TIERRAS Soporte de la seguridad eléctrica Cuarta Edición ICONTECFAVIO CASAS OSPINA

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 1746Watson descubrió que el suelo era conductor 1883 Carl August Steinheil comprobó que la tierra conduce electricidad en telegrafía por hilo 1892 El New York Board of Fire Underwriters (NYBFU) determinó que la práctica de las conexiones a tierra era peligrosa y éstas se debían retirar antes del 01/01/1892.

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 1900La revista Electrical World and Engineer informó sobre la resolución de permitir la conexión a tierra en sistemas de menos de 550 V 1901El National Electrical Code permitió un sistema de corriente alterna con el punto neutro del transformador conectado a tierra 1904VDE publicó las primeras recomendaciones sobre sistemas de puesta a tierra en Alemania 1905 La National Conference on Standard Electrical Rules (NCSER) publicó una resolución para que el sistema de corriente alterna se conectara a tierra en la entrada de las edificaciones, mediante la tubería de agua 1909 El American Institute of Electrical Engineers (AIEE) y el NYBFU divulgaron la obligatoriedad de la conexión a tierra para sistemas de 150 V o menos y opcional para los que operaban a más de 250 V fase-tierra

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 1915Se inventaron los electrodos marca Copperweld 1918 C. S. Peters desarrolló el método de los tres electrodos para medir la resistencia de puesta a tierra 1924Se publicó la primera normalización para dimensionar sistemas de puesta a tierra según VDE 1936Charles A. Cadwell y F. H. Neff realizaron, con éxito, una soldadura mediante una reacción de óxido de cobre y aluminio. Así nació la compañía Cadweld

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 1954Se fabrican los primeros interruptores automáticos diferenciales 1961Se publicó la primera versión de la norma IEEE 80 “Guide for Safety in A.C Substation Grounding” 1962Se publicó la primera versión de la norma AIEE 81 “Recommended guide for measuring ground resistance and potentials gradients in the earth” 1964G. F. Tagg desarrolló el método de la regla del 62% para medir resistencia 1970HP e IBM iniciaron el uso del cable aislado de tierras para equipo electrónico

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA 2000El IEEE reafirmó la norma IEEE-80 el 30 de enero de Se publicó la norma IEC “Selection and erection of electrical equipment- Earthing arrangements, protective conductors and protective bonding conductors” 2008Se publicó la edición 51 del NEC, cuyos principales fundamentos de seguridad guardan relación con la sección 131 de la IEC

PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT DEFECTUOSAS 1Acoplamiento en modo común 2Resistencias de puesta a tierra altas 3Ausencia de mallas de frecuencia alta 4Ausencia total de mantenimiento 5Ausencia total de puesta a tierra 6Calibre del neutro bajo 7Cables coaxiales con conexiones múltiples a tierra 8Calibres menores 9Conducciones metálicas sin equipotencialidad o sin continuidad 10Conexiones falsas a tierra

PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT DEFECTUOSAS 11Conexiones defectuosas 12Electrodos de mala calidad 13Electrodos muy cortos 14Electrodos muy próximos 15Falta de barrajes equipotenciales 16Interconexiones no adecuadas 17Lazos de tierras 18Demarcación mala de colores 19Más de una conexión a tierra para equipos sensibles 20Muchos electrodos en suelos de resistividad alta

PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT DEFECTUOSAS 21Pérdida de equipotencialidad 22Puestas a neutro 23Puestas a tierra sin hilo de continuidad 24Resonancia a radio frecuencia 25Tierras separadas pero no independientes 26Tomacorrientes mal polarizados 27Tomacorrientes sin puesta a tierra aislada para equipos sensibles 28Tratamientos al terreno que ya desaparecieron 29Varias uniones neutro-tierra 30Electrodos en macetas

MITOS Y REALIDADES MITOREALIDAD El tema de las “tierras” es sencillo, por lo tanto, todo electricista está graduado en tierras Intervienen 20 ciencias, por lo menos Ground y earth son diferentes Según la norma IEC son términos equivalentes. Por lo tanto, puesta a tierra = grounding = earthing ????!!!! Sistema de puesta a tierra es igual a puesta a tierra El sistema de puesta a tierra comprende, además de la puesta a tierra, la red equipotencial

MITOS Y REALIDADES MITOREALIDAD Copperweld es un nombre genérico de electrodos tipo varilla El proceso Copper Clading fue patentado desde 1915 por la empresa Copperweld Las interpretaciones personales están por encima de las leyes físicas Los electrones no saben leer, no distinguen jerarquía, ni compromisos contractuales, ni cargos; es decir, los ingenieros deben aplicar su profesión con criterios técnicos Unión metálica es sinónimo de equipotencialidad En un fenómeno de frecuencia alta, unos centímetros son una distancia que puede superar ampliamente su longitud de onda y, por lo tanto, no se puede asumir como unión al mismo potencial

MITOS Y REALIDADES MITOREALIDAD Se debe diseñar puestas a tierra con corrientes de cortocircuito El cortocircuito que es entre conductores activos es distinto a la falla a tierra que es un contacto con el terreno, suelo o tierra ????!!!! Iguales puestas a tierra para regiones diferentes La resistividad varía de acuerdo al tipo de terreno, por lo tanto, no se debe reproducir diseños sin estudio previo Para disminuir la resistencia de puesta a tierra se necesita cambiar mucho terreno alrededor del electrodo Es suficiente cambiar un volumen de terreno de pocos centímetros de diámetro

MITOS Y REALIDADES MITOREALIDAD Asumir que los problemas de las instalaciones siempre radican en la puesta a tierra El 90% de los problemas está en los cableados Uniones múltiples entre neutro y tierra no son perjudiciales Se forman lazos de tierra que llevan corriente a las señales, con la consiguiente interferencia Cable aislado de tierra es igual a puesta a tierra independiente Las palabras Insulated Equipmente Grounding Conductor se tradujeron mal “MEGGER” es nombre genérico de telurómetro Megger es una marca de telurómetro, como lo son: AEMC, FLUKE, LEM, NORMA, MEGABRASS, etc

MITOS Y REALIDADES MITOREALIDAD En corriente continua no se requiere tierras Sí se necesitan porque son circuitos que también pueden lesionar a las personas o causar daños en instalaciones