TALLER TÉCNICO CÓDIGO ELÉCTRICO NACIONAL (CEN) (COVENIN ) REQUISITOS DE PUESTA A TIERRA Y PARARRAYOS (SECCIÓN 250)

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1 TALLER TÉCNICO CÓDIGO ELÉCTRICO NACIONAL (CEN) (COVENIN 200-1999) REQUISITOS DE PUESTA A TIERRA Y PARARRAYOS (SECCIÓN 250)

2 TÉRMINOS BÁSICOS Acometida (Service): Conductores y equipos que reciben la energía de la red de suministro público (o externo) para el suministro de energía a una instalación. Circuito Ramal (Branch Circuit): Conductores de un circuito entre el último dispositivo contra sobrecorriente que lo protege y la(s) salida(s). Conductor de Tierra (Grounding Conductor): Conductor utilizado para conectar un equipo o el circuito de tierra de una instalación, al electrodo o electrodos de tierra de la instalación. Conductor Puesto a Tierra (Grounded Conductor): Conductor de una instalación o circuito, conectado intencionalmente a tierra. Ej: el neutro. Envolvente (Enclosure): Envoltura o carcasa de un aparato, o la cerca o paredes que rodean una instalación para evitar que las personas puedan entrar en contacto accidental con partes electrificadas, o para proteger al equipo contra daños físicos.

3 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Conductor de Tierra de los Equipos (Equipment Grounding Conductor): Conductor utilizado para conectar las partes metálicas que no transportan corriente de los equipos, canalizaciones y otras envolventes, al sistema de tierra, al electrodo de tierra de la instalación o ambos, en los equipos de acometida o en el punto de origen de un sistema derivado independiente (separadamente). Conductor del Electrodo de Tierra (Grounding Electrode Conductor): Conductor utilizado para conectar el electrodo de tierra (la malla, por ejemplo) al sistema de tierra de los equipos (barras de tierra de equipos), al conductor puesto a tierra (neutro), o a ambos, del circuito de los equipos de la acometida o en la entrada de un sistema derivado independiente.

4 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Conexión Equipotencial o puente (Bonding): Unión permanente de partes metálicas para formar un elemento eléctrico conductor que asegure la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente que pudiera pasar. Puente de Conexión Equipotencial Principal (Bonding Jumper, Main): Conexión entre el conductor puesto a tierra del circuito y el conductor de puesta a tierra de equipos en la acometida.

5 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Identificado (Identified): Reconocido como adecuado para un uso, función, fin, entorno, aplicación, etc. específicos, cuando está así descrito en un requisito especial del Código. Esta marcación puede incluir sellado o certificado. Etiquetado o Listado (Labeled): Equipos o materiales incluidos en una lista publicada por un organismo competente y que se dedique a la evaluación de productos, que mantiene inspecciones periódicas de la producción de los equipos o materiales aprobados. Esta lista indica si el equipo o material cumple unas normas debidamente establecidas o si ha sido probado y encontrado apto para su uso de manera determinada.

6 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Medio de Desconexión (Disconnecting Mean): Dispositivo o grupo de dispositivos u otro medio por el cual los conductores de un circuito se pueden desconectar de su fuente de alimentación. Protección de Equipos Contra fallas a Tierra (Ground- Fault Protection of Equipment): Sistema para protección del equipo, de las corrientes de falla de línea a tierra, el cual actúa para causar la apertura de un medio de desconexión en cada uno de los conductores activos del circuito bajo falla.

7 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Persona Calificada (Qualified Person): Persona familiarizada con la construcción y funcionamiento de los equipos y los riesgos que conllevan. En muchos países requiere CERTIFICACION.

8 TÉRMINOS BÁSICOS (Cont.) Sistema Derivado Independiente (Separately Derived System): Instalación cuya energía procede de una batería, sistema solar fotovoltaico o de los devanados de un generador, transformador o convertidor, y que no tiene conexión eléctrica directa (física), ni siquiera mediante un conductor del circuito sólidamente puesto a tierra, con los conductores de suministro que proceden de otro sistema.

9 INDICE DE ARTÍCULOS SELECCIONADOS 250-5250-51250-23250-21250-26 250-32, -33, -42 250-43250-44250-46250-53250-57 250-71, -75, -77, -78, -79, -80, -86 250-91, -94, -95 280-4, -25

10 CRITERIO DE SELECCIÓN DE LOS ARTÍCULOS Se tomaron aquellos de carácter general u orientados hacia sistemas de corriente alterna. Se tomaron aquellos que son violados con más frecuencia. Se tomaron aquellos considerados como básicos en el Diseño.

11 ARTÍCULO 250-5 HABLEMOS DE “SISTEMAS DERIVADOS INDEPENDIENTES”: Dos de las fuentes más comunes de sistemas derivados independientes en instalaciones eléctricas son transformadores y generadores. Un autotransformador o un transformador reductor que es parte del equipo eléctrico pero no es suministro de la instalación de un edificio, no es la fuente de un sistema derivado independiente. La siguiente figura muestra el transformador que constituye un sistema derivado independiente.

12 ARTÍCULO 250-5 HABLEMOS DE “SISTEMAS DERIVADOS INDEPENDIENTES”:

13 ARTÍCULO 250-5

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15 La conexión al electrodo de tierra (malla de tierra, por ej.) debe ser lo más corta posible y cercana al transformador. Los sistemas monofásicos 240/120 V o monofásicos 120 V se requieren sean puestos a tierra. Los sistemas trifásicos con neutro corrido se requieren sean puestos a tierra. El neutro se conecta a tierra en la fuente y en la entrada de suministro.

16 ARTÍCULO 250-26 Este Artículo trata de la puesta a tierra de Sistemas Derivados Independientemente. El concepto: Son aquellos donde la energía es obtenida de un generador, un transformador, un convertidor, y no hay conexión eléctrica directa entre el mismo y otro sistema que lo alimente o vecino al mismo, ni siquiera a través del neutro o algún conductor puesto a tierra. Esto último significa que en el caso de un transformador Y-Y, con sus neutros interconectados, el secundario no puede ser considerado como un sistema derivado independientemente.

17 ARTÍCULO 250-26 Un transformador D-y, crea en forma natural un sistema derivado independiente en el secundario en estrella. En estos casos los requisitos son: 1. Un puente debe interconectar el neutro del sistema derivado con el conductor de puesta a tierra de equipos y la carcasa. 2. Requieren de un conductor separado para conectar la barra de neutro o el punto neutro con el electrodo de tierra (requieren de un conductor al electrodo de tierra (malla)).

18 ARTÍCULO 250-26 3. La conexión al electrodo de tierra se requiere sea hecha en el punto más cercano al de la fuente aguas arriba. El CEN indica con preferencia el punto estructural metálico puesto a tierra más cercano, o la tubería de agua más cercana correctamente puesta a tierra según el CEN. Sólo si estos no están disponibles, se puede correr el conductor hasta el mismo punto donde está físicamente conectado el conductor al electrodo de tierra de la fuente aguas arriba. Vea las figuras relacionadas con la puesta a tierra de sistemas UPS. 4. De igual forma que en los otros casos, este conductor al electrodo de tierra se calcula como se indica en el Artículo 250- 94.

19 ARTÍCULO 250-26 El hecho de que se trate de un “sistema derivado independientemente”, con conductor separado a un electrodo de tierra, NO EXIME DE “PUENTEAR” (INTERCONECTAR) LAS BARRAS DE TIERRA DE AMBOS SISTEMAS, EL DERIVADO Y EL SISTEMA AGUAS ARRIBA. Vea el Artículo 250-71 (b). Vea las figuras de conexión a tierra de sistemas UPS donde se genera un sistema derivado independientemente.

20 ARTÍCULO 250-51 Este artículo resume la base conceptual que debe regir el diseño y construcción de sistemas de puesta a tierra: La conducción a tierra desde los circuitos, equipos y envolventes metálicas de conductores debe ser (1) permanente y eléctricamente continua, (2) de capacidad suficiente para conducir con seguridad cualquier corriente de cortocircuito que pueda producirse y (3) de una impedancia suficientemente baja como para limitar la tensión de paso, toque y transferencia, y facilitar el funcionamiento de los dispositivos de protección del circuito. El terreno no se debe utilizar como el único “equipo” conductor a tierra.

21 ARTÍCULO 250-23 Tomas de tierra de la instalación. La instalación de un edificio que arranque de una acometida de c.a. conectada a tierra, debe tener en cada acometida un conductor conectado al electrodo de tierra (neutro a tierra). (Electrodo de tierra: vea CEN Sección 250- H). Se debe resaltar que la conexión a tierra debe existir en el punto correcto, el medio de desconexión de acometida. Y QUE ESTA CONEXION HA SIDO HECHA DIRECTO A LA MALLA, Y NO A TRAVES DE UNA BARRA COLECTORA (vea CEN 250-91)

22 ARTÍCULO 250-23 Cuando el transformador de alimentación de la acometida esté situado fuera del edificio, se debe hacer como mínimo otra conexión de tierra desde el neutro de la acometida hasta el electrodo de tierra, en el transformador preferiblemente.

23 ARTÍCULO 250-23 El neutro de la instalación se conecta a tierra en un único punto, en el secundario del transformador. ESTE NEUTRO SE “REPARTE” POR LA INSTALACION Y NO SE CONECTA AL ELECTRODO DE TIERRA EN EL LADO DE LA CARGA, SÓLO SE COLOCAN PUENTES ENTRE LA(S) BARRA(S) DE NEUTRO A LA CARCASA O A LA BARRA DE TIERRA CONECTADA A LA CARCASA. Vea la próxima figura.

24 ARTÍCULO 250-23

25 Otro punto importante: el relé de falla a tierra o el transformador de corriente que lo alimenta, o el sensor de corriente de tierra deben conectarse en serie en un punto en el cual pueda asegurarse que se mide realmente toda la corriente de retorno de una falla a tierra. Es preciso vigilar este aspecto en los detalles de instalación específicos de cada Proyecto, para que estén adaptados a los Equipos e Instalaciones REALES.

26 ARTÍCULO 250-21 (3) SISTEMAS NO PUESTOS A TIERRA (EJ: CONTROL ) -Deberá alimentarse de un sistema derivado separado, suplido por un transformador con estrella secundaria no puesto a tierra o puesto a tierra a través de alta impedancia. -Este sistema debe ser exclusivo (utilizado sólo para alimentar circuitos de control ). -El sistema va a ser mantenido y operado por personas calificadas. -Se requiere continuidad de servicio (lo cual aplica en este caso) -”Ground fault protectors” deben ser utilizados en el tablero. Si se cumplen las condiciones anteriores lo requerido es el “puenteo” entre cajas, por alguna de las siguientes vías: - Si el sistema debe ser puesto a tierra según 250-5, SIEMPRE se requiere que los conductores de la puesta de equipos vayan con los conductores de fase en la misma canalización. - Si el sistema no va a ser puesto a tierra, siguiendo las posibilidades que da el artículo 250-5 (sistema aislado de tierra), lo que se requiere son puentes de interconexión de las carcasas a tierra.

27 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42 Una versión adaptada del texto, para mayor comprensión, pudiese ser la siguiente: 250-32. ARMARIOS Y CANALIZACIONES DE LA ACOMETIDA. Se deben conectar a tierra los armarios y canalizaciones metálicas de los conductores de la acometida. Excepción: Un codo metálico instalado en la canalización subterránea rígida no metálica que esté aislado de posibles contactos con cualquier parte del codo por una cubierta mínima de 18 pulgadas (457 mm). El codo metálico se instala porque los codos no metálicos pueden ser dañados por fricción de las guayas de halado durante la instalación de los conductores.

28 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42 El Artículo 250-33 exige conectar a tierra todas las carcasas y canalizaciones metálicas del resto de la instalación que no corresponda a la acometida o entrada de servicio. Existen algunas excepciones interesantes: 1. En instalaciones existentes se permite obviar el requisito si se trata de adiciones de canalizaciones metálicas para cables desnudos o sobre aisladores, o cables con forro no metálico, si éstas discurren no más de 25 piés (7,62 m), si éstas están libres de contacto probable con el sistema de puesta a tierra, y si éstas están resguardadas de contactos con personas. La clave es que no proveen tierra a equipos 2. Tramos cortos de canalización o carcasas metálicas utilizadas para proveer protección a los cables. Ello incluye pequeñas partes metálicas de canalización entre “stub-ups” y cajas.

29 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42 El Artículo 250-33 (cont. de Excepciones)... 3. Carcasas que no se requiere sean puestas a tierra, según lo indicado en el Artículo 250-43 (i). 4. Un codo metálico en condiciones similares a las establecidas en el Artículo 250-32. En general, las canalizaciones metálicas deben estar puestas a tierra en AMBOS extremos.

30 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42 El Artículo 250-42, especifica que las partes expuestas metálicas que no conducen corriente, que pertenecen a Equipos Fijos (no portátiles ni móviles) y que sea PROBABLE SU ENERGIZACIÓN, deberían ser puestas a tierra si cualquiera de las siguientes condiciones se cumple: 1. Cuando están dentro de una distancia de 2,44 m en la vertical o 1.52 m en la horizontal de partes u objetos puestos a tierra; o cuando están sujetas al contacto con personas. Esto implica que partes metálicas de equipos fijos que no lleven corriente y que no sea probable sean energizadas no es exigido se conecten a tierra. Esto incluye etiquetas metálicas de identificación…..

31 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42 Continuación de condiciones, Artículo 250-42: 2. Cuando están ubicadas en zonas húmedas y no están aisladas. 3. Cuando están en contacto eléctrico con metal. 4. Cuando se encuentran en las condiciones listadas en los Artículos 500 al 517 del CEN. 5. Cuando están conectadas a canalizaciones metálicas aprobadas para servir como puesta a tierra de Equipos, excepto como permitido en el Artículo 250-33. 6. Cuando el Equipo Fijo opera teniendo cualquier terminal a más de 150 V con respecto a tierra (ver las excepciones en el CEN).

32 ARTÍCULOS 250-32, -33, -42

33 ARTÍCULO 250-43 Este Artículo indica que los siguientes equipos deben tener sus partes expuestas metálicas no conductoras de corriente conectadas a tierra, SIN IMPORTAR EL NIVEL DE TENSIÓN: Centros de Potencia, pórticos de maniobras, CCMs. Generadores y motores de un órgano de tubos (instrumento musical) eléctrico. Carcasas de motores. Vea el Artículo 430-142. Carcasas de arrancadores y controladores de motores. Equipo eléctrico de grúas y ascensores. Equipo eléctrico en estacionamientos, teatros y Estudios de Filmación (cine). Avisos eléctricos, iluminación exterior y sus equipos asociados. Vea la Sección 600.

34 ARTÍCULO 250-43 Continuación… Equipos proyectores de cine. Circuitos de control remoto limitados en potencia, circuitos de señalización y circuitos de alarma de incendio y gas. Luminarias. Vea la Parte E de la Sección 410. Bombas de agua eléctricas, incluyendo las del tipo sumergible. Cuando una bomba sumergible es utilizada en un “casing” metálico, el mismo debe ser “puenteado” con el conductor de puesta a tierra de equipos asociado a la bomba. ESTE REQUERIMIENTO ES NUEVO.

35 ARTÍCULO 250-44 EQUIPOS NO ELÉCTRICOS. Se deben conectar a tierra las partes metálicas de los equipos no eléctricos que se describen en los siguientes apartados (a) a (e). a)Grúas y elevadores. Las estructuras y rieles metálicos de grúas y elevadores (salvo en lugares Clase III). b)Cabinas de ascensores. Estructuras y cajas de ascensores no eléctricos a las que se hayan fijado conductores eléctricos. c)Ascensores. Las guayas metálicas para elevación manual de ascensores eléctricos. d)Tabiques metálicos. Los tabiques, rejillas y otros elementos metálicos similares alrededor de equipos de tensión igual o mayor que 1 kV, y sobre o bajo conductores, excepto en subestaciones o cuartos que sean únicamente accesibles a la compañía de suministro eléctrico. e)Casas móviles y vehículos recreativos. Las casas rodantes y los vehículos recreativos, como establecen los Artículos 550 y 551.

36 ARTÍCULO 250-44 Otro caso relacionado es el establecido en la sección 3-9.13 de la Norma NFPA 780-97 (Lightning Protection Systems), en la cual se exige colocar puentes entre la parte superior y la parte inferior del conductor bajante de puesta a tierra de puntas Franklin y las cabillas (metálicas) de columnas estructurales si dichos conductores bajantes se encuentran sobre o en las columnas. Si los bajantes están separados de las columnas lo suficiente como para asegurar que no se producirán arcos entre ellos y las cabillas, esta precaución no es necesaria.

37 ARTÍCULO 250-46 Este Artículo especifica que la mínima distancia entre puntas Franklin y sus conductores (incluyendo los bajantes) y otros objetos metálicos o con partes metálicas, debiese ser como mínimo 1,83 m, y si no lo es, debiesen ser interconectados (“puenteados”) con dichos conductores del sistema de protección contra descargas atmosféricas. Este artículo ha sido ELIMINADO en la versión 1999 del U. S. National Electrical Code; en la versión 2002, el requerimiento ha sido corregido para armonizarlo con la norma NFPA 780. La razón es que la Norma NFPA 780 reglamenta de todas maneras la distancia mínima entre partes metálicas y los conductores bajantes y sus puntas Franklin, existiendo casos en que la distancia de 1,83 m no es requerida ni apropiada.

38 ARTÍCULO 250-53 Este Artículo establece la obligatoriedad de usar en la entrada de suministro un conductor conectado al electrodo de puesta a tierra, y de puentear el mismo al neutro y a los conductores de puesta a tierra de equipos. EN LA PRACTICA ESTOS PUENTES SE EJECUTAN UNIENDO LA BARRA DE TIERRA DEL EQUIPO (ENTRADA DE SERVICIO) CON LA BARRA DE NEUTRO, CONECTANDO EL CONDUCTOR DE CONEXIÓN CON LA MALLA DE TIERRA A LA BARRA DE TIERRA DEL EQUIPO (O LA DE NEUTRO) Y CONECTANDO LA CARCASA DE LA ENTRADA DE SERVICIO A LA BARRA DE TIERRA. A continuación se ilustra:

39 ARTÍCULO 250-53

40 HEMOS ENCONTRADO QUE EL PUENTE ENTRE LA BARRA DE NEUTRO Y LA DE TIERRA DE EQUIPOS ES FRECUENTEMENTE OLVIDADO, CREANDO RIESGOS. LO MISMO PUEDE DECIRSE DE LA CONEXION A LA CARCASA. EJEMPLOS DE RIESGOS: -El neutro “flota”, ya no es un conductor no activo…. -La carcasa “flota”, si queda energizada por cualquier motivo alguna persona pudiese hacer las veces del “puente” que falta y….

41 ARTÍCULO 250-57 Este Artículo especifica el CÓMO han de conectarse a tierra las partes metálicas de Equipos Fijos, envolventes y canalizaciones que otros Artículos indican deben ser puestos a tierra. En resumen estos métodos son: 1. A través del DISPOSITIVO de puesta a tierra de equipos, tal como indica el Artículo 250-91 (b). 2. A través de un conductor de puesta a tierra de equipos contenido en el mismo cable, canalización o flexible donde VAYAN LOS CONDUCTORES DE FASE. Conductores de tierra desnudos, cubiertos o aislados son permitidos; sin son cubiertos o aislados, la cubierta o aislamiento debe ser de color verde o verde con marcas amarillas.

42 ARTÍCULO 250-57 Uno de los requisitos fundamentales es que el conductor de tierra vaya JUNTO a los conductores de fase. Ello se debe a la necesidad de minimizar la reactancia del “camino” a tierra de la corriente de falla. A medida que los conductores de fase se acercan más al conductor de tierra, la tendencia a la cancelación del flujo magnético creado por la corriente de falla aumenta, disminuyendo la reactancia, la corriente de falla y aumentando el tiempo en el cual los dispositivos de protección actúan despejando el cortocircuito.

43 ARTÍCULO 250-57 A nuestro juicio, especial atención merecen las Excepciones 1, 3 y 4. La Excepción 1: Permite que el conductor de puesta a tierra del equipo, de calibre mayor que 6 AWG, pueda ser identificado en caso de no poseer cubierta o aislante color verde en cada extremo accesible (expuesto), utilizando alguno de los siguientes métodos: -Retirando el aislante o la cubierta en las zonas expuestas o accesibles del cable. -Coloreando de verde las zonas expuestas. -Marcando las zonas expuestas con cinta adhesiva color verde.

44 ARTÍCULO 250-57 La Excepción 3: Permite que el conductor de puesta a tierra del equipo discurra separado de los conductores de fase, SI UN TOMACORRIENTE CON TOMA DE TIERRA ES UTILIZADO EN UN CIRCUITO EXISTENTE QUE NO INCLUYE UN CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS. ES DECIR, SE EXIGE COLOCAR EL CONDUCTOR DE TIERRA EN INSTALACIONES EXISTENTES, PERO SE DA LA FLEXIBILIDAD DE INSTALARLO SEPARADO (pensando en que quizás la canalización existente no pueda contener al conductor adicional). La Excepción 4: Permite que en CABLES MULTICONDUCTORES Y EN INSTALACIONES DONDE SOLO PERSONAL CALIFICADO DARA SERVICIO A LA INSTALACION, uno o más conductores de dicho cable sean marcados como conductores de tierra, bien sea: quitándoles el aislante, coloreando el aislamiento expuesto de color verde, o marcando el aislante expuesto con cinta adhesiva de color verde.

45 ARTÍCULO 250-57 Comentarios adicionales a las Excepciones 1 y 4: -Noten que se habla de colorear de alguna forma o retirar el aislamiento de las zonas accesibles del cable. Ello implica que si luego se requiere abrir la canalización en un punto intermedio, nadie sabrá cuál, de entre todos los conductores, es el conductor de puesta a tierra. Esto pudiese añadir riesgos innecesarios…se asume muchas veces al personal de mantenimiento como “especializado”. Recomendamos comprar los cables de color verde en la medida de los posible. Las únicas excepciones reales a la exigencia de llevar el retorno de tierra con o envolviendo cercanamente a los conductores de fase son..... _ -Que se trate de un sistema en Corriente Continua. -Que se trate de la adición de un tomacorriente en una instalación existente donde no exista el conductor de retorno de tierra. -Que el sistema sea flotante (aislado totalmente de tierra).

46 ARTÍCULO 250-71 La Sección 250-G especifica algunos requerimientos de conexiones equipotenciales (“puentes” de unión) previamente enunciados en Artículos anteriores. El Artículo 250-71 encabeza esta Sección. Este Artículo establece que es necesario conectar entre sí las siguientes partes metálicas de los Equipos de Acometida (Entrada de Servicio): La canalización de suministro o el cable armado de entrada, las carcasas de los equipos de acometida (incluyendo los accesorios del medidor), la canalización del conductor al electrodo de tierra. Todas las canalizaciones deben tener “puentes” en ambos extremos de las mismas. Vea la siguiente figura.

47 ARTÍCULO 250-71

48 El Artículo se refiere también a la necesidad de interconexión de la entrada de servicio con otros sistemas. Esta interconexión puede hacerse a través de canalizaciones expuestas metálicas, la porción expuesta del conductor al electrodo de tierra, otros métodos aprobados. Este requisito lo vamos a ilustrar a través de un ejemplo, utilizando la figura que se incluye en la siguiente lámina.

49 ARTÍCULO 250-71 Bien hechoMal hecho

50 ARTÍCULO 250-71 En el caso de tableros empotrados, es necesario dejar un cabo para conexión a la barra de neutro, para enlazar la misma con el electrodo de tierra. Vea la figura a continuación.

51 ARTÍCULO 250-71

52 ARTÍCULO 250-75 Cuando sea necesario para garantizar la continuidad eléctrica y su capacidad para transportar corriente de manera segura durante cualquier corriente de falla que pueda circular por ellas, las canalizaciones metálicas, bandejas de cables, armaduras y cubiertas metálicas de cables, gabinetes, armaduras y carcasas de equipos, accesorios y otras partes metálicas que no transporten corriente y que sirvan como conductor de puesta a tierra de equipos, se interconectarán de manera efectiva, independientemente de que contengan o no conductores de puesta a tierra suplementarios.

53 ARTÍCULO 250-75 En todas las roscas, puntas y superficies de contacto toda pintura, esmalte o revestimiento similar que no sea conductivo se retirará o las uniones se harán por medio de accesorios diseñados para no requerir tal remoción. Lo dicho implica: -Las canalizaciones metálicas deben proveer continuidad eléctrica, aunque tengan en su interior conductores de puesta a tierra de equipos. -Las interconexiones deben ser permanentes para hacer a la canalización continua entre equipo y fuente (conexión en ambos extremos): por ello se exigen accesorios APROBADOS (LISTADOS) O MÉTODOS EQUIVALENTES.

54 ARTÍCULO 250-75

55 La EXCEPCIÓN permite que equipos electrónicos sean aislados de las canalizaciones de manera similar que para equipos conectados con cordón y enchufe, para reducir la interferencia electromagnética. Especifica que una envolvente del equipo alimentada por un circuito derivado es lo que está sujeto a la excepción y nada más, y que no están permitidos instalaciones eléctricas, canalizaciones, u otros equipos adicionales, montados como continuación de esta instalación. Vea Figuras 250-75 (a) y 250-75 (b). La Excepción de la Sección 384-20 permite que el conductor de puesta a tierra aislado pase a través de un sub-panel de FUERZA sin conectarse a la respectiva barra de tierra.

56 ARTÍCULO 250-75

57 ARTÍCULO 250-77 Las juntas de dilatación y las secciones telescópicas de las canalizaciones metálicas se deben hacer eléctricamente continuas mediante puentes de unión o por otros medios. Hemos notado la tendencia general a olvidar las juntas de expansión en canalizaciones metálicas expuestas a cambios de temperatura. Así mismo, se olvidan con mayor razón la colocación de puentes a través de las mismas, para asegurar la continuidad eléctrica exigida en el Código. Estos puentes deben ejecutarse empleando accesorios y métodos aprobados.

58 ARTÍCULO 250-78 En los lugares clasificados peligrosos definidos en la Sección 500, cualquiera que sea la tensión del sistema eléctrico, debe asegurarse la continuidad eléctrica de las partes metálicas de los equipos que no transporten corriente, de canalizaciones y otras cubiertas por uno de los métodos especificados para acometidas en el Artículo 250-72, que sean aprobados para el método de cableado en uso. Un aspecto implícito en este Artículo y olvidado con frecuencia, es la necesidad de colocar un puente de unión a través de los conduits flexibles metálicos (liquidtight o no) utilizados en lugares Cl. I, Divisiones 1 y 2 (vea Artículo 501-16) EN EL CASO QUE LA CANALIZACIÓN ESTÉ SIENDO UTILIZADA COMO ÚNICO MEDIO DE PUESTA A TIERRA DEL EQUIPO.

59 ARTÍCULO 250-78 Esta exigencia puede obviarse sólo si se cumplen todas las siguientes condiciones: 1. Se usa conduit flexible “LISTADO” (aprobado) de no más de 6 piés de longitud (1,8 m) en conjunto con accesorios aprobados para puesta a tierra. 2. La protección contra sobrecorriente es de 10 A o menor. 3. La carga no es de fuerza (no es un motor, por ejemplo). En general, el Artículo 501-16 debe ser la referencia que complemente la puesta a tierra indicada en la Sección 250 para Lugares Clasificados Peligrosos Cl. I, División 1 o 2

60 ARTÍCULO 250-78 Es conveniente destacar que los conduits flexibles metálicos sí son medios reconocidos para dar continuidad de tierra a las canalizaciones y como conductor de puesta a tierra de equipos, sólo que si son utilizados en áreas Cl. I tal y como se indica en el primer párrafo, se requiere de esa previsión especial de puenteo con cable adicional. Nótese que utilizado como conductor de puesta a tierra de equipos es preciso que el conduit en sí mismo y sus accesorios (fittings) sean APROBADOS para puesta a tierra (vea el Artículo 250-91 (b)). Otra razón que podría exigir la colocación del puente adicional sobre o dentro del conduit metálico flexible, es que el mismo vaya a ser sometido a alta vibración o a esfuerzos por doblado frecuente: en estos casos el puente es requerido (vea el Artículo 351-9 y 350-14). Si se trata de conduit no metálico flexible, obviamente se requiere del citado puente, instalado en las condiciones que indica el Artículo 351-28.

61 ARTÍCULO 250-79 PUENTES DE UNION PRINCIPAL Y DE EQUIPOS. Los puentes de unión en la entrada de suministro y en los equipos, debe ser de cobre u otro material resistente a la corrosión. Esta es una regla general para los materiales asociados al sistema de puesta a tierra. Los puentes de unión deben ser instalados como se indica en los Artículos 250-113 y 250-115. El puente de unión no será menor que los calibres indicados en la Tabla 250-94 para los conductores del electrodo de puesta a tierra.

62 ARTÍCULO 250-79 Cuando los conductores de fase de la entrada de acometida sean mayores de 1.100 Kcmil de cobre o de 1.750 Kcmil de aluminio, los puentes de unión tendrán el área de su sección no menor al 12,5% del área del conductor de fase de mayor tamaño, excepto cuando estos conductores y el puente sean de materiales diferentes (cobre o aluminio), en cuyo caso se elegirá el calibre del puente de mayor capacidad en Ampere equivalente al que tendría si fuera del mismo material que los conductores de fase. Cuando los conductores de fase de la entrada de acometida sean mayores de 1.100 Kcmil de cobre o de 1.750 Kcmil de aluminio, los puentes de unión tendrán el área de su sección no menor al 12,5% del área del conductor de fase de mayor tamaño, excepto cuando estos conductores y el puente sean de materiales diferentes (cobre o aluminio), en cuyo caso se elegirá el calibre del puente de mayor capacidad en Ampere equivalente al que tendría si fuera del mismo material que los conductores de fase. Cuando los conductores de acometida están formados por varios circuitos en paralelo, en canalizaciones o cables separados, el puente de unión de equipos, donde tiene su recorrido junto con la canalización o cables de acometida, también estará formado por varios conductores en paralelo.

63 ARTÍCULO 250-79 El calibre de cada puente de unión en cada canalización o cable de determinará con base en el calibre de conductores de fase de acometida en cada canalización o cable. El calibre de cada puente de unión en cada canalización o cable de determinará con base en el calibre de conductores de fase de acometida en cada canalización o cable. El puente de unión del conductor de un electrodo de puesta a tierra o cable con armadura, como indica el Artículo 250-92 (b), debe ser del mismo calibre o mayor que el correspondiente conductor del electrodo de puesta a tierra. En sistemas de corriente continua el calibre del puente de unión no puede ser inferior a la del conductor de puesta a tierra del sistema, tal como especifica el Artículo 250-93. El puente de unión del conductor de un electrodo de puesta a tierra o cable con armadura, como indica el Artículo 250-92 (b), debe ser del mismo calibre o mayor que el correspondiente conductor del electrodo de puesta a tierra. En sistemas de corriente continua el calibre del puente de unión no puede ser inferior a la del conductor de puesta a tierra del sistema, tal como especifica el Artículo 250-93. La siguiente figura ilustra los conceptos antes expresados. La siguiente figura ilustra los conceptos antes expresados.

64 ARTÍCULO 250-79

65 Ejemplo: Al aplicar los requisitos de puenteado para la Figura 250-79 A, la sección transversal del conductor puesto a tierra (neutro) se calcula sobre la base del máximo desbalance de corriente que pueda ocurrir, pero nunca más pequeña que lo permitido por la Sección 250-23 (b), que tiene requerimientos similares a los de esta Sección. Asumiendo un calculo de carga de 450 amperios para la acometida principal, la sección de los conductores de entrada de la acometida es de 750 Kcmil para cobre. El puente de unión equipotencial para el conducto metálico de la acometida se basa en el tamaño de los conductores de entrada de la acometida principal y no puede ser menor que el No. 2/ 0 AWG de cobre, basado en la tabla 250-94.

66 ARTÍCULO 250-79 La sección de conductores de empalme a entradas de acometida es el No. 3/ 0 y 500 kcmil de cobre, basado en sus cargas. El puente de unión para los interruptores y los pequeños “niples” tiene una sección basado en el calibre del conductor de fase que alimenta cada interruptor. En este caso para los calibres No. 3/ 0 y 500 kcmil se requieren puentes de unión No.4 y No. 1/ 0 de cobre, respectivamente. En muchas aplicaciones es necesario instalar un puente de unión de equipos por fuera de canalizaciones y envolventes metálicas. Por ejemplo no sería práctico instalar el puente de unión por una conexión de expansión de la canalización, en el interior de la canalización.

67 ARTÍCULO 250-79 En algunos casos se requiere que el puente de unión sea más grande que el conductor del electrodo de puesta a tierra. La Sección 250-79 (d) indica que cuando los conductores de entrada de la acometida son de mayor calibre que 1100 Kcmil o 1750 Kcmil aluminio, El puente de unión requerido debería tener un área de sección transversal no menor que el 12½ por ciento del área de la sección transversal del conductor de fase más grande. Por ejemplo si una acometida es alimentada por cuatro conductores de 500 kcmil en paralelo por cada fase, la mínima área de la sección transversal del puente de unión se calcula como sigue: 4 X 500 [kcmil]= 2000 [kcmil]. Por eso, el puente de unión no puede ser menor que el 12 ½ por ciento de 2000 [kcmil], que da por resultado un conductor 250 kcmil de cobre.

68 ARTÍCULO 250-79 Para algunas canalizaciones metálicas y sistemas de canalización rígidos y sistemas de la canalización en áreas peligrosas (clasificadas), es deseable instalar el puente de unión donde esté visible y accesible para inspección y mantenimiento. Un puente de unión externo tendrá una impedancia más alta que un puente de unión interior. Por ello se limita la longitud de los mismos a 6 pies y se obliga a que sean colocados justo en o sobre la canalización, de tal manera que el incremento en la impedancia del circuito de puesta a tierra sea insignificante. Por ejemplo, esta regla permite una longitud de 6 pies máximo para un puente de unión corrido fuera de la longitud de una canalización metálica flexible. Vea Figura 250-79 B. Dado que la función de un puente de unión es clara, la identificación por color no es necesaria.

69 ARTÍCULO 250-80 PUENTEADO DE SISTEMAS DE TUBERIAS Y ESTRUCTURAS METALICAS A LA VISTA. El unir el sistema de tuberías interiores metálicas de agua no es lo mismo que usar el sistema de tuberías metálicas de agua como un electrodo de tierra. Unir el sistema de tuberías al sistema del electrodo de tierra garantiza poner los dos sistemas al mismo potencial. Por ejemplo, una corriente de 2000 amperios cruzando un conductor del No.6 AWG de cobre de 25 pies de largo produce un diferencial de voltaje de aproximadamente 26 voltios. Esta parte del Código requiere que el sistema de tuberías interiores metálicas de agua y cualquier otro sistema de tuberías metálicas que probablemente llegue a ser energízado se conecte al equipo de la acometida o al conductor del electrodo a tierra. El tamaño del puente de unión equipotencial no debe ser más pequeño que lo requerido por la Tabla 250-94.

70 ARTÍCULO 250-80 PUENTEADO DE SISTEMAS DE TUBERIAS Y ESTRUCTURAS METALICAS A LA VISTA. En esta Edición del CEN, se ha agregado un segundo párrafo para requerir que cuando un sistema derivado independiente suministre la alimentación, se deba unir el sistema de tuberías interiores metálicas de agua con el conductor puesto a tierra en el punto más cercano al sistema derivado, y esta conexión debe ser accesible. Se debe hacer uso del buen criterio en cada caso. Cuando no se pueda concluir razonablemente que la tubería de agua caliente y la de agua fría estén realmente conectadas, un puente de conexión eléctrico se requiere para asegurar que esta interconexión está hecha. Los requisitos de instalaciones especiales que se suministran en la Sección 250-92 (a) y (b) se requieren sean aplicados también para el puente de conexión de la tubería de agua.

71 ARTÍCULO 250-80 PUENTEADO DE SISTEMAS DE TUBERIAS Y ESTRUCTURAS METALICAS A LA VISTA. Una sección nueva, la 250-80 (c), se ha agregado al Código de 1999, requiriendo que los armazones metálicos de edificios expuestos no intencional o inherentemente puestos a tierra se conecten al equipo de la acometida o al sistema del electrodo de tierra.

72 ARTÍCULO 250-86 UTILIZACIÓN DE BARRAS DE PUESTA A TIERRA DE PUNTAS PARARRAYOS Los bajantes de puntas pararrayos y los tubos, barras u otros electrodos artificiales utilizados para la puesta a tierra de los pararrayos no se usarán en sustitución de los electrodos artificiales de puesta a tierra exigidos por el Artículo 250-83, para la puesta a tierra de instalaciones y equipos. Esta disposición no prohibe, la interconexión requerida entre los electrodos de puesta a tierra de diferentes sistemas. En otras palabras, los electrodos de tierra de las puntas Franklin son para USO EXCLUSIVO del sistema de protección contra descargas atmosféricas

73 ARTÍCULO 250-86 Interconexión requerida entre los electrodos de puesta a tierra de diferentes sistemas.

74 ARTÍCULO 250-91 El conductor de puesta a tierra del equipo instalado con los conductores del circuito y canalización será una o más de las siguientes alternativas o una combinación de ellas: (1) Conductor de cobre u otro material resistente a la corrosión. Este conductor será sólido o trenzado, aislado o recubierto, o desnudo en forma de alambre o barra de cualquier forma; (2) tubería metálica rígida; (3) tubería metálica intermedia; (4) tubería metálica eléctrica; (5) tubería metálica flexible cuando ésta y sus accesorios estén aprobados para la puesta a tierra; aprobadas para puesta a tierra; (6) la armadura de un cable de tipo AC; (7)cables con pantallas de cobre y cables con pantalla metálica y aislamiento mineral; (8) pantalla metálica de los cables tipo MC o la combinación de esa pantalla con el conductor de puesta a tierra; (9) las bandejas de cables, tal como permiten los Artículos 318-3 (c) y 318-7; (10) los conductos de cables, tal como permite la Sección 365-2 (a); (11) otras canalizaciones metálicas con continuidad eléctrica, aprobadas para puesta a tierra.

75 ARTÍCULO 250-91 Las pantallas de cables deben ser dimensionadas adecuadamente. Nótese que en el caso de bandejas portacables, ellas deben cumplir que su sección transversal efectiva pueda conducir el valor de corriente de falla a tierra y que estén estampadas o en su defecto certificadas para este uso (ello implica que debe tomarse la previsión de solicitarlo así al Proveedor en la Requisición correspondiente) (Vea la Sección 318). La cubierta externa de los Ductos de Barra es otro mecanismo aceptado, siguiendo el Artículo. Se requiere que la cubierta externa sea continua eléctricamente y que sea capaz de conducir los valores de corrientes de falla a tierra que puedan producirse en la instalación: por ello el Código exige sean certificadas para tal uso por un tercero.

76 ARTÍCULO 250-91 Exhibit shows a parallel array of two nonmetallic conduits installed underground. For clarity, a one-line diagram with equipment grounding conductors is shown. A ground fault at the enclosure will cause the equipment grounding conductor in the top conduit to carry more than its proportionate share of fault current. Note that the fault is fed by two different conductors of the same phase, one from the left and two from the right. The shortest and lowest-impedance path to ground from the fault to the supply panelboard is through the equipment grounding conductor in the top conduit. The grounding path from the fault through the bottom conduit is longer and of higher impedance. Therefore, the equipment grounding conductor in each raceway must be capable of carrying a major portion of the fault current without burning open.

77 ARTÍCULO 250-94

78 Comentarios a la Excepción, parte (c): Es importante destacar esta Excepción. En los diseños realizados por esta Empresa para Plantas Industriales, es frecuente observar un concepto basado en mallas o anillos de tierra como aquí se especifica. Para estos casos específicos, no es necesario que el conductor al electrodo de tierra (el cual en este caso es el mallado), sea de calibre mayor que el calibre de la malla enterrada: sólo se precisa que para la construcción de la misma se sigan al menos los lineamientos mínimos establecidos en el Artículo 250-81 (d).

79 ARTÍCULO 250-95 CALIBRE DE LOS CONDUCTORES DE PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS. Cuando los conductores se instalan en paralelo y en múltiples canalizaciones como está permitido en el Artículo 310-4, el conductor de tierra del equipo, cuando se use, también será tendido en paralelo. El calibre de cada uno de los conductores de puesta a tierra del equipo instalado tendido en paralelo, estará basado en la capacidad nominal de corriente de los dispositivos contra sobrecorriente que proteja los conductores del circuito en la canalización y debe estar de acuerdo con la Tabla 250-95. Cuando los calibres de los conductores se aumentan a fin de compensar la caída de tensión, los conductores de puesta a tierra donde se requieran serán de calibre aumentado proporcionalmente en base a su sección.

80 ARTÍCULO 250-95

81 El conductor de tierra de equipos en cada canalización debe ser capaz de llevar una porción mayor de la corriente de falla sin dañarse: es por ello que CADA CONDUCTOR debe ser del calibre NO REDUCIDO, dimensionado cada uno en forma INDEPENDIENTE (como si no existiese el OTRO conductor de tierra paralelo), basados en la Tabla 250-95. Note que cada conductor de fase conectado en paralelo debe poseer un conductor de retorno de tierra instalado conjuntamente con él en su canalización correspondiente (note que a efectos del Código, una bancada de ductos no es UNA canalización, sino un GRUPO de canalizaciones que discurren cercanas en la misma envolvente de concreto). Cuando se aumenta el calibre de los conductores no puestos a tierra (conductores de fase) para compensar las caídas de voltaje, los conductores de tierra de equipos se deben aumentar también proporcionalmente.

82 ARTÍCULO 250-95 …..cont. Por ejemplo, una carga monofásica, de 240-voltios, 250- amperios, es alimentada por un interruptor de 300-amperios localizado en un cuadro general de distribución ubicado a 500 pies (152,4 m) de la carga. Los conductores son calibre 250 Kcmil de cobre, instados en un conducto rígido no metálico con un conductor de tierra de equipos calibre No.4 AWG de cobre. Si se aumenta el conductor a 350 Kcmil; el conductor de puesta a tierra del equipo se debe aumentar como sigue:

83 ARTÍCULO 250-95 …..cont. 350.000 circular mils = 1,4 250.000 circular mils 250.000 circular mils Si vamos al Capítulo 9, Tabla 8, hallamos que el cable No.4 AWG tiene una sección transversal igual a 41.740 circular mils. 1,4 X 41.740 circular mils = 58.436 circular mils. De nuevo, utilizando la Tabla 8 del Capítulo 9, hallamos que 58.436 circular mils se convierten en un conductor de tierra de equipos calibre No.2 AWG de cobre.

84 ARTÍCULO 250-95 La presente edición del CEN contiene una modificación importante en esta edición (la Excepción 3): - Los medios de proveer retorno de tierra para equipos distintos a cables no pueden ser juzgados por las tablas y reglas específicas para cables esbozados en este Artículo. - El Código no exime al Diseñador/Constructor de la responsabilidad de asegurarse que el retorno de tierra sea apropiado. Esto implica que para aquellos casos en los cuales el camino de retorno de tierra tenga una longitud apreciables, es necesario asegurarse que la impedancia del mismo no sea excesiva. Con este propósito en mente, los Autores del “National Electrical Code Handbook”, edición 1996, incluyeron la Tabla de la página 183.