE LA EJECUCION DE TRA8AJOS

Normas legislativas

• COMPROBACIONES Y MEDIDAS

Controles a realizar Métodos y medidas Medida de la resistividad del terreno Medida de la resistencia de la conexión

equipotencial en los baños Medida de la impedancia del bucle de defecto

88

90 91 94

95 96

5

• SIGNIFICADO E IMPORTANCIA DE LA PUESTA A TIERRA

Funciones de las instalaciones

Es tan grande la masa del globo terráqueo que su potencial se mantiene prácticamente invariable cualquiera que sea la entidad de las cargas que se le apliquen. En esta caracteñs­tica se basa el principio de la puesta a tierra. Según sean los fines que se pretenda alcanzar se dispone de los tipos de puesta a tierra indicados a continuación.

Puesta a tiarra para protacci6n

Significa drenar hacia tierra las corrientes de defecto peligro­sas para la integridad ffsica de las personas.

Puesta • tierra par. l. ejacuci6n de trabajOll

Es una puesta a tierra de carácter provisional. Sirve para ga­rantizar la integridad ffsica de aquellos que operan sobre ele­mentos que normalmente se hallan bajo tensión (por ejem­plo. líneas eléctricas aéreas) . pero que temporalmente están fuera de servicio.

Puesta • tierra de funcionamiento

Se refiere al mantenimiento de una parte de un circuito a po­tencial de tierra. Caen dentro de este apartado la puesta a tierra del conductor de neutro de las redes de distribución de energra eléctrica, la conexión a tierra de las vfas del ferrocarril y tranvfa en aquellos casos en que éstas constituyen un con­ductor activo de la red de distribución.

En este manual nos ocuparemos exclusivamente de la puesta a tie"8 de las instalaciones eléctricas, a efectos de la seguri­dad, con relación a las personas que tienen acceso a ellas.

•

Puesta a tierra para protecci6n

La puesta a tierra se debe extender a to­dos los receptores y masas metálicas accesibles. A tftulo de ejemplo. citare­mos que en las instalaciones en edificios civiles (lO) la toma de tierra se relaciona con la envoltura de los aparatos recep­tores (lavadoras, lavavajillas, refrigera­dores, etc.) y con las masas metálicas (griferla, bañeras, cocinas, lámparas, etc.). En dichas partes puede aparecer tensión como consecuencia de una ave­lia o fallo.'

Respecto a las fábricas de electricidad (_lO), o a las instalaciones contenidas en el término genérico de "industriales", la puesta a tierra se relaciona con las car;­casas de las máquinas eléctricas rotati­vas (generadores y motores), las cubas de los transformadores, las envolturas metálicas de los aparatos de mando (in­terruptores), los soportes de base de los seccionadores y descargadores, las es­tructuras y los resguardos de protección de las estaciones y cabinas de transfor-

I mación, las torres para Uneas eléctricas de alta tensión, etc. Las razones por las que dichas partes deben ser puestas a tierra son las mismas que en el párrafo precedente.

La puesta a tierra concierne, finalmente, a la protección de los edificios contra las descargas atmosféricas. ,-) Se entiende pof edificios cM ..... , 3qUellos destinados aloa siguientes usos; vivien­das privadas o colectival (colegios, hotel8!l, pensiones). oficinal (incluidas 1011 QUe .. encuentran alojad;l!l en edificios industrfalea), ho$pitilles y sanatooos, tiendas y.1-macenea. adiflcíoa destinad05 al culto o e actlvidad8!l sociales ligloiaa, clrculos re­creativos, bares), peque/los talleres de artesanla y construcciones rurales (incluid08 los establosl. ¡-I S .. entiende como fébrica de electriddad el conjunto. inatalado en locales cerra­dos o al aire libre, de instalaciorMIs destinadas a la producción, conversi6n. tnmafor­maci6n. regulacipn y distribución de la energla eloictrfca. O sea: centrales eléctricas. subestacioll(!s de transfofmaclÓll y COr1Y(!rsiOn. cabinas eléctrfcas.

7

Constituci6n de una instalaci6n de tierra

Una instalación de puesta a tierra se compone esencialmente de unos electrodos (picas, placas o conductores que se hallan en íntimo contacto con el terreno) y de una red de conducto­res que los conectan a las partes de la instalación que deben ser puestas a tierra . La conexión a tierra de las partes metálicas (indicadas en la página precedente) deberá ser tanto más efectiva cuanto mayor sea la posibilidad de que por ella fluyan hacia el te­rreno eventuales corrientes de defecto, a f in de dispersarlas de manera uniforme V sin originar zonas de concentraci6n que a su vez podrlan ser fuente de riesgo para la integridad -fi­sica de las personas que se haUen próximas a dichas zonas. Además, para evitar que en el propio ámbito de la instalaciÓn receptora (*) puedan aparecer tensiones peligrosas entre dos partes que normalmente no están sometidas a tensión pero que pueden estarlo fortuitamente, hay otros elementos que contribuyen a dispersar las corrientes de defecto (el hierro enterrado de Iqs pilares y cimientos, las tubenas metálicas, etc.) . Es importante subrayar que estos elementos, aun cua'ndo estén hundidos o enterrados en el suelo no susti­tuyen en absoluto a la instalación de puesta a tierra. Lo mismo cabe decir de los tubos metálicos de desagüe aún en el caso de que parte de los mismos esté enterrada.

t A I .~ portas que ... d~b.n pon., • t" rT~

N¡¡'el djl la ...... oo

--/'¡"-:;~~~~~~~~I-~;t~':.d d. con""i6n re~lizod. po< m. dio d. conducto,es "olados o desnud05. En .... "Itimo c~'o. los conductorlls "SUm"" l. función ele electrodos y se con.ido ... qu. l. r.d con .. ilu)'" un " ac!rodo en anillo .

(-1 Insteleción receptorlJ; es una instalación eléct.ica que incluye los aparato •• ecep­tores (eleClrodomésti<los. motores. aparatos para la iluminación, elc.). incluso en 1I caso de que Se conecten mediante una clavija de toma de corriente. y sus corres­pondiantas cir<:uitos de alimentación. Su inicio se situa inmedia tamente después de los contadores.

8

,

PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE • ELECTRICA

Efecto. sobre el cuarpo humano

Los efectos de la electricidad en el cuerpo humano dependen de la intensidad de la corriente que Jo ¡ttraviesa, de la dura­ción del contacto y de la resistencia eléctrica del propio cuerpo. Dicha resistencia varía según las cond iciones ffsicas y s(quicas del sujeto (se dan valores particularmente bajos en las mujeres encintas. en presencia de alcohol en la sangre, en conexión con estados depresivos o de preocupaciÓn en gene­ral) y el estado de la epidermis (seca o mojada). La resisten­cia media del cuerpo humano se estima. convencionalmente. en 3000Q siendo, por cuanto acabamos de decir, un dato extremadamente variable.

Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano

Corri«lte que atrl-viotH el c~ ....,."

nu ..... oo !mAl

h86ta 1 lmper<:e~ible PI" el OOmbre

2.3 unuci6n da ilQrmigueo

3 • 10 " Sujlll'lO cor..i!j¡ll.>l. gen ... toImel\le. d .. p.endl_ del contac-10 (Ml>e1'acf6t1i. De loctu formll .. la CIIr •• MIII' no el mol'tlll.

la corriente 00 .. mort&l si M aplb durante IntelVltos de-

10. 50 Crecilll'MOI a medida qU I ... ~t.I lIlI inl~ w« 11 CIKVI de la ~gina 11 t d-I lo CO!'ItI'Mio. 101 mUscwoIos rle la

.espiración .. ..., afectaOo. pof ctllambrM QI» puotd«I pro-V'OCiIf la mu«t<I PO' Mfhti •.

cor,¡""'" decidlcllm.ntl peligfou . .,., luncI6n creciente tOO

50. 500 la duraci6n del OQfI«ICU). QUI da lugar e 11 m.rltlCi6~ c.,.-diIcII IfwncionamiolnlO ~I ... con COrMl'lcclonft m~y fnI-COIII'ntl' 1 it1.tk:aces.f. Posible aeÑflCIOrr del int-ortlll'ladG.

mi. de 500 decrece la p<.>$KIilldod de 1ibrilKión pero ........ r.. .. ringo de muert<ll por pIIr'~";'; de Iof; ceml'Ol "Itvioees o • el ..... de fe!lómonos .acur.darios.

9

Duracibn del contacto y de la corriente La fulguración (-, depende no sólo de la tensión aplicada al cuerpo humano, y por consiguiente de la coniente que lo atraviesa en función de su resistencia (piel mojada. h{¡meda o seca, empleo de calzado aislado en mayor o menor grado). sino también de la duración del C(Jntacto ("), Cuanto mAs rápidamente logre desprenderse quien haya en­trado en contacto con elementos que se hallen bajo tensión o cuanto más prontamente intervengan los dispositivos de pro­tección (interruptores automáticos o fusibles), tanto menor será el riesgo de fulguración. Cuando el sujeto no alcanza a desprenderse del contacto, ello es debido 8 fenómenos de "tetanizací6n", o sea, contraccio­nes de los músculos de las articulaciones, particularmente de las manos que. sin emborgo. se pueden extender a los mús­culos del tronco, de la nuca o del rostro. El Grupo médico de la UNIPEDE (Unión Internacional de los Productores V Distri­buidores de Energfa Eléctrica) ha llevado a cabo estudios a fin de determinar la curva de la "peligrosidad do la corriente eléctrica". Dicha curva está basada en una ecuación en la Que se considera la corriente de desprendimiento (o sea, la intensidad Que permite que el sujeto se desprenda espon­táneamente de las partes sometidas a tensión) V la duración del contacto ¡_.). los fabricantes de interruptores diferen­ciales definen los tiempos y umbrales de int8lVención de sus aparatos' con relaciÓn a dicha curva.

'-'Fulgur«f6n.· pIOduccI6n da ~ In ... ~ ""mano, debidill I de&argH eIIJd:,ica8 IquemiNIv, ... cehtm"'"-. librilCión calÚ~'. Se IrI'lpIea 1ambi611 el tét­mIno HI~·'.

,.., &t ñgor, tilmbio6n tle,.. imP01U'ld1 111 frecuenc:1II lnútrwo de periodos por_ gundoJ de r. IXIfrlentll. U Precuenc:ia 'lndul!ti81~ (50 periodc. por segundo,. o ... 50 h6rci0s1 ... mM pe!/g'toIiIljI que las frlClI«1c1 ... Ita$ y attlsilT\lJS. m.jor 8OJKItbId;la por al hombnI . ¡--, La fótrnula .mcllaade comobll .. pera t,lZlr r~ CUfViI de peligrosioad .. 111 .;_ guíenl",

1- corriente (m1l;Impeno.);

" 1=1, +-,

1, - corrifrnte de do!NH'lndJmienlo (mmllmper!ot;), distinta p¡ltII hombru. mujarea y nil'loa (Ia..:urva de la pAgln1l 11 .. tNJ tr.Jrado cONideralldo 1, - tOmA); t - tiempo ¡"I/undo.).

10

Curva de peligrosidad

t !

10

O)

0P1 10

\

\

\ '

I

" C.

100 1000 comente (mAl .....

¡ -Zona UtIIdlaticam"ntIo 00 peligroSil par¡t la integrid.cf fllIIea da 111. p'I1OI1I1~. 2~. pe~, lliguilndo la variación dllla CUfVI dasde Irri.,.. h~ abajo SIl PII' de! peligro da ~ 111 de asfixla '1 lulQO a la fibrIIitCión tllrdlaelo.

11

Tipos de contacto. accidental ••

Contactos directos (con partes que normalmente se encuen­t ran bajo tensión)

• admitido • rohibido

12

Utilizar 10""'. do comante pruviot.os de dlltfragma alsf._ para la protec­ción de los .lveolos.

Uti~Z!lr tomos de c<mienta coo collar de protección.

"¡Iioom de

Util"", tomas d& corriwlte que permi­tan el 8""-> _ kJl alveolos por mea ... do ob¡.ros met.lllicQos.

Utiliz .. tomas de corriente que admi_ tan 'o ii1troducci6n de une 001 •• splga da l. clavlJI.

fA tipo Jnaivo: inaccesibilidad de las partes bajo t ensión, empleo de utensilios o tapas aislantes Isí corno da otros dispositivos da protección (guantes, bo­las. etc.)

De tipo lICtiVO: interruptores diferenciales de alta sensibilidad.

Continuaci6n comactos directos

......... POOl 1 -...... pued ..............

El accidente MI puede evitar solamente con 1I observación de lila nOfmas relit­tlval a la prevención de accidente. (desconectllr l. ten.¡{jn. IniIInt_ dista .... ciu da !l9guridad, poner l. linea '" tierra. etc.).

13

Contacto. indirecto. (con partes que normalmente no estén _ ba,io ten.i6n)

MedidII .... prvaccI6n qua pu ...... "opWrw

Punta B tlel1ll combinada con dispositivos de intervención a méxima corriente o diferenciaJu.

m.dera mojada

Madidll .... protacci6n qua puedan adOpta",a

Puesta a tierra. No hay protección pooibl!t.

14

Descargas atmosUtricas

M .......... plOtHClbn qua pu"'", lIdopUrM

Instalación da pararrayos. En ocaslonaa se utiliza le protección contra 1m; rayos en árbolel. panicul~r~ menta cuando tlslos son ejemplares notables o de valor lIiatórico, y también cuando son muY altos y se hallan en la proximidad da viviendas.

15

T an8ibn de tierra, da contacto y de pa..,

Tenai6n total d. tl.rr. IVr)

Es el producto de la resistencia de tierra (Rt) de la instalación objeto de análisis, por la corriente de tierra (lt) que dicha Ins­talación está destinada a dispersar.

E_" Supongemo:t que \el inatlliM:i6t! $11 NUlO ptoteg!de por un inWm.opIor lIulomitlco de 10A (CO/Tittnte nominal) y que la ,...isleM:i,. d. lal1ne' de DUestla tierrl sea de 5 otJmioa. Si fin un electrodOméstico ... ¡l'IlIduu u .. contltCtlllwocla _ , 4IIndo lugar

e una c:orrientl de 15A (debIdo 11 que el contacto emre,eI punto de def~ V le nf­_ no " ··fntnco-1. ~ tensI60 hacia lieorB se .. de 15 • 5 .. 75 V. Tensión qUII puede HI' va pellgrollll. ~ toda si Sil lienf1 en ClHIntil que len ,e,," ' ..... íoOs dal iotaltuplor autom,tic.o no InteMenlln hasta tfanaturrid, una hora cuendo 111 corriente de sobrecarga '" hal,., cornpnmdid¡l 8111,. 1,3 y 1,4 YeCM', ea­rriente nomlrvl: 8Umentando la importancia 1111 la IIObrKllfliIlI disminuye .1 tIempo llecesario pII" prowcar . 1 chpllfO dItI IRlenuptOr.

Si. en CIImblo. l. corrlllnt .. derivada 11 tietTa es muy superior 11 la Imensldld nomi""" del inlltlTuplOr ~ ~ 10 veces. o su. l00AJ. I. w.oaión hacia IKmI ...,6: 100 x S .. 5OQV. Ahora bierl, el1 este c~S(III1I,,""el"lEln 105 .. lb m~gr"I"tlcos del intt ­rnrl7lor que ""en el draoiIo ... cu~ • milisagllndos.

Tenai6n d. contacto (Ve)

Es aquella tensión a la que puede verse sometido el cuerpo humano como consecuencia de un contacto con las carcasas V estructuras metálicas de máquinas e instalaciones que nor­malmente no se hallan bajo tensión, pero que, eventual­mente, pueden estarlo a consecuencia de alguna averia in­terna.

Ton.i6n ... ... IVpl

Es la tensión que, durante el funcionamiento de una instala­ción de tierra. puede resunar aplicada entre los pies de una persona situados 8 la distancia de un paso (1 metro). La protección contra las tensiones de paso concierne en par­ticular a las Instalaciones de media V alta tensión.

,.

¡

Tensi6n de contacto

Tensión d. pa~

17

NATURALEZA DEL TERRENO

R..mividad

Cuanto menor sea la rNistividad del terreno, tanto más fácil­mente se pueden alcanzar valores bajos para la resistencia de la instalación de tiel11l.

Resistjvídad-TIpo de tarTeno Ejempk> ohmios-metro

'10. 100 T""eno orgánico húmedo

100.200 Terreno orgánico. pero no hamedo

.... 800 Terteno guijoso

1000 6 más Terreno rocoso

(-) R".istMd,d (tJ rHilltencla uptICHic~: m.g"itud earacteriatlcl de fOdl m.ter;" .. que hpreN tll .pdtud para l. conducción d!o oom.ntat: ttt.!ictrlc.aL Repraltll'l:ll la ',, __ neo' de UN fI'IIIMUlI d<I 11 m"teria CDMiderHill, cuyas ~ .,., la ~. por ~. lA'l cuIxt de .... Jl'leCro ÓII lado: ckho albo .. .m:... entn dos ""cal y .. mide al laisteno::i .. que, ~8I·dll. Mlblpl'eArt .... oIwnk» por metro f g. m),

J8

Temperatura y humedad

La resistividad del terreno vaña con la temperatura y el grado de humedad. Por lo tanto, no es aconsejablo efectuar medi­ciones de la resistencia de la instalación de tierra cuando la temperatura es excesivamente alta o cuando el terreno está impregnado de agua debido a lluvias recientes.

1200 10

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_ V.riaci6n de ... resistividad del wreoo en tuoción o. li tams-.tUl"il.

_ V.wiaci6n de la ~iKI del \"InVIO .... funci60 dtI por~ • hun"Mtdad.

J9

Tra1amianÚl del terreno

los terreoo5 de aluvKwl (formados por depósito de materias transportadas por rios desbordados) ofrecen las mejores con­dicionas para la fsalizad6n de instalaciones de tierra de muy baja resistencia. Su "humus" (parte del terreno que contiene diversas substancias orgánicas en descomposici6nles. gene­ralmente, poco profundo. Las zones ricas en vegetaci6n o que acarrean aguas pluviales o residuales son asimIsmo apropiadas dada la elevada hume­dad del terreno. Existen m6todos paro reducir la resistividad del terrano. Por ejemplo. se puede recurrir a las sales minerales (cloruro de sodio, sulfato de magnesio, y su lfato de cobre) disueltas en agua y vertidas sobre el terreno o en el electrodo si éste es tubular. Sin embargo, los resultados no siempre se corres­ponden con lo previsto y en algunos casos se producen fe­nómenos de corrosión. Es mucho mejor, siempre que ello sea posible. hacer uso de un terreno Que tenga un contenido or­gánico. Siguiendo con la idea de modificar la naturaleza qulmica del terreno. se puede recurrir a la colocación de capas de carbón (o grafito en polvol situadas directamente en contacto con los electrodos. Este procedimiento, de dificil aplicación cuando los electrodos tienen forma de pica, puede ser utili­zado siempre que se recurra 'a electrodos en forma de placa. anillo o malla. En los comorcios 68 pueden adquirir productos especiales para rocia r el terreno Inmediato al electrodo. Se trata de solu­ciones que originan precIpitados inatacables por los ácidos del terreno, y Que dan lugar a la formación de masas gelati­nosas que se desparraman prdduciendo numerosas ramifica­ciones de agua. De esta forma, no sólo resulta aumentada fa conductividad del terreno sino también la superficie de con­tacto entre el electrodo y el terreno. Sin embargo, no está ga­rantizada su duración en el tiempo; por otra parte, algunas de estas solucionotl contienen productos tóxicos cuya manipula­ción exige cSIJtela.

20

ELECTROOOS

Clasificación

Con el término "electrodo" entendemos un cuerpo metálico puesto en Intimo contacto con el terreno y destinado a dis­persar en el mismo las corrientes ehM:tricas. Puede estar constituido por un solo elemento p por diversos elementos conectados entre sí mediante conductores enterrados y no aislados dal terrena. Según fas caracterfsticas del terreno (mayor o menor poslbtll­dad de hundir profundamente las cuerpos metálicos puestos en Intimo contacto con el mismo) se dispone de los siguien­te. tipos de electrodos:

P" 8n1l1o

T 1'11 ,

En algunos casos se combinan entre silos t ipos arriba Indica­dos (por ejempJo: electrodo en anillo o malla complementado

,con electrodos en pica).

• prohibido

- Utilizar como electrodos de tierra tuberfas mt:ttélicas destinadas a gas, aire comprimido, agua caliente y simi­lares. - Colocar placas u otros elementos conductores con función de electrodos de tierra en las aguas de lagos, rlos, torrentes, acequias o en el mar ( ...... l.

(.J Poeo vtlllzado.

( .. ) SI. dobldo I las clrcunftt .... fK)i~s. el lo res ultara necee .... rlo. sitúonse 101 alectrQdof 11 una profundldlld no minar de 1> metros b~jo el nivel delllgulI. SIn embargo. aer' ne­C41Mtlo plOhlbir el acceso 11 dicha zona ya que ello podrIa relulllr peligl'OlO. T'ngue en euenta athtm6&. la posibmdad de QUe se produzcan fen6menoe de corrosión: e. acon"llbil. por lo tanto, efflctu ~ r fre!.'uentes controlee. .

21

Influencia nocIproca

1 - la resistencia dA tierra de una pica depende mucho mAs de su longitud (ptofuncidad de penetraci6n) que de las di­mensiones transversales. Si se alcanza la capa fre6tk:a (capa de agua) la resistencia de tierra ~sminuye senstbJementB.

A igualdad de Cllractaoislícas dIII "'rrenD, "" oi>­tiane la misma ... ¡steroe" c» tiern con "" electrodo horizontal da Iongirud 3 o 4 _ ~,...

Para los electrodos 8n forma de placa. la resistencia de tierra depende de sus dimensiones; en electrodos en anillo. de su perfrnetro; para electrodos en forma de malla. de la longitud total de kJs conductores que la forman.

2 - No es posible obtener vafonrs batos de resistencia de tie­mi sófo con aumentar el número de picas Y sin tener en cuenta sus respectivas áreas de influencia (e¡.

rJ A tftulo orienUotlwo pm.rnc. mn __ ., que .. picas "" dilJlinta longitud ... .. ~ I1ICIpcoc:I(MAtII cuando la IIsonci. que liIS R!Pi'fiII _ por- lo ,.....,.. .. . una ti _ .. longitud de la p;a. n'IIIyOr". U. ~.nCIa • "-~ .. condki6n ~nwl p;lfII " cálculo .. p;ilralelo ... ...,. .. !IIf*lIIvu ~ .. _. 22

El mismo conceptO es válido para los etectrudos de aca. En los electrodos en aniNo no prop<wciona ninguna mejora la colocadoo de dos conductores muy juntos (por ejemplo, lIW1

la misma zanja'; es preferibfe tratar de realizar una malla o bien un dobkt anilo.

Los diagramas ilustran los conceptos expuestos en el punto 2 de la p;igina precedente. Se han considerado constantes la. características del terTeno, con independencia de la separa­ción entre electrodos. asf como iguales las dimensiones de éstos. Los porcentajes de variación están referidos a la resistencia de tierra del primer electrodo. Téngase en cuenta. de todos modos, que a partir de un determinado nCimero de eiectrodos deian de obtenerse resuttados económicamente apreciables.

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23

Influencia nocIproca

1 - la resistencia dA tierra de una pica depende mucho mAs de su longitud (ptofuncidad de penetraci6n) que de las di­mensiones transversales. Si se alcanza la capa fre6tk:a (capa de agua) la resistencia de tierra ~sminuye senstbJementB.

A igualdad de Cllractaoislícas dIII "'rrenD, "" oi>­tiane la misma ... ¡steroe" c» tiern con "" electrodo horizontal da Iongirud 3 o 4 _ ~,...

Para los electrodos 8n forma de placa. la resistencia de tierra depende de sus dimensiones; en electrodos en anillo. de su perfrnetro; para electrodos en forma de malla. de la longitud total de kJs conductores que la forman.

2 - No es posible obtener vafonrs batos de resistencia de tie­mi sófo con aumentar el número de picas Y sin tener en cuenta sus respectivas áreas de influencia (e¡.

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El mismo conceptO es válido para los etectrudos de aca. En los electrodos en aniNo no prop<wciona ninguna mejora la colocadoo de dos conductores muy juntos (por ejemplo, lIW1

la misma zanja'; es preferibfe tratar de realizar una malla o bien un dobkt anilo.

Los diagramas ilustran los conceptos expuestos en el punto 2 de la p;igina precedente. Se han considerado constantes la. características del terTeno, con independencia de la separa­ción entre electrodos. asf como iguales las dimensiones de éstos. Los porcentajes de variación están referidos a la resistencia de tierra del primer electrodo. Téngase en cuenta. de todos modos, que a partir de un determinado nCimero de eiectrodos deian de obtenerse resuttados económicamente apreciables.

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~ dw; ~ en pw¡¡kIIo, .. pon.wUJe .. ... . , ........ __ ... -.prOlli...-danaM." mime! 111 ~b ... c:doI.wI. _~. 50 __ U. $11*0 ..... 1lIN11bío. ~ poco .. do la ~ .... ~ .. dN"... -3 - Para conectar en paralelo elecbodos en pica o placas. empléese trenza de cobre o de acero galvanizado o cobreado, con un diámetro no infeñor a los que se indican en la pAgina 28, Dicha trenza. o cable. se enterrará en el suelo a una pro­fundidad de 50 cm, por lo menos, a fin de que no pueda re­sullar dañada a consecuencia de eventuales esfuerms mecá­nicos (paso.de camiones. etc.) y para reducir la tensión de paso en la superficie.

23

D","'mB 3: electrodo en anillo cuadrado. realizado con ca­ble de$nudo de 35 m"r. enterrado a 0.5 m. complementado con cuatro picas situadas en 10$ vértices.

26 ~ 24

22 20 18 18 lO 12 10 8 8 4 2 O

1

, I~m

'" '-- "-m '--" m 1"--

1,5 2 3

"'" m

A !

,. ¡.-:"omm I L

, , ,.

~ l' '

, i

distancia entre las picas L {mi

Utibando difelWllt8S _ionn para el cable y picu cuyo cUnwtro ... romPflHl"­dido «Ilrt! 40 Y 60 mm, _ obIiI!ne une dIiImnuci6n <k la ...w..:1a <k tiamll, aun­que de orden I1!Iativamenbl fI1OderiIdo. Lo mimIo .. puede decir ~ • ame­mtr .. cable a ~ profundidad.

EjompIoo • __ al .... """" 3

1 - Una instalación de lierr.I esli'i formada pul" un cable ~ de cobre da 35 mnf. _nado;l 0.5 mydlllpll1!$lg da modo QUIlO forme un cuadradude 10 m de lado. Dicho CUiIdrndo SIlO complementa ron cuatro picas siIuiIdas en ... rirtices y entemldas a 5 m. CabIllO y pK:a. forman, por lo tamo, un conjumo 6nIco da tierra, cuya: '''''t''lIc:ia lI8Iá, aproxill'lildilmeme, de 4,2 oh ...... "mpnt Y cWndo la resiaIi­Yid.:I del terreno Ha <k 100 g. m. De __ distinta, PJ(ICédBu como _ ha indicado para el diagr.I ..... 1.

2 - Teniendo que llevar a cabo una inslalaci6n de tiI!na. el YIIIor de CU'fIII.-...iAenda lis _ido ~ locaI&:eu dicho valor a. " lije de Drdenadu Y. udIIzando la - iIIdeanIda. loi8IJe .. el *' de ab..: ... la 1or9tud que c:orre.ponda aliado dIII ..... .

2.

Se puede efectuar una evaluación más rápida de la resisten­cia de tierra (RJ con ayuda de las sencillas fórmulas que figu­ran a continuación. También éstas se basan en el supuesto (fe que la resistividad del terreno (pJ es conocida; el método para la medida de ésta se indica en la página 94. la aplicación de las fórmulas así como también el empleo de los diagramas que figuran en las páginas precedentes, parte del supuesto de que la resistividad del terreno sea homo­génea en toda el área donde deberá realizarse la instalación de tierra. De 'no ser asi, habré que efectuar numerosas medi­das de resistividad y extraer la media.

Tipo de electrodo

,,;ca anillo enterrado malla

'- / l ., ~ , , , rz 7 7 I

- '-

1= profundidad P = perímetro L=sumade de penetración (en metros) IOdos los lados (en metros) que componenJa .

malla (en metros)

p, 2 p, p, R,---. RI=-- R,---

I P L

Tiingau SÍIImpnt en cuanla la InfIUlIOncla reciproca entre a~ Ag(In se ha in­dicado ya lBn la pég. 22. ~ BeiI liminindose a los IIOII!ctrodoo5 de pica. B con­ce~ es. desde·lllego. cmtensible a cualquia" tipo de electrodo, lo que por 0U'lI pene. hil 5ido P JlRlCisadD en las páginas plWDlldentes.

27

M ateriales y dimensiones

Es aconsejíilble utilizar como electrodos de t ierra -los materia­les indicados en la siguiente tabla. ..

<0--------C»~8 ---o -

1 iOo; <O~'"

!:!?~ ~o~ ~

N"(',iN- ... .o ..... + o ..... xxx u exi .... : ""'''' '" e - --• ISlO " " "

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" "-o ~ .o • , • .!' ~ .! E :l: •• t- > • ~

w ;;¡ • .l1 u a. se:;)!d

28

• prohibido

- Utiliza r alambres y cables de diámetro inferior a 7,5 mm .

- Utilizar cables formados por hilos cuyo diámetro sea inferior a 1,8 mm.

-Ut ilizar t ubos que tengan un diámetro exterior inferior a 40 mm y un grueso de pared inferior a 2 ,5 mm.

-Uti lizar perfiles de menos de 5 mm de grueso y con dimensiones transversales inferiores a 50 mm.

advertencias

-Si se recurre al empleo de materiales f errosos dese preferencia a los tipos galvanizados en baño caliente o cobreados. Si no se dispusiera de este t ipo de material, habrá que aumentar en un 50 % los espesores mínimos ind icados más arriba. -Evítese la colocación de electrodos en terrenos suje­tos a hundimientos o corrimientos de tierra (fenómeno de "desmoronamient o", o sea, acción de la lluvia y de aguas torrenciales que arrastran la tierra).

29

ElectJod"" en ángulo (pic •• 1

30

+

lnno- _mod_ (en _1 . que .. encuentr.n en .. mel'C8do

L T

1,00 1,00 1,00 1,50 1,50 1,50 2,00 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 4,00 4,00 <,00

Accesori""

80.,.... .. m*I .... 8IItre ... trodo y 1m.. de ..... contieml

FOrml • tlP1icaci6n .. .. --

Lo, borne, que M iIY,tran m,b ..... iWI se muestran . t íCulo de ejemplo. Desde luego. n:1sten "" el meteado otros muchos tipos aptOI ~ deMmpeft¡lr ~I misma. fun­ciona.

31

Picas cilíndricas de acero cobreado

32

Espiga simple Espiga con extremos roscados

dlametros: 9-12-15-18-24 mm.

Longitudes aproximadas (en metros) qua 18 ancuentran an al marcado

1,50 2,00 2,50

1,50 2,00 2,50 3,00

I

I

I

Accesorios

Borna simpla

Manguito da empalme (da· lat6n)

80rna dobla

Puntera (da acero templado)

para enroscar an al extramo

Aparte de los ilcce50rios indicados más arriba. se encuentran en 111 comercio otros tipo¡¡ igualmente aptos para realizar las mismas funcionlls.

33

Tubo cilindrico de acero galvanizado al fuego

Este tipo de electrodo es empleado sobre todo cuando se de­ben realizar instalaciones de t ierra pa rt icula rmente compro­metidas.

•

l'OOlCaOo A

diJimetros: .(Jl x 5 o bi.n eO.8 x 5,9

orificios ",diel_o: faclliton cooloolo enl'" &1 y el loI ... no.

rosco deotlnada al ""epi. miento oon

__ ;,~;';" .i.;,~;,,~la, panetrl­en .1 te-

",ono.

LongiTud comercial de cada elemento: 1,5 m.

34

pmlongaclón

•

•

Accesorios

Manguito o casquillo epara enroscar en el extremo 8uperior del ~bo)

Borne en forma de collar

1

35

Tipos de pozos

Es útil el empleo de pozos cuando se requiere tener acceso al electrodo para efectuar controles V mediciones. Ello es parti­cularmente vAlido para las instalaciones de puesta 11 tierra que entran en el ámbtto de las disposK:K>nes legaleS para la pre\lend6n de los accidentes laborales.

da cilindrico de (5-6 cm de

2

1- POlO

2 - Tapa di hormigbn ., hiffl'o levk_ e.te 6ttimo mlte • .., sNtl'llJN8 que """ posi_ ""l. 3 - EIectIUdo en formo de pi~ ., lublllllf. Pv«W igualrntonlll~' ta derivaci6n de VII el6Ctrodo .... md • . 4 _ BorrMII

5 - Cable5 di cobre ., cM _ro g;aIvH"iz.,oo.

J6

E~¡st.n en el rl1<IrclKkl div,m¡os tipos de p<llOO prefabricados (de aleación ferrosa., de material .. 1918nI61.

Ejemplo"de pozo h~ho de fundición de acero ti hierro colado con revestimiento aislante de material pto\sticO polivinílico. En II tap" "par"" .. la Inscripción: "'Toma de tierra - Peligro" o 111 contraHl'i1 d. ¡i.rrll.

Dimen5iones comerciitles: 250 x 250 )( 200 mi­límetros.

Electrodos en anillo

Con ellos es más fácil la obtención de bajas resistencias de tierra. ColÓQuese un conductor desnudo en el fondo de la excava­ciÓn, bordeando exteriormente los cimientos del edificio, o bien, cuando eUo no sea posible, a una profundidad de 0,50 m respecto de la superficie original del terreno (antes de com­pleta r el relleno). De este modo se forma un anillo de períme­t ro igualo superior al de la edificación. puesto en el más In­t imo contacto . posible con el terreno. Como conducto em­pléese alambre, cable o pletina de acero galvanizado en bar'lo caliente, de cobre o de acero cobreado (.). Al rellenar la excavación, échese sobre el anillo. aplsonlmdol8 a fondo, una primera capa de terreno de baja resistividad (tie­rra, humus, limo. etc.). Es desaconsejable la colocación de grava y guijarros. La instalación de t ierra debe extenderse a todas las depen­dencias del edificio que se alimenten con energfa eléctrica (conserjerfas, garaje!? establos, depósitos, etc.) Para cada ediflclo se prever! un eTectrodo en anillo. Cuando en la misma excavación para cimientos se levanten diversos edificios es conveniente conectar entre sf los diferentes ani­llos empleando los mismos materiales Que se hayan utilizado en su construcción (alambre, cable, pletina; véase la tabla de la página 28). Sin embargo. también se puede colocar un único electrodo en anino siguiendo el perímetro exterior de la excavación fprevéanse uno o más puntos de conexIón para cada edificio).

rO) En "te mismo criterio se NSiln los electrodos de mala, utiliz&doll proferente­monte ~jo lu estado,," y cabin~5 eléctricu 1I1in de munten ... 101 ~ntlón de con­tacto dentro de loslímiles ~dmil¡dos. la I'TIIIila debe complforTWHltlne.";' los nudo. y a lo largo de au per1metro. con oicas clavadas pro1ul'\d¡unente a fin de redo.lc ir III! tanskmn de pa&o. LB mda debe extenden;e. por lo 1'T>I!rImI,.1 metro mb a ll A del pe' ,lmeTro de la edificación .

1 _ Construcción (por ejemplo: cabinll) 2 _ Mall l R _ RI~o: lo m Ó5 a mpt lo no.ible 11 fin de reducir lile lentlone8 de paso pmlf40rÍf8l. d-DisI8~ :l: 1 m • - PÍCils profundu.

J7

Diopooicibn tipica del electrodo en anillo

Al

• 1'[' -

A 2 8

'.

e 2 D

- '1, o

A-8-C-O .. indicaciones gtln.raIH 11;'5 <le tu viYi.rod&$. 1 - Electrodo en aniHo colocado ." ti forodQ d~ la ~Inj;ll. o bitn I un¡o profyncll .. dld mlnim. d. 0,5 m por d&b~jo de l. • y ~rlk:if1 del terreno (¡"lIea de voI"'er a llenar po. oornplela). Como conductor so pueae .mplelr illambr., Cilble o j)1"lr'III . Pare e l mtlfl,ilIl se puede lI~coger: cobre. lICero lIulvaniZldo fu.n. o cobreildo. 2 .. EmpllimM !Hltre Iv.ntuales con,x~_ ".. do tierra y electrodo en .nllo. 3 .. Emp¡lImes de las ~rmilZOl'Ml1l metélt­Cfl de los cimi~ntoll y de los andllmloa. 4 .. ConhiOO de !iemI Iv • • pagiNO 51). 5 .. Empalme con los electrodos ""1U"r" 1'0-« IMgi~ 40). S .. MOflllntll p¡I'illa toma de tierra de los usuarlQ,.

Combinación de electrodos en anillo y picas

A-' 3

1 r, ~

A 2

A--J 1

6

8 e 2 D

- 4

A-B-C-D .. Inclie.CÍone. 1i1ffi15f~ies fijas de Fu vNiendu. 1 .. Electrodo en tnillo. 2 .. Enlace en l •• eventuales cor. .... iol'lM dll ¡;err, y .1 .lectrodo ltII anillo. 3 .. EnllIC. con Ln .. m~r_ de los el-mientol. 4 .. Conexión de lierrl . 5 .. Enlace con lo. electrodos naturales Iver pág. 401. 6 _ Pic!l~

7 .. Montante para la toma de t ierra de los u&lI •• Ios.

Si existe un electrodo en anillo, habrA que conectarle un cierto número de picas en los siguientes casos: al cuando se prevea la protección contra descargas atmos­féricas; b) cuando se trate de edificios, sobre todo si son de reduci­das dimensiones, cuyos cimientos descansen en terrenos de elevada resistividad (por ejemplo, terreno guijarreño); e) cuando, en determinadas circunstancias, sea necesario reducir la tensl6n de paso. Si no 51! 'bpona de un electrodo 8Il !IIlillo (8difociDS ya Wllentas o I n los que po!'

cualqu¡""- "«;In 1'0 .. eolo«> .. IInmo • su debido tlelT'OOf 00<ltIete la proteoc:i6n a los eMctrodoa en piu.

,.

•

Electrodos naturales

Además de los tipos de electrodos ilustrados en las páginas precedentes, existen en las edificaciones otros muchos ele­mentos que pueden contribuir eficazmente a la dispersi6n de las corrientes de defecto (hierro de los plintos, tuberlas me­tálicas, etc.). Desde luego, éstos no sustituyen, en absoluto, a la red de tierra (o sea, los alectrodos ,en pica, anillo, etc. V las correspondientes conexiones entre ellos). Estos elementos. definidos como electrodos naturales, tIenen una doble función: permitir un aumento de la superficie de COntacto con la tierra y reducir la resistencia total de tierra.

eand uotor de I><otección (a todD' lo. usu orloo)

ELECTRODOS NATURALES conduCIOI'lI. de ti .... (_";0""",, equ;pot....a..l)

djotribueión ...-modura del It\IU" <1001 ..... mig6n

c,"um"" lutMItlas de ... tu t..rias oeeund.rla9 retic ulor calefacción centro r (.gul c.~"'". ga.. etc.1

40

,

Conexión de la armadura del hormigón al electrodo

r 1 - Armadura formada por ~ari!las de hie­"o. 2 - Plet ina de acero ¡¡alvlnizado (40 x 3 -+- 4 mm).

2 3 - Abfal ado<'31 rem8Chlldes ~ra apretar firmemante 181 vari ll .. oonll'tl (a l)ieti"". Se pueden _ ,llu;r por soldaduras eléc­tricas de . ret!. 4 - T •• mlnal iMerttdo en"e 1 .... dos u­tremOl! de la piel;"' •. 5 - Cable da cobre. ,

, 6 _ ConduGtor de enlice entre las arma­duru de lo. plintos y q~e va a par~r" la placa dondo .e roúmm todos los conduc­lores do la Instalación ds tisrra.

• advertencias

El empleo de electrodos naturales presupone una estre­cha colaboración entre la empresa constructora y los encargados de la insta lación de fontanerfa y electrici­dad. Considerada en el tiempo, y para la realización de una eficiente instalación de puesta a tierra, 05 necesario que la intervención del especialista en Instalaciones eléctri­cas tenga lugar: - al Hevar a cabo la excavación o durante la colocación de los cimientos a fin de predeterminar la situación del electrodo, particularmente si éste es del tipo en anillo; -durante la ejecución de los plintos a fin de poder efec­tuar conexiones a las varillas de hierro; -durante la realización de las instalaciones tecnológi­cas comunes (calefacción, suministro de agua, desa­gües, etc.) a fin de poder prever la continuidad metálica de las tuberlas as! como las conexiones equipotencia­les; -durante la instalación de las batieras o de los platos para ducha, por la razón ya indicada, antes, desde luego, de QUe se coloquen los azu lejos.

41

Empleo de la canalizaci6n del agua

En las instalaciones receptoras funcionando a tensión nomi­nal inferior a 1 000 vohios se admito el empleo de la canali­zación del agua como electrodo de tierra. siempre y cuando las tuberfas tengan una considerable extensión, sean metáli­cas y estén profundamente enterradas. En cualquier caso, será necesario solicitar la autorización de la sociedad oxplo­tadora de la canalización. Conviene no olvidar, sin embargo. Que se va extendiendo el uso de tubos de material aislante. en cuyo caso la eficacia de la conducciÓn del agua como eloctrodo es nula . la conexión eléctrica del conductor de tierra al emplear la ca­nalización del agua como electrodo, se realiza antes del con­tador general del agua. La entrada y salida de éste pueden. asimismo, cortoclrcuitarse con un puente realizado con cable o pletina de cobre o de acero galvanizado cuya sección co­rresponda a lo especificado en la pág. 28, fijándolo5 al tubo con abrazaderas adecuadas. la capa de protección contra la corrosión que eventualmente pueda recubrir el tubo (pintura ) deberá eliminarse cuidadosa­mente a fin de obtener un buen contacto entre el conductor de tierra y el tubo metálico. Luego, se aplicará de nu evo la capa protectora contra la corrosión, por encima del conexio­nado. la red de distribución de agua (caliente o fria) que se ex­tiende después del contador -y por lo tanto perteneciente a la propiedad común o a la sociedad constructora- deberá co­nectarse equipotencialmente a la Instalación de tierra. Prescindiendo dul empleo de la conducción del agua como electrodo, la conexión entre ésta y la Instalación de tierra de las redes de tuberfas metálicas destinadas al aporte, distribu­ción y descarga del agua en el interior del edificio. adquiere una importancia panicular a los efectos de equipotenclalldad de las masas. Recuérdese también, e n este caso, que los empalmes entre las distintas tuberlas no garantizan una per­fecta conexión eléctrica y, por lo tanto, será conveniente COt­

tocircuitarlos medIante puentes.

4'

Tipos de empalmes

, TIpOS de abrazad.,..

.3

• LA RED DE TIERRA Y DE PROTECCION

Definiciones

En toda instalación de tierra e"iste: - la red principa l : es la que conecta los electrodos entre si (picas o placas). En el caso de electrodos en anillo se identi­fica con los propios conductOfe~ utilizados para formar el bucle ,- ).

La sección mlnima del conductor para la red principal de tie­rra debe ser:

16 mm2 para cables de cobre desnudo o aistado, utrti­zado en la conexión entre electrodos ( • • );

50 mmJ para acero galvanizado en baño calientf! .

Las secciones Que aqu¡ se indican son válidas, también, para el conductor que enlaza el sistema dispersor con la red de protección de cada uno de los usuarios.

- la ,..d de protección: ()s la que, partiendo del punto term'inal del sistema dispersor V siguiendo el mismo trayecto que los conductores de alimentación (montantes, dorsa les o deriva­ciones) conecta los elementos de cada usuario que requieren ser puestos a tierra.

las secciones Que se deben adoptar para los conductores que forma n parte de la red de protección están indicadas en [a página 48.

(O) En este e~so, ad6slt~nsl In seccionee de 105 eondoctonts que se indice" ~n le página 28 (segun IU M rma$ ceno ASimismo recu&rdese que ej O.P. A. 547 pt~vo\ para los ~.",du ctores de tietTa de material lerrose, I~ Sflcción mlnima de 50 mm'. E!lta sección dlbo,' adopt3rSfl cuando el mismo conductor ~umple l. doble función de CoMuctor de tOorr. V ollctrodo.

10 '1 E. IconseJable e l ompl~o de tabla aislado cuando existe el temor de QU" la na . turaleu dlll terreno pueda dOI lugar a f~n6meno& de corrosión (por ej~mplo: pr"sen_ cia de ~cld08 O 58le. COmo consecuencia da residuos industriales) con destrucción rápidll de 1010 m'Ierlale. uli lflEldos. O bien pera reduór los gradi.mtes de potenciel Q\!II puadan o 'iglne, tllna lon .. de paso peligrons (ello es vélido, partÍ<:ularm~nte, en inst~lICiO/1flS de puula a tierra cor respondientes 11 máquinfts V apar'IOs a limenta_ dOI con alta tensión) . Cuando e llo sea posible, empléense conductores desnudos; contribuVe<l a di.mlnu l, la resistencia de tierra.

44

• ~IHI11

d, cobr~ de acero

galvanizado

""_ .. ~~ _ ~on-ductor de ti""

advertencias

_ conductor de proIección

_ .... minlslro de agua V 'gua Clllienta

-Elljanse los recorridos más breves para los conducto­res de tierra. . . - Evftese que los conductOfes estén sometidos a sohcI­taciones mecánicas y téngase en cuenta el asenta­mtento del terreno, - Préstese particular atención a la posibilidad de que tengan lugar fenómenos de corrosión,

• prohibido

- Interrumpir los conductores de tierra y de protección con interruptores y f usibles. - Efectuar conexiones con soldaduras de estarlo. -Utilizar a modo de conductores de tierra, órganos de transmisi6n (ejes, cadenas, cables, barras, etc.) o panes metálicas que puedan ser retiradas por exigencias del trabajo.

45

Ejecucibn de los empelmes

Deborán ser resistentes a fin de que puedan soportar los es­fuerzos mecánicos derivados de eventuak¡s asentamientos del tlmano. El empalme se realizará con soldadura fuerte o autógena, o mediante unos oportunos y fuertes bornes. la segunda solu­ción es preferible por ser do ejecución más fáci l y rápida. en particular si se tienen en cuenta las exigencias de la edifica­ci6n. La construcción de los bornes debe ser tal que asegure una superficie de contacto útil, de 200 mm2 cuando menos, empleándose para apretarloS uno o más pernos de diámetro no Inferioc a 10 mm. Tanto los bornes como los pernos során de acero galvani­zado. de cobre endurecido o de acero Inoxidable. Se admite también el uso de pernos con recubrimiento elactrolltico de zinc, siempre y cuando después de su colocación se proceda a aplicar una cuidadosa capa de pintura sobre los mismos. Se ofectuará una minuciosa elección de los materiales a f in de evitar que se formen pares galvánioos entre ellos. El con­tacto entre dos metales distintos en un ambiente húmedo puede dar lugar a la corrosión de uno de ellos (zinc-cobt-e, hierro-cobre). Evltese, par consiguiente, la conexión de un conductor de cobre con terminal del mismo metal a un elec­trodo galvanizado (utilícense terminales niquelados o estana­dos).

Protéjase el empalme contra la corrosi6n mediante un reves­timiento de protección (pinturas). AsimIsmo, se deberán re­cubrir con pintura las soldaduras entre elementos ferrosos en aquellos casos en que no se hallen sumergkfas en el hormi­gón. En la página siguiente se ilustran unos cuantos bornes sola­mente a título orienta tivo, ya Que en el morcado existen otros tipos aptos para desempeí'lar las mismas funciones.

46

Ejemplos de empalmes

I ..

• O ·

J

65ml'll pIMi ..... -,., ¡¡;1t.anludO 40 x J mrn

• "",~jefOfO " 18 mm

•• .. machel \4 MA

r ...

47

Secciones mínimas de los conductoras de protección

la tabla que aparece más abajo es válida para instalaciones receptoras en las que se utilice una tensión nominal inferior a 1 OOOV, lo mismo se t ra te de instalaciones en construcciones civiles o industriales.

Sección del conduclor de fase que alimenta la má-quina o ., apar ato,

(mm')

menor o igual a 5

mayor que 5 y menor_o igual a 16

mayor Que 16

Sección dej o<>ndtJClor de t.ue ouando m e ..,8 m~ no, de 16 mm',

Sección mlnima del coflductor da tierra o de protección

formando parte del mis- no formando ""rte "'" mo cable o alojado en el mismo cable y sin " star mismo t ubo que el con- alojado en el mismo tubo duclor de fase que el conductor de tase

(mm') (mm')

sección del conductor de 5 (.) fase

MIcción del condllClorda fase (.)

mitad de la Sei:ciÓll del conductor de fase con un mfnimode 16

Sección miniml 16 mm'. ""~<¡uie ... que oe. la ""c­ción del <:orKluctor de "'o. 1-).

16

,

Secdón ,.1 conduClO, doJ fase Isi ~e es inl.nor a 16 mm') con un minimo doJ 5 mm' Idesnudo O ais­Ildo).

• Conductor de fue, o Dien I~.e y ""111m.

/ Conductor de prote<:eiOO.

(.) Siempre y cuando sea visible. de lo contrario -ftn todos los casos- adóptense 16 mm' como sección mlnima.

1") Es 'ei:omendable disponer el conductor de tierra o de pI"01ei:ción dentro de Un tubo que le proteja laislante o metálICo) a fin de permitiraventuales difataciones t ér­micas.

4'

Si el conductor de tierra o de protección (*) forma parte del mismo cable o está alojado en el mismo tubo que el conduc­tor de fase, el grado de aislamiento previsto será igual al re­querido por el conductor de fase. A f in de diferenciarlo clara­mente de los conductores de fase o del neutro, su revesti­miento aislante será de color amarillo-verde.

( ---

• prohibido

-Utilizar como conductor de tierra y de protección el neutro de la ted pública de d'¡stribución de energía, aun cuando éste se halle francamente puesto a tierra. -Utilizar órganos de transmisión o elementos que se puedan desmontar, como conductores de tierra.

1*) Recordamos una vez más que por conductor de protección se entiende el des­tinado a la coneKión de las partes metálicas de los aparatos receptOres (motores. lavadoras. lavavajillas. frigorífícos. calentadores elóctri cos. etc .) con el conductor de tie'"" (línea principal).

49

• EDIFICIOS CIVILES

la. normas CEI dicen:

'Todo edificio provisto dslnstalaciones eléctricas debe tener una instalación de ,jorra propia (instalación local de tierra)".

"Estarán protegidas contra las te nsiones de contacto todas las partes metálicas de la instalación eléctrica V de los apara­tos receptores alimentados por sistemas de tensión no supe­rior a 1 OOOV. que ordinariamente no están bajo tensión pero que, por defecto de aislamiento o por otras causas fortuitas, pudieran llegar a encontrarse bajo tensión,"

"". cada instalación receptora, o conjunto de instalaciones ubicadas en un mismo edificio o en sus dependencias, debe disponer de su propia instalación de tierra. A dicha instala­ción de tierra se deberán conectar todos los sistemas de tu­berías metálicas accesiblos destinadas al aporte, distribución y descarga de las aguas asr como todas las masas metálicas accesibles, de considerable extensión, que existan dentro del área de la propia Instalación receptora",

"En la instalación de tierra debe existir siempre un conductor de protección que será, en cualquier caso, dist.into a cual­quier otro conductor de la instalación: en particuhir, no puede ser considerado como conductor de protección la línea del neutro aún cuando esté pueste a tierra ",

'Todas las partes metálicas de la instalación eléctrica y de los aparatos receptores que deban ser protegidas contra las te nsiones de contacto, deberán conectarse al conductor de protección",

50

Protecciones contra las tensiones de contacto

Una vez puestas en práctica todas las medidas indi'?8das en la página precedente, la protección contra las tenslo~es de contacto se puede realizar mediante uno de los sigUIentes sistemas:

1) puesta a tierra directa y protección de máxima intens idad; 2) puesta a tierra directa y adopción de interruptores dife­renciales.

Interruptores automlrticos

En el primer caso se recurre a los interruptores a~tomátlcos provistos de rolé térmico y de relé e l,ect~omagnétlc~. _ Los r~­lés ¡ntervlenen cua ndo se dan las Sigu ientes condiCioneS ,

- rellJs térmicos: al cabo de una hora, cuando la corriente de sobrecarga se halla comprendida entre 1,3 Y 1.4 veces la c_o­triente nom Inal; aumentando la corriente de sobrecarga diS­minuye el tiempo requerido para disparar el interruptor (por ajemplo. para corrientes de sobrecarga.3 a 5 veces mayores que la corriente nominal, el tiempo OSClta entre 5 y 2 segun­dos);

- relés electromagnl!ticos: intervienen en tiempos compran­didos "entra dos segundos y unos pocos milisegundos cua,ndo la corriente de sobrecarga es de 6 a 10 veces la nomina l_

Es conveniente. siempre, examinar las curvas de calibrado fa­cilitadas por los fabricantes.

En luga r de confiar la protección a los interruptores s~tomátl­COS, se pueden utilizar fusibles en su lugar: cu alq~lera que sea el caso será necesario conocer las curvas de calibrado en frlo facilitadas por el fabricante .

51

Interruptorlltll diftll'tlneial ..

los interruptores automáticos normales pueden incorporar dispositivos sensibles a los desequilibrios de corriente que tengan lugar entre los dos conductores de una linea como consecuencia de un contacto directo o de un fallo interno en un aparato. Pueden ser de alta o baja sensibilidad. El principio de funcio­namiento es sustancialmente análogo para ambos, a condi­ción de Que pertenezcan al tipo de desenclava miento directo.

De alta sensibilidad

El umbral de intervencl6n de los dispositivos diferenciales se sitúa alrededor de los 25-30 mA; dicho umbral se define como de "intervenci6n segura". La posibilidad de instalación presupone que no existan en la instalación .corrientes de dis­persión debidas a fullos de aislamiento, superiores al limite del umbral de intervención. Del mismo modo, la suma de su­merosas fugas peQuei'las debe ser, también, inferior a la co­rriente de "no intervención segura", Que corresponde aproxi­madamente al 50% del umbral <fe intervención del disposi­tivo.

De baja sensibilidad

Respecto a los interruptores diferenciales de baja sensibili­dad, el umbral de intervención puede ser de 0 ,1, 0 ,3, 0 ,5 ó , A.

Principio de un dispositivo diferencial

Oistribución de fas flujos m8gnéticos cuando la instalaciór. está 8isl8da: los flujos magnéticos generados en la bobina to­roidal (TR) por los devanados correspondientes a los dos con­ductores de la linea, son iguales (puesto Que son iguales las corrientes) y se anulen recíprocamente.

Cuando existen corrientes de fuga: los flujos magnéticos ge­nerados por los devanados correspondientes a fas conducto­res de la linea dejan de sor iguales, lo que da lugar a una va­riación de flujo que induce una fuerza electromotriz (f.e.m.) en el devanado D. Dicha f.e.m. excita la bobina que gobierna el dispositivo Que abre el interruptor.

52

r R

p

1 1 e

a IQ! .aceptore.

Esquema de principio da un interruptor diferencial

P - pulsaoor pare lJfuebIJ.

R - t1!5isle..ae.

e - dispositivo de marodo de la lIPanu.a 001 inte.ruptor.

TR - toro

D - devanaoo difer&ncilll

'd - corriente diferencial.

_ sentido de K}S flujo. cuando la instalación Ist~ aislada.

_ sentido de los flujos cuando hay COtt;"nt .. de d;'plI~i6n .

Esquema de principio de un interruptor ilutomlltico com­plementado con el dispositivo diferencial

M - relé magnético.

T - relé té.mico

e - dispositivo de desenclavllmienlO eII-recto

P - pulsado. par~ prueba

53

Coordinaci6n de las protecciones Iwg(rn las normas CEI 11 · 1 V 11·8)

1 - Dbpoaitivo de corriente mbim.

"la protección contra las tensiones de contacto modiante puesta a tie rra directa v dispositivo de corriente máxima, re­quiere la colocación de una instalación de tierra coordinada con la protección de la Instalación receptora de tal modo que se satisfaga la rolaclón:

50 R, !5 __

1,

donde Rr es el valor en ohmios de la resistoncia de le instala­ción do tierra, e 1$ os el valor más elovado, en amperios, de las corrientes de intervención en un tiempo inferior a 5 so­gundos correspondientes a los disposItivos de máxima co­rriente, jnst~lados para la protección de cada una de las deri­vaciones,"

EjIomplo

Supongamos QUe lMl una IIdHlcael6n civil, la protllceión ~ una instalación ... elplo.1 &1 eunlla a un interruptor lutomático eUVII eo"ientij nomlnal.on 10 A (según I1 In_ dlclclón de la p!aquita di CI'It:1I1r1sticas), O.do qUII ~ fabriclntal p.evén. par reglll gltOttNll. pa ... un dispOSitivo di! mbima corrilln". que la intervlll1ción IIn un liempo Inflrior I 5 S&¡¡UfldolJ 11 produJCII con un;;r wrriente di! 4 ~ 6 veces 1I norm. MI, ltI corriente Is que debe,' IOInIrae 111> considerl CIOn sed de 40 I 60 A. SI el interruplor inl~ .. 50 A. la •• ~11IflCioo do tierrl Ge '- InstalKi6n qua 5111 ~ pn)teget' ..... :

54

" " R, S -S- 5 1 ohmio

" " advertencias

-Puesto que, si se recune ~amente a los interruptores automáticos con dispositivo de máxima corriente para la protección contra las tensiones de contacto, la resis­tencia de tierra debe ser muy baja en todos los casos y. por lo tanto, no siempre fácil de realizar, resulta conve­niente adoptar 108 relés diferenciales de alta o baja sen­sibiltdad !ver página contigua).

" La resIstencia de las instalaciones de tierra debe satisfacer la relación: 50

R, ::s - - ('1 1,

donde R, es el valor de la resistencia de la instalación de tie­rra e 'd es el valor més elevado, en amperios, antre.los valores de la corriente mínima de disparo .de los relés diferenciales colocados como protecci6n en cada instalación receptora." Ejllmplo SI .. u!lIlu un Interruptor di tll •• nelll de .. Iti! $8I1.lb~1d8d lid " O.02~ A), II rul.,.n­

ell d. tlerrl IIndri qull Uf:

" 50 11, S _ !Si - s: 2000 ohmlOll

l. 0,025 SL 1111 cambio. se ~dop(l un IntlffUPtor dil~l¡ dII bija ""Mbilid~ Id - 0.~14.11 rullt.nell do tiarr. dllber6 .. r:

" " R, S. _ S - S 100 ohmio.

IJ 0,5

advertencias

-La corriente 'd de Intervenci6n de los Interruptores di· ferenciales de alta y baja sensibilidad, se ha indicado on la página 52. - La Instalación de los interruptores diferenciales os conveniente, no sólo en toda instalación recepto·ra sino también en cada una de las secciones correspondientes a las instalaciones destinadas a los servicios comunes (ascensores, Quemadores, etc.). Por lo que respecta a los tipos trifésicos, véase la página 65, -Aun cuando al recurrir a los interruptores diferenciales los valores requeridos pa ra la resistencia de tierra sean muy altos y, por lo tanto, fácilmente obtenibles, es con­venlento, no obstante, realizar instalaciones de tierra que se caractericen por una resistencia de tierra muy baJa ("l.

(· 1 N. dIII T. _ Según 1I MI ST 021 , plrl emplnlmlento. h~mlldol o mojado$, ... r':

" R,S-,-, ,-,nng ••• en CI.Ienll qltll I n !lInlO siga vig.nlllll O.P.A. 547 de 27 de abrK di! 1 S~! (Normal PIIrll la ¡:no.ren(llón dIIlccld.nlll laborwlnl, In ningún CIISQ la rHII' tenCl4I dII tiIIrrl podr' IUPll'"lr 101 20 ohmio • . N r;ItI T. _ &111 limitalli6n no ..,. COOl,lnida 11ft el RegI'rnllnlD BldJOt6enico plI. eaj. TIIMl6n.IICIi.oa'.menIII.,;gentll.n e-fta,,..;no I.n 1610 la IICO"'IIftchlC::loo de no lOOft98aarlol: 37 anmlollMI BT 023 .... . 1 e).

"

Empalmes a tierra

La línca de enlace con tierra debe tener'algunos puntos acce­sibles (empalmes a tierra) para el conexionado de los mon­tantes o líneas principales, y para las mediciones (comproba­ciones periódicas).

Dichos puntos de conexión se situarén en los sótanos, en co­rrespondenCia con el hueco de las escaleras (tantos puntos ~e conexión como huecos de escalera existan). Alternativa­mente. cuando se prevea que la totalidad de la alimentación eléctrica del edificio Se derivará de un único cuadro o de una única cabina de distribución (por ejemplo, en el caso de tener los contadores centralizados en el sótano). instalese en la ve­cindad de dicho cuadro o cabina una única placa de tierra. con bornes para la conexión de los conductores procedentes de los electrodos naturales.

Respecto a la, apara menta, basta con reCOrdar que si las en­volluras son metálicas y los aparatos cumplen las normas CEI y se les ha otorgado la Marca de Calidad. deberán estar provistos de bornes para la puesta a tierra contraseñados con el símbolo ..k-

56

Montantes

A fín de disponer de una conexión racional entre el conductor procedente del electrodo, aquellos que proceden de cada uno de los electrodos naturales y, finalmente, el montante o línea principal con la que enlazarán los conductores de protección, es conveniente recurrir al empleo 'de una placa. Normal­mente. se instala ésta en el sótano, próxima al cuadro de contadores.

~ •

, 7~

, ,

~

, - PllICa de eobr .. O de acoto gIINanÍllldo COn bl:w.-Itomillos O tOletclls; a la qUe l/a 8 parer el conductor principal de la jo'tal8ción de t1etr8.

2 - P' oced,mte del electrodo de dem, (míníma sección IIdmltlda. 18 mm' al es da cobfe, y 50 mm' 51 IS da lICero ¡¡a1Y ... n1z~do) .

3 - Montante ~spondh!'!lte ~ la 11ne8 princ~.1 da t ier rft lde cobre desnudo o ~i •• IlKIo). II &e cc,{m del mismo debe aer adecuiKIa lO la comenta de d isoef$ión Pll!YÓ'Itt oara la insTalación con un mínimo que en ning~n CIIO seré Inferior a 16 mm'.

4 - ConduclQf destin8do Ila p.ote-cci6n· (Ie UflII $(11.1 ;f'ItIlalaclón .eClOplo.a !I/;I/iooda. eSTablecimiento, oficina, etc.). Tendr' le misma !leCción qUe 11 conductor da tue ai esm ;NefU) In el ..... smo IOIbo de oroTaC<:ión O In el mismo cab~ multipolar qU I .¡¡qu" (raspecto ... 101 oomh ""so., "'r la p'gina 48).

S - Sorno dondo llII conectan los conductores de prallcción dastinRd05 a 101 servi. cios comunes: diSlribuci6n cenua'ililda del ¡¡guI, calafaccilln, etc. (-.eo.::i6n min;Jt\II. 16 mm')_ 6 - CondOlctOffls ¡)(ocOOlntes de 105 "eI~trod l)S Mtural .... (armaduras del horml. gón, circuito de cillefltCCi6n central. conclOlcci6n de ayue, I tC,J.

7 - Srmboio de tie<Ta

57

Conexiones equipotenciales

Recordemos lo QUO ya se ha dicho en la página 40 a pro­pósito de los aleelrodos naturales. las conexiones equipotenéiales sirven para realizar la cone­xión eléctrK:a entre todas las masas metalicas existentes en el edificio a fin de Que, en caso de áverfa. no puedan aparecer tensiones peligrosas en.tre elementos diversos (por ejemplo: entre el grifo y el desagüe de la balle(a; entre las tuberías del agua y las del 9as) (a).

El término "equlpotenclal" significa. de hecho, que los ele­mentos metálicos se encuentran al mismo potencial y, de ahr, que no puedan dar lugar a accIdentes de naturaleza eléctrica. Al escoger el materIal que se utilizará para las conexiones equipotenciales ad6ptenso las siguientes secciones mfnimas:

2.5 mm2 (cobre) para lIneas con protección mecánica, o sea, alojada. en lubos o empotradas en el enh.tcido .

.. mm2 (cobre) para /lnen sin protecci6n mecánica y fi~ jadas directamente en l. pared.

Uno de los extremos u airo punto cualquiera de la linea, de­bera resultar accesible, o sea, emerger del rBveS1imiento (an­lucido o pfaquita) a fin de q UEt se pueda empalmar con el con­ductor de proteccl6n de la inS1:alaci6n eléctrica.

(-) Recotdemo. Qua 111 normll proti!b.n 111 empleu de Jlil CIIlall:zaclona de gIIl como .JKll'tltkn dtt liafra. Etto -I'apatlmoe-, est6 tMativarrMlnta proI>ibiOO. Por contri. la IIdmlta al cOr\4I_lonldo equlpotenc:ialarltra lasluberla. dal glll que.., en­cuen(r~n delpuh daI COIIlldor 'f 111 lubtlr1as desllnadll 11 otros sarvicJo..

58

Conexiones en baños y cocinas

En las cocinas, baños y en los demás locales Que puedan es­tar húmedos. se conectaran entre sí: -las tuberlas del agua caliente y frfa con los correspondien­tes desagües de la bañera, ducha. fregaderos, maquina! lava­doras y lavavajillas. Respecto a la bañera, la conexión se puede realizar directamente entre el grupo del agua caliente y fria y la propia banera; - todas las tuberlas de agua caliente y frIa de los diferentes aparatos entre si, y también entre ~I todos los desagues; -las tuberlas de la instalaci6n de calefacción y del gas, con las tuberlas del agua fria.

Baño

Cocina

--_ ConeJU,onll1 lqulpolencia llls. La resistencia de dichas conaxlonlt no

debe ter MJparlor a 0,2 ohmios.

1°) Si l. banara lo al plato de 111 duc~) no dispone da un 19ujaro toKldo o di una langüate pa .. ti pum, I 1Í$1T1. IYgasa una parforllCión, fillt,'ndoll daapu", 11'1 l.1l'I punto no "mallado da la milma.

5.

Conexiones a los conductores de pmtecci6n

• admitido

-•

60

• prohibido

UIII I .. , 01 ~ Iulro como con<ht<:10r de 1 .. _ rrll .un cu_ po< poar!e di 1.0 ooml).lNa ou minlsua<lOrO de eIo<.-tricida:! ... le ~a elido un. 11 ...... ~_".

-•

Aparatos que no precisan la puesta a tierra

El decreto ministeria l de 20-11-68, reconoce la eficacia, a los fines de la seguridad, del aislamiento completo del que deben estar dotadas las herramientas y los aparatos movi­bles. Se sigue de ello que en los aparatoS eléct ricos dotados de motor, que durante su empleo son sostenidos y gu iados por el usuario (herramientas portá ti les, aparatos elect rodomésti­cos tales como secadores de cabello y enceradoras, aspira­dores, etc." no se requiere la puesta a tierra siempre y cuando estén provistos de doble aislamiento (aislamiento fu ncional y aislamiento suplementa rio de seguridad) (clase 111. Esto es válido, también, para los demás aparatos receptores sin motor eléctrico pero construidos en clase 11 (aparatos para el t ratamiento de la piel, vaporizadores, estufas y placas para la calefacción, etc.) . Los aparatos con aislamionto de clase 11 deben estar provistos de la contraseña indicadora del aislamiento especial completo (*) junto a la de uno de los seis Organismos reconocidos (nacionales y extranjeros) que le haya otorgado la homologación, con su correspondIente número de certificado (**) .

Efem plo d .. realiz¡w;ión dl l a itl " miel'\to !,ruplemenlllio de ~uridad ~ p" rte de la flgu r" dib uj Ml~ fi1 rojo).

I- ¡ Conlnls.e ft ~ 11'\Iemaeiorlal. @ 1") Mercas de los Orgen i.mol reco nocidos po< el de<::relo co<respond >emlll ' IIGO­nl')Cl mi ento de la .. fic.ela de l a islamiento especia l completo.

IIEPUBlICA FEDERAl fllA.NClA OE ..... EM!\.NI"

9 ElGlCA PIIISES Il"-'OS

61

• INSTALACIONES INDUSTRIALES

Generalidades

Entendemos como tales las realizadas en industrias peque­ñas, medias y grandes, almacenes, obras. aparcamientos y ambientes similares en las que se prOduce ,una prestación la­boral por parte de "personal subQrdinado o equiparado al mismo", Estas industrias están afectadas, por lo tanto, por las disposi­ciones ministeriales concernientes a la prevención de acci­dentes laborales y el suministro de energía eléctrica a las mismas puede efectuarse mediante redes eléctricas de hasta 400V de tensión (*) o con redes de media o alta tensión (re­quiriéndose, por lo tanto, cabinas transformadoras para la ali­mentación de los aparatos receptores). Resulta evidente que la citada interpretación es restrictiva y debe extenderse también a los edificios civiles (hospitales, escuelas, locales destinados al culto y a espectficulos públi­cos, etc.) sujetos a la legislación en materia preventiva de ac­cidentes, en tanto que en ellos hay personas que efectúan una prestación labora l fuera del propio domicilio. Además también en dichos lugares es posible que el suministro de I~ energia eléctrica se efectúe a media o alta tensión. Por otra parte, recordemos ,que la comprobación y el control de dichas instalaciones corre a cargo de la Inspección del Trabajo o del ENP! (Organismo Nacional para la Prevención

[.) las normas CEI clasifican las reo:hJs de corriente alterna de la siguienta m"nera: ---<:ategorfa CERO, aquellas cuya tensión nominal .... a menor o igual e 50 V si son de corriente altema y 75 V en corriente continua, Esta Clltllgorlll incluye,lamblén, la Os (cero de seguridad) donde la alimentación procede de una fuente autónoma me­diante un transformador da seguridad o de otra fuente COncarlClerlsticas de seguri­dad 8n' loga5 y sin Que tenga ningún punto de conexión a lielTlI. El sistema de cata­garfa Os se debe &eparar de )00; demás sistemas eléctricos con un grado de lIisla­miento no inferi~r al previsto entre los devanados de un t ransformador da seguridad, Este sistama dilberla utilizarse para la alimentación de los juguetes el6ctricos,

---<:lIllIgorla 1, las de tensión nominal mllyor de 50V, hasta l000V;

-categorla 11. las de tensión nominlll mayor de l 000V, hasta 30000V;,

-categorla tll, las de tensión nomInal mayor de, 30000V,

62

de Accidentes). A cargo de este último se encuentra la com­probación asf como las inspecciones periódicas de las insta­laciones de puesta a tierra y de los dispositivos destinados a neutralizar las descargas atmosféricas, asf como la verifica­ción de los ascensores destinados al servicio privado. Asimismo, está confiada al EN PI la ,comprobación y revisio­nes periódicas de escaleras aéreas de inclinación variable, puentes extensibles t ransportables: puentes suspendidos pro­vistos de una árgana, árganas de puentes suspendidos utili­zadas en la construcción, hidroextractores provistos de ces­tas de más de 50 cm de diámetro, grúas y otros aparatos para levantamiento con capacidad superior a 200 kg, exclui­dos los de accionamiento manual. Puesto qtle muchos de los aparatos mencionados más arriba son de accionamiento eléctrico, se sigue de ello que deberán ser puestos a tierra.

Electrodos

El electrodo destinado a dispersar a tierra una corriente eléc­trica se deberá construir adecuadamente, lo mismo que la red de conductores que se ext ienden desde el mismo hasta los aparatos receptores o las masas metálicas que hay que poner a t ierra. A este respecto es válido lo expuesto en la página 44, referente a la red principal de tierra, y en la página 48 acerca de la sección de los conductores de protección, La resistencia global de la instalación debe ser tan baja como sea posible con relación a las caracterfsticas de la instalación y de los dispositivos de protección adoptados (ver páginas 51 a 55).

• prohibido

Utilizar como electrodos: -el neutro de la instalación, aunque a éste le haya dado una tierra "segura" la empresa distribuidora; -la canalización del agua en instalaciones alimentada~ con tensiones superiores a 1000V; -las tuberias de aire comprimido y gas, incluso en el caso de que formen parte de las instalaciones de pro­piedad del usuario.

63

Empleo de interruptores diferenciales

Según ya se ha indicado en la página 55, los interruptores di­ferenciales automáticos de baja sensibilidad también se fa­brican para tensiones trifásicas. Con ellos es posible la pro­tección contra contactos indirecto:; con las partes que nor­malmente no están bajo tensión y evitan la dispersión de co­rrientes debidas a defecto de aislamiento (con relación al um­bral de intervención) , La adopción de estos aparatos permite, además, llevar a cabo instalaciones caracterizadas por una resistencia de tierra no muy baja, de realización más fácil. En efecto, suponiendo que se confia la protección de una industria alimentada a baja tensión a un interruptor automático de 1QOA de corriente nominal, y admitiendo que intervenga en un tiempo inferior a 5 segundos cuando la corriente de sobrecarga es 6 veces la nominal {600Al, la resistencia de la instalación de tierra (Rt )

debería ser:

50 R, = -- = 0,083 ohmios

600

Si, en cambio, se utiliza un interruptor diferencial cuyo um­bral de intervención sea de 0,1 A, tendremos:

50 R, = -- = 500 ohmios (*)

0 ,1

(*1 Recuérdese lo dicho en la página 55 acerca del va~ r de la resistencia de ti erra previst o por D,P,R. 547 en el sentido de Qua aquélla. en ningún caso deberá supe­rar los 2D ohmios. De todas formas. es mucho más f~cil de realiwr una instalación de tierr8 cuya resistencia sea de dicha magnitud, Que otra con valores del orden de décimas de ohmio.

64

Esquema de principio de un interruptor diferencial automAtico trifAsico ( .. )

Fasas N

~

M[ [tl

R

T

M - Rell! elsctromagnético

T - Reló tiirmH::o

TR - Transformador diferenCial toroidal

P - Pulsador para prueba

R - Resistencia limitadora

RS - Rel ~ para desenclavado del intemJptor

Protección para grupos de receptores (por ejemplo. subdivisión por secctonesJ

, 5/' ¡ ,W -1 "ft , ..... ,,0

f ,.,

~ ~

sección A sección B

Gl dispO. itivC dif."flCi~ 1

Se adopta esta disposición cuanda la corriente total absorbida por la instalación os superior a la capacidad prevista para los interruptores diferenciales t rifásicos. auto­máticos. Los aparatos disponibles en el mercado tienen un alcance nominal de hasta 150 A. P8r8 carOlas superiores so debe recurrir a t oroides especiales.

(-) Norm~lm8nte se fabrican en versión de tres fases + neutro.

65

Puesta a tierra de máquinas

• admitido

6B

• prohibido

tubOf~' "",tilicas o eG1ructura. '" ge-' Mral

Puesta a tierra de apara menta

• admitido

I~ puesto I tiure.

Las cajas da oerivl oi6n, ""jetin •• para tomas e interru~tore., y cualq.uer clase de envolventus ... <!<Iben o"". etor • t io­fr. s i '""" meUlloos.

elnll.t. pOOhricldo. pl rl l. di$trioo_ ción de luerzo motriz o pan ot"'-' .ervi­eio •. Lo . nvolt"'" r;Ie protección r;Ie la. 1>0,,,,. se puede emple", como conduc­tor de ~.rra .il mp ... y cU l ndo haya sido previ ... p. r. este lin.

• prohibido

Ut~¡zar cajas met411c .. de.proviot .. de rorn. di tie r .. (lo. tomillo. do fijación nO suStituyM dloho 00,",,).

la,.. y nlutro oolomento Filia 01 conductor d. protección

Confiar la pu l ot •• tio,," d. l •• nvoltura de protección de la. bilrr8S. lo I rm8lÓn metilica d •• o .... n. V. lo lo miomo" l •• eanalet •• eSt/in . ostenlda" por medio d. coden.s o tul>o •.

67

Puesta a tierra de máquinas-herramienta y de grandes masas metálicas

M lquimJs-lHHrlfffl;'nr,: oóngase a lie,,~ el a rmazón de la. m;iquina, CQn inde­peA:lencia ¡le Ifl Dile'''' • He .... de la c.vcllsa del moto<. ~nlu.ltrKwlle se puede a¡>rOY&ehar el milimo conductOf" de ¡xolecci6n del moto< cuando no. se naya ¡xe~ilJtO un conduc1or de 1 ...... indlpendientl .

Grende' ma~ mtfllk;ol$.· estando u puel>tas a Las descarg.BI a tmoal'ricu. .emJlh!eMe. p refe rentemente , elec trodos en forma de picas. la conelIÍM enlre ¡liSI:nlat parles q ue nO proporcione "na ga,antia de cOnlir.wdad eléctri..-a k>or ejemplo. por ed s tÍf p intu" ¡"le'I""'"l.I, ~ debfw4 "'ect .. a , por medio de puen les. en 10,,1'.' .",109' t como,. .... OfI5CfitO en la p6g. 42 con rnlación a las I"berlas de ag,,'.

.depósito de agua

El número de derivaciones a tierra (en cobre o hierro galvani­zado de sección no inferior a 50 mml

) para proteger grandes masas metálicas de las descargas atmosféricas, está en fun­ción del perímetro de la estructura metálica Que se debe pro­teger.

Se deberán satisfacer las relacio'nes:

p n~--

25 siendo:

50 R r ::i -­

n

n - numero de las derivaciones a tierra con sus electrodos respectivos;

P - perlmetra de la estructura que se protege (en metros); Rr - resistencia total del conjunto de las derivaciones u tiArra (en ohmios).

En cualquier caso, el número de derivaciones 8 tierra (n) nunca será inferior a 2.

la instalación de tierra contra las descargas atmosféricas no puede consistir únicamente en la conducción del agu8. Las tuberlas de distribución del agua se conectan a los órganos de bajada si se hallan situadas en su vecindad, en tanto que a la instalación única de tierra se conecta la canalización prin-

I cipal del agua. ,-Cobertl>!O melilico c .... ,o penmetro es de 130 mel",,,:

,,{¡mero rItI rItIliv~áo"es: " ~ ..!..!Q. = 5.2 (redoodeado a 61:

"

69

Puesta a tierra de partes móviles

• admitido

(fu, .... ~t".I'T.

70

~ ~

DO o o

• prohibido

,

Herramientas portátiles

• admitido

Si lo h~rT8 ml 8nta port~til "t6 dctod8 de doble . ¡s l. miento (,.,8Iiz8d. Dn elo ... 11), no h.b,. q"" ponerl . a tie rro

• prohibido

Empleo de herramientas o lámparas portátiles en ambientes h6medos. mojados o en la proximidad de grandes masas me­télicas

8utotranslormadcr

71

Instalaciones de puesta a tierra en las obras 'de construccibn

Adquieren una part icular importancia por cuanto los acciden­tes, incluso mortales, son bastante elevados en las obras de edificación. Las causas deben buscarse en la provisiona l'idad de las instalaciones eléctricas que, a menudo, se llevan a cabo con medios no idóneos y casi siempre a la intemperie. Por otra parte, se deben tener en cuenta los factores negati­vos siguientes: presencia de agua para amasar cemento y arena; intenso movimiento de camiones y de otros elementos que pueden causa r daños en las instalaciones; poca familiari­dad de los obreros de la construcción con la electricidad 00 que lleva a subvalorar los peligros que encierra).

En las obras esté prohibido el empleo de tensiones superio­res a 220V respecto a tierra. Ademés, siendo considotada una obra, por definición, un lugar húmedo, las lámparas por­lariles no deberán alimentarse a más de 25 V con relación a lie" 8 y las herramientas porMtiles a más de 50 V respecto a tie rra (ver la página precedente). La s lámparas eléctricas por­tátites deberán estar siempre provistas de una envo ltura de protección. La instalación de puesta a tierra se puede realizar con picas o electrodos en anillo que circunden la obra, dependiendo ello de la naturaleza del terreno, según se ha indicado en las pági­nas precedentes. Seria deseable que se pudiera disfrutar de la instalación de puesta a tierra destinada al edificio en cons­trucción realizándola pa ralelamente a las excavaciones (elec­ttodos en anillo. ver página 37 ), pero ésto no siempre es po­sible por falta de coordinación en los trabajos. Los conductores de protección deben sa lir directamente de la cabina de la obra a fin de poder ser identif icado y evitar erro­res en la conexión. Tanto para los conductores de protección como para los do las fases. adóptese el grado 3 de aisla­miento.

72

Principales medidas a tomar

La puesta a tierra de los moto­res eléctricos debe efectuarse directamente en las respecti­vas carcasas y no a través de las estructuras meHilicas a las que se hallan fijados.

Cuando el motor esté fijado sobre un material aislante y se accione la máquina por medio de COrreas aislantes, si la es­tructura de la máquina es me­tálica deberá ponerse, tam­bién, a tie rra .

Conectar a tierra los carriles con inde pende ncia de la puesta a tierra de los motores que accionan las grúas o el ca­rro suspend ido. Prevéanse puentes en las uniones de los carriles a fin de asegurar la continuidad metéllca.

Las estructuras metálicas de gra'ndes masas de metal (de­pósitos de arena, cemento, agua) se deben conectar a tie­rra para protegerlas de las descargas atmosféricas. Utillcense picas comO electro­dos. Ver página 69.

C!wc.asa de la máQuil\i : pues!.iI. HelT. dnet. o por medio del conduC1or de .....,...,

73

• CABINAS DE TRANSFORMACION

Partes que se deben poner a tierra

la instalación de tierra se proyectará de tal forma que con la corriente de tiorra convencional no se verifiquen en ningún punto del terreno, tanto en el interior como en el exterior de la instalación, tensiones de contacto o de paso superiores a:

50V cuando no se Pfoceda a la eliminaciÓn répida del cktfecto 8 tHma;

125V cuando se proceda ala eliminací6n del defecto a tierra en el plazo de un segundo.

La comprobaclOn de las tensiones de contacto y de paso no es necesaria cuando la tensión total da ,1,,,. de la Instalación no slIpa •• los valores prescritos para la tan_ siOn de contacto y de DilO In mh d .. 1 20 %. La resistencIa de 1, 1n$lelaclOn de puesta a tiarr. deberla Ser:

5O ,¡. 20~ 60 125 + 20% '50 < --

Ig Ita al va lor di 111 ooni,nte oonverclonlll da tlerrl , dlto que deber' ""l""rí.".. de 111 Compal\¡. d l5tribu ldor •. Culndo na ... POJible oblener v. 1arn di .-.sistenci" dI';"'nI qm ..... tisflllJu d ichas telacianH es canvenleme $OIlch.r .. 1 O'llanismo de Cantroll~ OOfIl¡><abaci6n de 115 lensiones de pasa y de co nl. CIO. No ,., olvide que la ins :alacilln de tierra di 1" ca­bi,.,. SIl deber' inle,cooecla. con 1" de la rnd de IhtrillUcilln. Si .... cl.r1as wn.s ÓIIl le"eno O en 111 intMÍO< de la cabimo las tensione!i de corllaetO o de; pua $tlp.lr"n 10& vilO'" n t"blecid05 por las normas, ""' " sa"'agua,dar la se­guridld de 1 .. per.ane.s M oeber.n to!T\l!r 11M! oportllnM preCl!uciontts : tarimas a i .... 18ntes. alfombras. pavimentación a;'lante o colocación di! redes met~lic.as bajo la pavimenlaclón de la cabina p¡lra "mnllr superficie:; equiJlotenc ialll. Si no 111 pollill l" llevar R cabo dichas prolecc lones. 118 Impedi r~ el acceso a tales zo nas lcolocación de CllrCn o penlellu alsl~nt"L Téngase en cuenta QlI(I ~na inst"lgelón de t ierra proyectada corr&Ct8m&nte para un dofectll en alta la n8lón puede no 118' ldc'Jnea par .. un defecto en baja tenal ón alendo distintas IU cO/,lentes a tOf1\llr en coosida ración y los dispositivos de protección y vicever88. Las normas CEI dete rmine n qua para la protección contra las tllnsioMs do contllcto se deben polne' 11 tierra: _ liS plrtM me,'lices eccesibl"e de mAqulnas y equipo. el armazón de 9Opolrte de "ial"dar"s v ""ccionadorll. la protección m"t¡¡n"a de los circuitos eléctricos; - los órganos d" mando manua l de In ¡¡plramentas; - 105 marcos V bastidores met61!c0ll Que circunden ag ujeros o discos de mlteriel ei5+ . lanta Btravasado5 po' condUCIores V las ...... ndelas de los aisl~dores pasantes; -Iollrmelona. dllu di" lnlls lIICeiOrMIS da la insla laci6n V las puertas V ventanas mel6l icn de l. Cilb!nil.

7.

Unicidad de instalación

La instalación de tierra empleada para la protección contra las tensiones de contacto de las partes indicadas en la página precedente - que en este caso concreto se define como " ins­talación local de puesta a tierra"- se puede utilizar para la puesta a tierra de las carcasas de mllquinas V de estructuras correspondientes a la parte de instalación alimentada a baja tensión y en cualquiera de los casos deberlln estar interco­nectadas. l as normas CEI prescriben la unicidad de la instalación de puesta a tierra correspondiente a un edificio industrIal ali­mentado con cabina propia. El centro de la estrella del secundario del transformador (del lado de baja tensión) debe conectarse a la instalación loca l de puesta a tierra.

1 , I b _. ~-...~ i

I T L ._ _._._ . ~

11 t':, -~ -\ , . I .

. -. - •.

1 - Clbina

s - lldo di s ita tensión

b - lado d" blje tensión

2

2 _ A 111 sm"duru de los aparatos de

iluminación

3 - A Le CIIrcelil de modl motor V de ca­

d, l"IIéQul nl

4 - ConductOt de pomtotCci6n

• 3

! i I 1,

" ~. ElectrodM I lIumlnlclón X FUlrza motril ®

75

Esquema de principio de una cabina

- Envolventes metlWiclII que d8bftn pone,se a litor,.

(, (, • 11

10 10 1 r-r r=±:-f-::¡-:;-;;-q:-:-:¡:-:-=-f-:-:¡:-:±-:-F-:¡:-:-:-=t-:-:¡:-::-1 I

! (12 ( ( ( ( (1 L ___________________ _________ ~

1 _ Seccionador g,n,,.1

2 - Inl,,,uptor gena,,1 3 _ RllduclO'1I8 da lenRlón

4 - Reductores de corrlen tll

5 - A 101 In$trumanlOI deo m.did.

6 - S8CeIDlladoru

7 - Tranlformedo'f8 de polencia

8 - Barrn de baja tan.lón

76

9 - Seccionado,e~

10 - Into,ruptorel autom6ticos acopia _

dos mecánicamente con loe Mccionado­

' 0$ 6 par. evitar ratransfo rmaciones

11 - Cuadro gener~

12 - Barras ómnibus e intlrruptoras .u:

lemétlcos par. protscci6n indopendient.

de CIlda rema

PUBsta a tierra del lado de aha tensión

- Respecto al significado de los números, ver la página conti­gua.

-La disposición de la apara menta y de las máquinas es me­ramente Indicativa: con relación a las ca racterlsticas del local puede asumir una diferente configuración.

- POr razones obvias de tipo gráfico no se ha representado la llegada del conductor procedente de la línea principal de tie­rra, ni el pozo para el aceite de los transformadores.

77

Electrodos Todo cuanto S~ ha dicho en las páginas 21 a 43 es válido con relación a los electrodos, sin olvidar que el electrodo pre­ferible es la malla complementada con picas. Es conveniente que la red se "desparrame" por lo menos 1 metro más allá de la superficie ocupada por la cabina. Antes de colocar la malla, trátese el fondo de la excavación extendiendo sobre el mismo una después de otra, sendas ca­pas (10-16 cm) de tierra de cultivo (1) y de grafito en polvo (2); cúbrase la malla de la misma forma antes de pavimentar 13).

3

2

En el caso de utilizar picas, son preferibles los tipos tubulares o las de acero cobreado con las que es posible alcanzar una notable profundidad. En aquellos casos en que se alcancen capas freálicas, se obtiene un contacto más intimo por parte del t ubo si se practican algunos orificios a lo largo del mismo, pudiéndose también derramar por ~lIos substancias especia­les que dan lugar a I.a formación de gels filiformes y profusa­mente ramificados. La adopción de substancias que faci litan el contacto entre el electrodo y el terreno, formando gels filiformes, puede ser de utilidad cuando, oncontrándose frente a terrenos areniscos sean de temer fenómenos de vitrificación, como consecuen­cia de las elevadas corrientes que el electr.odo tenga que dre­nar. El fenómeno es irreversible y produce un notable au­mento de la resistencia de tierra.

78

Puesta ti tie"a y protección de los sistemas de categorlll I en las Installlciones receptoras provistas de cabinll de transformación propia. En las instalaciones alimentadas por redes de más de 1 OOOV (categorlas 11-1111, con cabina de transformaciÓn propia, en que el neutro del secundario del transformador está conec­tado a la única instalación de tierra (.¡, se cumplen les condi­ciones de seguridad relativas a la parte de baja tensión (cate­gorla 1) cuando las protecciones están coordinadas de modo que garanticen la oportuna interrupción del circuito de de­fecto a fin de evitar que las tensiones de contacto asuman valores superiores a 50V durante un tiempo superior a 5 se­gundos. Para realizar la protección mediante dispositivos de máxima corriente en tiempo inverso o con dispositivos dife­renciales sólo se requiere que en cualquier punto del circuito se satisfaga la condición:

donde: Uo es la tensión nominal de la instalación respecto de tierra (voltios); Zg es la impedancia total del circuito de defec10, en condicio­nes de defecto franco a tierra (ohmiosl; I es el valor de la corriente (amperiosl para que el dispositivo de protección intervenga en 5 5e1)undos.

advertencias

- Si La IllItemión de las lineas es cooaidefabllt. sera IKIoCUI riO CQml)lemenlir la inttal.ci6n de puesta. tierra de la cabina con otrOfl electrOOOS eoIoc<Klol, por ejemplo, Itrlla ~ecirld~d de c~da cobortizo. Reaul1s ilconsejable recurrir . 1 empleo de electrodos en ~nillo (eventualmente complemenuodot con ~tl.

- Al eloctrodo en anillo colociKk> en I~ prOllimidlld de 101 cobortlws, SI <labl!· rtn conectu, adflm~s. todas las partOlS met6!icas ~ue com;tltuyen .1 .dificlo Ivi¡¡u.rll, colurrYla~ y tijeras).

- En 189 ,"stalaciones de tierra de las camMs ldellado de lB altl l.n.16n} no se debe recurrir a In tuberlas de agua potable para disminuir la re.lstencla da ti.rr. de 105 electrodos. Dicho empalme no eSlé pormltido cuando ~o trBta de recln eléctricn d. tensión superior 9 1 000 V

(.) En clicho COO$Q 1M c.!i1""lo de las dim.nsiones d. la instalnck'¡n de tierra 5. 111\11 8 cabo "" 00.511 a los valoros ralacionados en el recuadro azul de la pégln. 74.

79

Secciones m(nimas de los conductores para la puest a 8 t ierra de partes da una instalación da tensión nominal < 1 000 V. en talleres eléctricos

Se<;ció,. minilN del OOflodoucto.- de IMI'''''

Sección del oooducl()r de k"' ... "OO perte del mis· ~ formando ,,~ .... hsu que aHm.~. la m'- mo eable o .I"¡.do In el I7'4mo cable y .in 8sllr qulOG ".,¡ .~relo mi. mo !~bo qu. el COI\- akljado en el mismo IYbo

ductor de /ase qwe el condueto. de fUI

Imm', (mm') 1"'''''1

rnerlOf O IgU1lI i 5 S.ec~n dll conductor d. , <OM

""¡¡\I<I' CpJe 5 y .....-.or " Sección del conducto, de fa", 9>/11 a 16

__ ' _ cun u" mini..., de 16 pano conducloJn "0

de cobre ("

I . . J

m.,.o<oue l 6 100 eon un "'"Umo de S para conduelo,..,.

de .\umin", (')

:o eon un minlmo de SO l>8<e conauctOfIS

de aceto ¡-)

1 .. m~;m. con1enlO de 110 .... ptevlsr. para el condI.JCIOf de ti..-rl. l"Pfeslda en ampario. ("l.

(.) Dicho. va loret Ion s D! lceblel ,-mbl'n e n las instalaciones de tensión superior a l00QV. cualquiera QUe sea III seccl6n del conductor de fase.

l") Respecto.1 Y~ I Of de l. mhlma eorri entt de tierra prevista pa.a , 1 conducto. de t ierra. consú ltese al dl.tri buldor de la efl&l'gla el ~ctrica.

80

Tipos de bornes para la f ijación del colector de tierra

"

Pa ra ple tinas Para cab~ o alambre

Rt/&p<lcto a las dorivaciones del cole<;tor de tierra ~ r~ e l empalme I mdQulnu. ape­rame nte o a las estructuras metálicas. v'ase la pjgina 47. en lB que se lIultr8" los diferen te. t jp<). d<I te.mina les. tanto pare plet inl!8, hilos o cab les.

81

Sistemas de puesta a tierra

A - Electrodo. colocado .. en el Interior

,. o

, , .,

).

1 - Electrodos en forma de pica: conociendo la resistividad del terreno es poSible determinar en una primera aproxima­ción la longitud de los electrodos con relación a la resistencia de tierra que se pretende obtener, recurriendo a la f6rmula in­dicada en la págIna 27, o bien al diagrama 3 de la págino 26. 2 - Red enterrado a 20 - 30 cm por debajo del nivel del pavi­mento (cable de cobre desnudo con una sección superior a los 35 mnr) (.). Prepárese el terreno donde deberán ser de­positados los conductores que constituyen la red. de acuerdo con las indicaciones de la página 78. 3 - ErTlpalme de la red enterrada, realizado con soldadura fuerte o mediante bornes: evitase del modo más absoluto la soldadura con 85t8,",0; los empalmes simples, mediante una ligadura sin soldar, no ofrecen, tampoco una garantia de se­guridad. 4 - Colector de tierra a lo largo de las paredes: se puede rea­lilar mediante pletina o alambre de cobre. Se fija a las pare­des por medio de bornes adecuados (ver página precedente). 5 - Empalme entre la red enterrada y la línea con t ierra.

(·1 En lo referentl! • l. profundidad de ent ...... miento ~s convenientll WnJultBr con el constructor de 1.1 obr. e fin de ;rveriguar itI "",,$O< preY;"to para 1I pavlmenurci6n de la cabina. AdMnh . • nle$ de color: .. la rwd,lor:allcese la situación de liI$ (lV$r>tUiI ­In f"""s pera la descarga del aceite de los traoslormadorea..

B2

B - Electrodos eolocados en el nterior

,

• • ,

). 1 , ¡ : " 1 j

, - Electrodos en pica (la parte enterrada debe hallarse, por lo menos, a 50 cm por debajo de la superficie del terreno). Es conveniente que so coloque en pozos adecuados para la ins­pección, provistos de tapa aislante para evitar peligrosas ten­siones de paso.

2 - Electrodo en anillo colocado en torno al perfmetro de la cabina y enterrado desnudo a una prOfundidad de 50 cm por lo menos. Puede ser de cobre k 35 mm~) o de hierro galva­nizado (~ 50 mm2) .

3 - Enlaces entre electrodos y colector de tierra, efectuados con cable de cobre aislado de sección superior a 16 mm2, en­terrada a 00 menos de 50 cm de profundidad (si está des­nudo).

4 - Puntos de empalme entre dichos enlaces y la línea prin­cipal de tierra. 5 - LInea principal de tierra (igual al caso precedente).

Nou - Es conveoienta que la irn;talaci6n de .,..'sta • tiotml de la CIIbi ... .., ehoctúll adomando si ..... 'láne .. ~nt. los dos sistema, Indieadoa lA + 81.

'3

Puesta a tierra de máquinas y apara menta

• admitido

84

• prohibido

In'lItTUmpoh" ,. continuid&d del oonductor dio , .... , ... o W:I . util iza r los "'¡n de "'" Itlnstormodrlru po'" t,..n.nitir _ ' UI-1 .. _''''''tes d<r li<>n"a. Vo le lo miomo en .... In'o <lO ,. _.m.,,"'-

Puesta a tierra de ménsulas y arm

• admitido

terminol IijoClo COO un 'emO(:~

COMeta,. l i9rnt todo, 1 .. mém.J t • • """ ""IlOf1an . i"Ado"l'

• prohibido

En,oI l.r 01 COfI(tu<:!Or <lo t~. en los poo,_ fil eo de lal ormad"rtI.

NO pt¡n., o ,letra tao Ist ructur .. metlll'­elOS V 1<)0 " lgIJ lmo. "" protección. Ul~i.ar ctlarnel" o perno. P"" l. ~jo_

ci6n di roe. tn¡¡Ul'-' ,-"os de m8te­/UI .15I,nt&. dio 1I'ICdO _,.., \I ... n~

un COfl' OCIO mo •• '1co 6¡:¡'imo <=011 11 <':S­

trua .. r. ""sou • liern

85

DESCARGADORES

Secci6n' de los conductores de tierra

Es sabido que los descargadores son aparatos destinados a ser colocados· entre los conductores de una línea y tierra, principalmente para limitar las sobretensiones de origen at­mosférico provocadas por fulminación directa o por cargas electrostáticas que se producen durante los temporales. Di­chas descargas podrían comprometer seriamente los trans­formadores o el resto de aparamenta puesta en derivación con la linea aérea de alimenta:::i6n. Los descargadores no sólo se instalan en las Hneas de alta tensión sino también en las de baja tensión (un ejemplo t f­pico es la alimentación de una villa o de una alquerfa por me­dio de una lInea aérea). Para la función citada, la conexión a tierra se convierte en un elemento de capital importancia para el funcionamiento del descargador. La sección de los conductores que conecten el descargador con el electrodo de tierra (del tipo en pica) no debe ser supe­rior a:

24 + 0 ,04 U para 108 conductore8 de cobre 40 + 0.6 U para los cooouctoc"es de aklminio

cualquiera que sea la sección de los conductores de línea, siendo U la t ensión nominal de la red de distribución (expre­sada en- ki lovoltios) (*).

Ejllmplo

La sección del conductor de tierra, de cobre, de los descargadores acoplados a una linea de 15000 voltIos (1 5 kV) no debe ser infeñor a :

24 + 6';'15 ~ 30 mm", S i se trata de baje te nsión, por ejemplo 220V, tendremos: 24 + 0,4 · 0.220 _ 24,08 mm', redondeado a 25 mm'.

En cualquier Gasa la I ~islación reletive 11 la prevención de accidentes laborales, prescribe que la sección de los conductores de cobre e mpleados para la puesta a tierra de loa descargadores no debe ser inferior a 25 mm'.

Acerca d e la instalación de los conductores, t6ngase en cuenta lo sIguiente: -se escogerán los recorridoa que tengan la menor longitud posible; ---tl1 recorrido debe desarrolll rse sin girol brUSIlOS [en los cambios de dirección evl-tense les aristas vivas); -evltese que los conductores sesn accesibles: Un contacto fonuito puede resultar

peligroso.

(_) No se admite el empleo de ninguna clase de conductores de acero,

••

,

Media tensión (cabina de transformación)

1 - Línea aérea, 2 - Aisladores para anclaje de la Hnea al edificio. 3 - Aisladores pasa mures para introducir la linea en el edifi­cio. 4 - Descargadores. 5 - Conexiones de tierra de Jos descargadores, 6 - Borne para la puesta en paralelo de las conexiones cita­das en el punto 5. 7 - Conductor de tierra. Dicho conductor se puede colocar en el exterior del edificio o llevarlo al interior y conectarlo a la red de tierra de la cabina, Es importante que este conductor vaya a parar directamente a una pica; luego se conectará ésta a la red local de t ierra, S - Tubo no metálico para protección contra daños mecáni­cos .

.7

• PUESTA A TIERRA DURANTE LA EJECUCION DE TRABAJO

Normas legislativas

La legis lación en materia de prevención de accidentes rabo- l' rales prohibe. taxativamente, la ejecución de trabajos en máquinas. equipo, o partes de una instalación que se en­cuentre bajo tensión. Esta disposición es válida cuando la tensión respecto de tierra es superior a 25 voltios en co-rriente alterna o a 50 voltios en continua. En tensiones hasta 1 000 voltios se admite la derogación de esta norma a condición de que: - la orden de efectuar 01 trabajo sobre partes bajo tensión sea dada por el jefe responsable; - se adopten todas las medidas oportunas para garantizar la integridad flsica de los trabajadores (peanas aislantes, em­pleo de guantes y calzado aislantes, herram ientas con mango aislante, etc.) En instalaciones con tensIón superior a 1000 V no subsiste la derogación y es precIso: - cortar la tensión; _ interrumpir el circuIto de modo visible en los puntos de ali­mentación (abrir los secclonadores); -colocar un aviso en todos los puestos de maniobra y de mando con el siguiente texto: "Trabajos en cursa, no realizar maniobras"; - aislar y poner a tierra todas las fases en la parte de instala­ción donde se realicvn los trabajos. El cumplimiento de esta última recomendadón, se satisface con el empleo de oportunos terminales, varillas o cuchillas dé tierra. AtencJón,- En los t rabajos en motores, aparatos y conducto­res eléctricos donde se den condiciones particularmente peli­grosas y cuya ejecución esté confiada a un solo operario, de­berá estar presenta, además, otra persona .

88

. --

89

COMPROBACIONES Y MEDIDAS

Controles a realizar

Respecto a aquel1es Instalaciones Que caeA en el ámbito de las prescripciones leg¡~ativ8s en materia de prevención de accidenles laborales, se prevén unas comprobaciones en las instalaciones de pudste 8 t ierra y, concretamente: - antes de la puesta en funcionamiento (por parte del instala­dor o por el verificador a quien se lo haya encargado el usua­rio); -periódicamente. él intervalos no superiores a los dos años, por parte del EN PI. 8 fin de comprobar el estado de eficiencia y control ar que en dicho periodo de tiempo no se hayan alte­rado las caracterfsticas en base a las cuales se realizó la ins­talación (ampliaciones o nuevas instalaciones), (*) Las instalaciones de puesta a tierra deben ser notificadas al ENPI en el plazo de un mes a partir de la entrada en funcio­namiento. Dicha notificación debe ser llevada a cabo por los propietarios de la instalación. A tal fin se han previsto unas fi­chas de color rosa en las que se indicará las caracterfsticas constructivas de la Instalación (modelo B) . También las instalaciones y dispositivos contra las descargas atmosféricas deben ser notificados al ENPI en el plazo de un mes a partir de su puasta en servicio, igualmente por medio de una ficha (de color azul, modelo A), Las normas CEI prescriben las sigu ientes comprobacianes y medidas que deberán ser llevadas a cabo antes de poner en servicio la Instalación: 1 - verifICar la eficiencia de la instalación de t ierra. Partiendo de los electrOtlos, contrrnar la ejecución de Jos empalmes; 2 - asegurarse de Que todas las tuercas y tomillos estén apre- . tados a fondo y, en especial. de que los materiales utilizados no puedan dar lugar a fenómenos de corrosión (véase pagina 461: 3 - controlar la sección de los conductores de tierra y de pro­tección; verificar además que su colocación no pueda origi­nar deterioros de tipo mecanico; 4 - medir el valór de la resistencia de tierra de la instalación; 5 - controlar silos valores de resistencia medidos están exac­tamente coordinaQo$ con los dispositivos de intervención por máximo de corriente o diferenciales; 6 - llevar a cabo, si es preciso, la medida de las tensiones de contacto y de paso.

(-) N rhl T._ En Eapal\l 11 1I M. de Industria. ti tr~Yk de las cDmlspondiantel Del .... glclonel. 1I eneargado di OO/'IoCedef 111 .utorizaciones y efectuar las inspeccionel (MI BT 039-101.

90

Métodos y medidas

MModo del electrodo 8iWliar de resistencia delPreeiable

Su empleo es apropiado en áreas donde suele ser imposib4e.. encontrar espacios adecuados para hincar las sondas de ten­sión y de corriente.

r-J Ir1InMormador .... alslam:ento L & 125 ·.-220 V

---~

i-+

.. ~: :;·/:F:) ~~~.~~~;:' ... _-', . f· -.~: .. - .•

electrodo """'.tido o:Iecffl>do .".Ili'io< de

• Pl\MCI ....... *""'" ~. Procedimiento vohamperimetrico Procedimiento con me­

didor de tierrll

advertencias

- u tilizar redes ext ensas de conducción de agua, pro­fundamente enterradas. -Asegurarse de que dicha red no se halla demasIado. próxIma al electrodo sometido a ensayo (podrfa fal­searse la medida). - El \lalor medido comprende tanto la resistencia de tie­rra del electrodo como la de la red hidráulica. Ahora bien, si ésta es muy extensa, puede conslderérsela des­preciable y asumir, por consiguiente, el valor medido como resistencia de tierra del electrodo ensayado.

- No utilizar tuberras de gas o de aire comprimido.

"

Método de la caída de tensión

~ regulodor de tensión

r--iT "oosformedor d~ aj~ l l mi"n!O

L ! t25+220V

volUmetro de gren reliste",,¡. HOOOO ohmios)

óIlmetro ele b<jb.,l, c,,".adas

"mperfm~ro de re.¡lt.ncia

1->5L

Procedimiento voltamperimétrico

Notas prlictic8S

>'L '1

>5L. >fiL. l' '1' 01

Procedimiento con medidor de tierra

Efectúense las medidas con corriente alterna (es desaconse­jable el empleo de corriente continua ya que con ella se pro­ducen fenómenos de polarización).

Verificar las condiciones de cero de los instrumentos y tam­borilear en ellos suavemente con el dedo, durante la medi­ción.

Al emplear el sistema voltamperimétrico, comprobar que el voltímetro no indique tensión, antes de hacer circular la co­rriente de prueba, lo que significaría la existencia en el te­rreno de otras corrientes de dispersión, independientes del circuito que se está probando.

Asimismo, con el sistema voltamperimétrico, es necesario el empleo del transformador de aislamiento a fin de no poner a tierra una fase de la red de alimentación.

92

advertencias

-Los dos electrodos au~iliares (sondas de.tensión y co­rriente) pueden tener unas dimensiones discretas por cuanto su resistencia de tierra no es determinante para los fines de la medida. Existen en los comercios cajas que contienen todos los accesorios. - Colocar las sondas lejos de la instalación de tierra a fin de que no se vean influidas por la propia instal ación . Asimismo, la distancia entre las sondas será tal que se eviten los fenómenos de interferencia. No es preciso que las sondas se coloquen en línea con el electrodo objeto de la prueba. -Cuando se trate de un sistema constituido por diver­sos electrodos en pica (o en anillo) dispónganse las sondas de tensión y de corriente en la forma indicada en la figura.

1"[2]A . /' . O

, B , .

r )0--50----->1 A------1

'O ¡

B ;:=so=:;.¡'

• "'otema cIe electrodo. o sonda. de tensión y de oorrlente

-Efectúese una primera medida; luego desplácese unos metros la sonda de tensión y repitase la medida : si el valor hallado es igual al precedente (o se desvía sola­mente en un 5%1 ello significa que las sondas no se in­fluyen mutuamente; en el caso contrario, auméntense las distancias. - Además de los óhmetros con bobinas cruzadas, exis­ten en el mercado otros tipos de aparatos con alimenta­ción interna a baterías. - Empléense guantes de goma para protegerse de las tensiones accidentales.

93

Medida de la resistividad del terreno

En la página 18 se han indicado los valores tipicos de resisti­vidad en diferentes clases de terreno. Para que se puedan uti­lizar las fórmula"s o los diagramas de las páginas 24 a 27 es conveniente llevar a cabo medidas de resistividad. Empléen­se 6hmetros con cuatro bornes. Las sondas de tensión V corriente pueden ser las mismas que se emplean para la medida de la resistencia de tierra.

94

advertencias

-Colocar las sondas en línea recta y a igual distancia (L).

-La profundidad de clavado (S) será igual a 1/20 L.

-En los suelos homogéneos, la resistividad ( Pt ) se cal-cula así:

Pt=2nLR siencl,o R el valor leido en el instrumento. Por ejemplo, adoptando L = 10 (5 = 0,5), para R = 1 OQ, se tendrá :

pt =2 x 3,14x 10x 10=628Q·m -Llevar a cabo diversas medidas, en posiciones diferen­tes, y calcular la media. -Efectuar las medidas a diferente profundidad del te­rreno. -La presencia de tuberías ó de conducciones eléctricas enterradas en las inmediaciones, puede falsear las me­didas. De ah! que resulte dificil efectuar'medidas en los centros habitados.

Medida de la resistencia de la conexi6n equipotencial en los baños

En la página 59 hemos dicho que la resistencia de la cone­xión equipotencial en los baños no debe ser superior a 0 ,2 ohmios. Por lo tanto, es necesario controlar dicho valor por medio de un 6hmetro. Asegurarse de que las puntas de los conductores toquen realmente zonas metálicas que forr:nan parte de la instalación equipotencia!. Asf pues, respecto al grupo de grifos será con­veniente acceder directamente a las tuberfas; en los desa­gues, cuando la baf\era sea de plástico, localícese un punto metálico perteneciente al propio desagüe. Una eventual re­sistencia de contacto podrfa falsear la medida.

9.

1 11