En este webinar se abordan los fundamentos de la puesta a tierra, el detalle del cálculo y funcionamiento de los electrodos empleados con este fin, la resistencia y distribución del potencial superficial de distintos tipos de electrodos (de superficie, picas, mallado y en cimentación), el conductor de tierra, el borne de puesta a tierra, las líneas y los conductores de protección. Ponente : Manuel Llorente es Ingeniero Técnico Industrial y Licenciado en Ciencias Físicas. Ha desarrollado su carrera profesional en Pirelli Cables y Sistemas, actual Prysmian. Fue director de formación en dicha empresa y desde 1995 trabaja como consultor y formador para diversas entidades, en particular ABB y Prysmian. Realizó una contribución fundamental en la redacción del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión en España. Es autor de numerosos libros: Manual de Cables Eléctricos Aislados, Prevención de Riesgos Laborales en Trabajos Eléctricos, Introducción a la Fibra Óptica, entre otros.

1. Septiembre 09 Sistemas de Puesta a Tierra Manuel Llorente

7. Tensiones de paso y contacto

8. Componentes de una instalación TT : Electrodos de puesta a tierra CT: Conductor de tierra BT : Borne principal de tierra CP: Conductores de protección CEP : Conductores de equipotencialidad

9. Componentes de una instalación Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad

10. Componentes de una instalación Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad

11. Componentes de una instalación Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad

12. Componentes de una instalación Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad

15. Resistividad del terreno 400 100-8000 Hormigón: 1 parte cemento y 5 partes de arena 150 50-300 Hormigón: 1 parte cemento y 3 partes de arena. 2000 100-8000 Terreno pedregoso y rocoso. 1000 (húmedo) 50-3000 Grava (húmeda) 200 >1200 Turba. 200 (húmedo) 50-3000 Arena y terreno arenoso. 100 20-260 Terreno fangoso y arcilloso, humus. 40 2-200 Barro mezclado con paja. 30 2-50 Terreno pantanoso. Valor medio Margen de valores Resistividad del terreno ρ [ Ω ·m] Tipo de terreno Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

16. Resistividad del terreno en función de la humedad Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

17. Resistencia de tierra según tipo de electrodo R = 1,6· ρ /P Placa superficial R = 2· ρ /L Conductor enterrado horizontalmente ρ , resistividad del terreno, en W·m. P , perímetro de la placa, en m.. L , longitud de la pica, del conductor o de la malla, en m r , radio del círculo con la misma superficie que el área cubierta por la malla, en m R = ρ /4r + ρ /L Malla de tierra R = ρ /L Pica vertical R = 0,8· ρ /P Placa enterrada Resistencia de tierra en Ohmios Electrodo Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

18. Distribución de la tensión superficial en un electrodo semiesférico Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

20. Tipos de electrodo Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

21. Electrodo superficial simple : potencial superficial Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación La distribución superficial del potencial, V S , en la dirección x perpendicular a l, viene expresada por la fórmula: donde: V S - es el potencial superficial de tierra, en V. r - es la resistividad del terreno, en W·m. I D - es la intensidad de defecto, en A. l - longitud del electrodo de toma de tierra, en m. t - profundidad de enterramiento, en m. Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

22. Distribución de potencial superficial de tierra perpendicular al tubo horizontal Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

23. Electrodo superficial simple : resistencia Superficial simple V S  l 2 R =   · ln  I D 2·  ·l t·d d – es el diámetro de la barra V S - es el potencial superficial de tierra, en V.  - es la resistividad del terreno, en  ·m. I D - es la intensidad de defecto, en A. l - longitud del electrodo de toma de tierra, en m. t - profundidad de enterramiento, en m. Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

24. Electrodo superficial simple : resistencia Superficial simple Los valores de la resistencia de puesta a tierra de diversas configuraciones sencillas de electrodos colocados horizontalmente se calculan con auxilio de la fórmula:  B ·l 2 R   · ln  2·  ·l  t·d e donde l  es la suma de la longitud de todos los elementos del electrodo y B un factor que depende de la construcción del electrodo. (En todos los ejemplos que se dan en esta nota se supone que  = 100  ·m.) Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

25. Electrodo superficial simple : resistencia Superficial simple

26. Pica : potencial superficial Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación x - es la distancia desde el electrodo de toma de tierra l - es la longitud del electrodo Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

27. Pica : potencial superficial Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

28. Pica : resistencia Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación  4·l 2 R   · ln  2·  ·l r 2 donde r es el radio de la pica Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

29. Resistencia de tierra de una pica Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

30. Resistencia de disipación de un electrodo de tierra Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

31. Electrodos de barra en paralelo Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

32. Puesta a tierra provisional Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

33. Electrodo de puesta a tierra mallado Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Bt26 tabla A Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

34. Electrodo de puesta a tierra mallado : resistencia Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

35. Distribución superficial de la tensión de una puesta a tierra mallada Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

36. Número de picas complementarias a emplear Mallado Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

37. Ilustración de un anillo de puesta a tierra Mallado Σ L = 3L 1 + 3L 2 + 3L 3 + 3L 4 Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

39. Electrodo en la cimentación : resistencia donde V es el volumen de la cimentación enterrada en m3. Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

40. Conexión de la puesta a tierra con las zapatas de la cimentación En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

41. Colocación del electrodo de puesta a tierra : cimentación sin armadura Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

42. Colocación del electrodo de puesta a tierra : cimentación con armadura Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

43. Comparativa de la distribución de la tensión superficial para caso de pica frente a mallado Superficial simple Pica o electrodo vertical Mallado En la cimentación Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

44. Componentes de una instalación CT: Conductor de tierra Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

45. Conductor de tierra o línea de enlace con el electrodo (*) se refiere al cálculo de las secciones mínimas de los conductores de protección del REBT Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot 25 mm 2 cobre. 50 mm 2 acero No protegido contra la corrosión 16 mm 2 cobre. 16 mm 2 acero galvanizado. Según el apartado 543.1.(*) Protegido contra la corrosión. No protegido mecánicamente Protegido mecánicamente

46. Bornes principales de tierra Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

48. Borne principal de tierra o punto de puesta a tierra A la toma de tierra establecida se conectará toda masa metálica importante existente en la zona de la instalación, y las masas metálicas accesibles de los aparatos de los aparatos receptores, cuando su clase de aislamiento o condiciones de instalación así lo exijan. A esta misma toma de tierra deberán conectarse las partes metálicas de los depósitos de gasóleo , de las instalaciones de calefacción general, de las instalaciones de agua , de las instalaciones de gas canalizado y de las antenas de radio y televisión ". Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

49. Borne principal de tierra o punto de puesta a tierra Los puntos de puesta a tierra se situarán: a) En los patios de luces destinados a cocinas y cuartos de aseo, etc., en la rehabilitación o reforma de edificios existentes. b) En el local o lugar de centralización de contadores . c) En la base de las estructuras metálicas de los ascensores y montacargas , si los hubiere. d) En el punto de ubicación de la caja general de protección . e) En cualquier local donde se prevea la instalación de elementos destinados a servicios generales o especiales , y que por su clase de aislamiento o condiciones de instalación, deban ponerse a tierra. Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

50. Pletinas amovibles de un sistema de puesta a tierra Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

51. Conductores de protección Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

53. Conductores de protección Los conductores de protección sirven para unir eléctricamente las masas de una instalación a ciertos elementos con el fin de asegurar su protección contra los contactos indirectos En el circuito de conexión a tierra, los conductores de protección unirán las masas conductoras, susceptibles de ponerse en tensión en caso de defecto, al conductor de tierra a través del borne principal de tierra al que estarán conectados por medio de la línea principal de tierra y sus derivaciones. Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

54. Conductores de protección Las partes conductoras encerradas en una envolvente aislante no deben estar conectadas a un conductor de protección La sección de los conductores de protección debe ser suficiente para evacuar a tierra la máxima corriente de defecto que pueda presentarse en la instalación. La corriente máxima se producirá en caso de cortocircuito Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

56. Conductores de equipotencialidad Electrodos de puesta a tierra Conductores de tierra Bornes principales de tierra Conductores de protección Conductores de equipotencialidad

57. Conductores de equipotencialidad Conductor de protección que asegura una conexión equipotencial , esto es, que pone al mismo potencial, o a potenciales prácticamente iguales, a partes conductoras simultáneamente accesibles. Como al resto de los conductores de protección, se identifican por la coloración amarillo-verde de su cubierta. El conductor principal de equipotencialidad deberá tener una sección no inferior a la mitad del mayor conductor de protección de la instalación, con un mínimo de 6 mm2. Sin embargo, su sección puede estar limitada a 2,5 mm2, si es de cobre o a la sección equivalente si es de otro material conductor. Electrodo Conduct tierra Bornes Conduct protecc Conduct equipot

58. Cables de bajada del pararrayos Cable bajada pararrayos

59. Cables de bajada del pararrayos Se debe repartir la corriente del rayo en varias bajadas para disminuir su intensidad

60. Longitud de los electrodos de tierra frente al rayo

61. Normas de Referencia INSTRUCCIONES TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS ITC-BT-18 ITC-BT-19 ITC-BT-26 Normas Técnicas de la Edificación - España