resistencia a tierra por placa

7/25/2019 Resistencia a Tierra Por Placa

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Beranga Proyectos de Ingeniera s.l.Barrio Los Corrales n 7

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Calculo Puestas a Tierra.

Segn ITC-BT- 18, la puesta a tierra se establece con el objeto de limitar la tensin que con respecto a tierra

puedan presentar en un momento dado las masas metlicas, asegurar la actuacin de las protecciones y eliminar

o disminuir el riesgo que supone una avera en el material utilizado.

En nuestro caso la instalacin de puesta a tierra estar compuesta por:

1. Tomas de tierra.

2. Lnea principal de tierra.

3. Bornes de puesta a tierra.

4. Conductores de proteccin.

- Tomas de Tierra

Las toma de tierra estar constituida por los elementos siguientes:

- Electrodo

Estar constituido por una placa de cobre enterrada en posicin vertical, de espesor > =2 mm de seccin, de

cobre a una profundidad de 50 cm y rodeado de tierra vegetal con sal gruesa, de dimensiones mnimas 2000 x

1000 x 2 mm.

- Lnea principal de Tierra

El propio conductor de cobre de seccin S = 35 mm2.

- Punto de puesta a Tierra.

Es el punto situado fuera del suelo que sirve de conexin. Estar formado por una arqueta de dimensiones 620 x

620 x 420 mm. El fondo estar formado por una solera de 10 cm de espesor de hormign en masa de f ck- 100

Kg./cm2 de resistencia caracterstica y muros de ladrillo macizo de media asta enfoscados con mortero de

cemento. En el fondo de la arqueta de tierra se colocar un tubo de gres o un tubo aislante, para evitar en lo

posible la aparicin de gradientes de potencial peligroso.

- Derivaciones

Sern conductores que unirn las masas con la lnea principal de tierra.

- Conductores de proteccin

Servirn para unir las masas a la lnea principal.

Se conectarn a tierra todas aquellas masas metlicas de una cierta importancia, entre las que cabe destacar las

siguientes:

Estructura metlica de la nave.

Enchufes elctricos y masas metlicas

Armaduras de cimentacin.

Desages y tuberas metlicas.

Las estructuras metlicas y armaduras de hormign se soldarn o unirn mediante un cable conductor a laconduccin enterrada en puntos situados por encima de la solera de forma que sean accesibles, la unin entre


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cables de cobre se realizar con soldadura aluminotermica.

Las secciones de los conductores de proteccin tendrn la misma seccin que los conductores activos de cadacircuito.

Tabla 3 del R.B.T.


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Esta tabla se utiliza para el dimensionamiento previo de la toma de tierra.

Dimensionamiento.

El electrodo se dimensionar de forma que su resistencia de tierra, en cualquier circunstancia previsible,

no sea superior al valor especificado para ella en cada caso. Este valor ser tal que cualquier masa no

pueda dar tensiones superiores a 50 voltios, consideramos local SECO ya que ninguna de las partes del

taller trabaja con presencia constante de agua en su funcionamiento y por lo tanto el local en condiciones

normales de uso estar seco.

Segn se ha descrito anteriormente a una profundidad de 0.5 m disponemos de tierra vegetal o rellenos de

terraplenes de excavaciones prximas por lo que y segn el R.E.B.T. consideraremos una resistividad de

500 m.

Para placa enterrada:

R = 0.8/ P

Siendo:

R = Resistencia de tierra ().

= Resistividad del terreno (500 m).

P = Permetro de la placa (m).

Si tomamos una placa de dimensiones 1 x 2 m

P = 2 x 1 + 2 x 2 = 6 m.

R t= 0.8 x 500 / 5 = 66.7

Proteccin Diferencial.

La eleccin de la sensibilidad del interruptor diferencial, viene determinada por la condicin de que el

valor de la resistencia a tierra de las masas, medida en cada punto de conexin de las mismas, debe

cumplir la relacin:

En locales o emplazamientos hmedos:


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R < 50 / I s

Para diferencial de 30 mA.

R < 24 / I s= 50 / 30 * 10 3 = 1666.6

R t< R

Para diferencial de 300 mA.

R < 24 / I s= 50 / 300 * 10 3 = 166.6

R t


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Debido al esponjamiento que sufre la tierra se deber proceder al apisonado del terreno de relleno con el

fin de evitar el hundimiento de la arqueta. En caso de no hacerse as se proceder a mojar la tierra vertidacon abundancia de agua y a rellenar por completo el hoyo, dejando unos testigos de la ubicacin de la

arqueta, para con posterioridad, al cabo de un tiempo prudencial excavar con cuidado el agujero para la

realizacin de la arqueta, una vez que el terreno se haya compactado suficientemente.

Se verter en el fondo de la excavacin 10 cm. de hormign, este ser el fondo de la arqueta una vez

endurecido. Procederemos al hormigonado de la tapa de la arqueta, esta tapa deber disponer de un par de

asas, para poder ser levantada para inspeccionar la toma de tierra al menos una vez al ao, siempre en la

poca ms seca y poder realizar la medicin, dicha tapa estar realizada con un mallazo de 150 x 150 x 8

recubierto de hormign. Al da siguiente se proceder a la construccin de las paredes laterales de la

arqueta con muros de ladrillo macizo de media asta enfoscados con mortero de cemento, se recibir el

cerco exterior de angular, segn plano.

Se proceder a la instalacin del punto de puesta a tierra (P.A.T.), dicho punto tiene que estar constituido

por un dispositivo de conexin (regleta, bornes, etc.) lo normal que est realizado con un puente de

pletina de cobre de 4 o 5 mm. de espesor.

Se deber proceder a la medicin de la toma de tierra, para comprobar su resistencia real y as garantizar

su correcto funcionamiento, o poder corregir cualquier desviacin de lo proyectado.

Debido a la relacin existente entre la humedad y la resistividad, al aumentar la humedad disminuye la

resistividad del terreno por que se mejora la toma de tierra, por lo que en pocas estivales se deber

proceder a humedecer mediante riego la arqueta de tierra y sus alrededores, con el fin de mantener una

buena toma de tierra.

La conexin de los conductores de los circuitos de tierra con los electrodos se efecten con todo cuidado

por medio de piezas de empalme adecuadas, asegurando las superficies de contacto de forma que la

conexin sea efectiva, por medio de tornillos, elementos de compresin, remaches o soldadura de alto

punto de fusin (aluminotermica). Los contactos deben disponerse limpios, sin humedad y en forma tal

que no sea fcil que la accin del tiempo destruya por efectos electroqumicos las conexiones efectuadas.

A este fin, y procurando siempre que la resistencia de los contactos no sea elevada, se protegern estos en

forma adecuada con envolventes o pastas, si ello fuera necesario.


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Medicin y control de la puesta a tierra.

La resistencia de una toma de tierra deber verificarse en el momento de la instalacin y en el transcurso

del tiempo, por lo general una vez por ao.

Los electrodos una vez dimensionados, sern tales que su resistencia de tierra no supere nunca los valores

especificados, ni siquiera en las pocas ms secas del ao, donde la resistividad del terreno es mayor.

Esta resistividad del terreno, tendr que tener como mximo un valor que, cualquiera que sea la masa, no

de lugar a tensiones de contacto superiores a:

24 voltios en locales o emplazamientos conductores, lugares hmedos, etc.

50 voltios en lugares secos y en los dems casos.

Cuando estos valores pueden sobrepasarse, ser necesario instalar aparatos de corte instantneo

(diferenciales) que aseguren la rpida eliminacin de la falta.

Para la medicin de las tierras se precisan unos aparatos generadores de corrientes alternas (telurmetros

o meghmetros) ya que esta medicin no se puede realizar con corriente continua, ya que los fenmenos

de polarizacin propias de todo suelo falsearan la medicin.

Al objeto de evitar tambin la influencia de corrientes vagabundas, se elige tambin una corriente de

medida alterna con una frecuencia distinta a la de las redes industriales y a sus mltiplos (135 Hz).

Estos aparatos se fundamentan en el puente de Wheastone donde la resistividad variable est dentro del

aparato y las resistencias que cierran el circuito lo forma la tierra propiamente dicha.

El sistema de medicin que se emplear ser uno de los siguientes:

a) Mtodo del electrodo auxiliar de resistencia despreciable.

b) Mtodo de los electrodos auxiliares.

c) Mtodo de la cada de tensin.


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a) Mtodo del electrodo auxiliar de resistencia despreciable.

Las vas metlicas, conducciones empotradas de agua potable, etc. pueden considerarse como

electrodos auxiliares de resistencia despreciable. Comprobando esto y utilizando un voltmetro, un

ampermetro y un transformador acoplados, se puede hacer la medida de tierra segn se especifica en la

figura. 11.11.

Fig. 11.11

b) Mtodo de los dos electrodos auxiliares.

Si la resistencia del electrodo auxiliar no es despreciable frente al electrodo objeto de medida, se tomarn


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dos electrodos auxiliares.

En este caso se efectuarn tres medidas distintas; entre el electrodo principal y cada uno de los dosauxiliares y entre los dos ltimos. Vase figura 11.12 y entonces tenemos:

1 medida:

RE + Ra1 =V1/I1

2 medida:

RE + Ra2= V2/I2

3 medida:

Ra2+ Ra2 = V3/I3

REQUIVALENTE = 1/2 (V1/I+ V2/I2+ V3/I3)

Fig. 11.12


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c) Mtodo de la cada de tensin.

Se emplean dos electrodos auxiliares. Se trata de medir la cada de tensin entre el electrodo objeto demedida y uno de los dos auxiliares; el valor de la resistencia de tierra del electrodo se calcula por la

relacin entre las lecturas del voltmetro y del ampermetro. Vase la figura 11.13. Este mtodo es el ms

usual y cuando no se puedan clavar sondas auxiliares en los suelos (losas de hormign, rocas, etc). En

estos casos en vez de clavarlas se envuelven en trapos mojados y se coloca sobre el suelo; el resultado

numrico ser el mismo

Fig. 11.13 Fig. 11.14

Para la realizacin prctica de este sistema se utiliza un telurmetro cuyo fundamento fsico es el del

Puente de Wheastone, disponiendo como se indica en la figura 11.14.

La resistencia variable del puente (Rx) est dentro del aparato y las otras tres resistencias que forman el

circuito las componen los contactos de:

a) Toma de tierra a medir (R)

b) La sonda auxiliar de tensin (Rs).

c) La sonda auxiliar de intensidad (RH).


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El mtodo o procedimiento a seguir es el siguiente:

1.-Se desconecta el circuito de tierra de la toma de tierra en el punto de puesta a tierra. 2.-Se conecta la

toma a tierra a la borna del aparato que ndica resistencia del terreno.

3.-A una distancia entre 20 y 50 a se clava una sonda auxiliar de unos 50 cm de longitud y se conecta

mediante un cable de cobre a la borna RH del aparato medidor que constituye la sonda auxiliar de

intensidad.

4.-A una distancia de 20 a 50 a se clava otra sonda en direccin opuesta a la sonda de intensidad o

formando un tringulo equiltero con el punto de puesta a tierra. Esta sonda es la denominada de tensin

se conecta a la borna Rsdel aparato de medida.

El circuito as constituido es un puente de Wheastone como se indica en la figura 11.14.

Seguidamente se vara la resistencia variable R~ del aparato mediante un reostato hasta conseguir que el

galvanmetro marque cero, lo que indica que el puente est equilibrado.

Los valores RHy Rsson iguales, puesto que son sondas iguales introducidas en el mismo terreno por lo

que:

RH/ R = RH/ Rsy por ello Rx= R

Es decir, el valor Rxque aparece en el aparato ser igual al valor de la resistencia de paso a tierra R que

tratamos de medir.

Medicin de la resistividad del terreno

Se disponen cuatro picas de tierra en lnea recta a intervalos "a' de distancias iguales y simtricamente

respecto al punto que se desea medir la resistividad del terreno. La profundidad de estas picas no es

preciso que sobrepasen los 30 cm. Las dos picas extremas se conectan a los bornes del ampermetro y las

dos intermedias a los bornes del voltmetro. Accionando el aparato se hace pasar una corriente entre laspicas de tierra extremas midiendo la c.d.t. entre las dos intermedias, la resistencia "r igual a V/I en

se obtiene por lectura directa en el aparato y la resistividad se obtiene por la frmula:

= 2r * a = m

Con este mtodo se obtiene la resistividad media de todas las capas del suelo entre la superficie y una

profundidad "h" la cual se puede considerar como 3/4 de -'a" (intervalo entre electrodos).


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INSTRUCCIONES Y REGLAMENTACIN

Las disposiciones obligatorias en las tomas de puestas a tierra en sus diferentes sistemas se encuentran en

el Reglamento de Alta y Baja Tensin en las siguientes instrucciones:

Sistema de proteccin:

Instrucciones MI-BT-023, MI-BT-037 y MT-AT-007.

Sistema de tierras de neutro de proteccin.

Instrucciones MI-BT-006, MI-BT-039 y MI-AT-007.

Sistema de tierras de servicio de baja tensin:

Instrucciones MI-BT-039 y MI-AT-007.

Sistema de tierras de servicio de media tensin:

Instrucciones MI-BT-039 y MI-AT-007

Edificios de viviendas NTE-IEP.

En edificios de nueva construccin se debern conectar a tierra los siguientes elementos:

Los hierros de construccin, estructura metlica y cimentacin.

Los conductores de proteccin de las instalaciones interiores.

Las guas metlicas que penetren en el edificio, tales como las de agua, gas, etc.

Los depsitos metlicos colectivos: gasoil, etc.

Los pararrayos (tendrn puntos de puesta a tierra exclusivos para ellos).

Las antenas colectivas de TV, FM, etc.


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Cualquier masa metlica importante que sea accesible como las calderas, etc.

Para el dimensionado de los electrodos de tierra, en edificios de nueva construccin, utilizaremos la tabla

11.2 de la Normas Tecnolgicas.

REVISION DE TOMAS DE TIERRA

Por la importancia que ofrece, desde el punto de vista de la seguridad, cualquier instalacin de toma de

tierra, deber ser obligatoriamente comprobada por los servicios oficiales en el momento de dar de alta la

instalacin para el funcionamiento.

Personal, tcnicamente competente, efectuar esta comprobacin anualmente en la poca en que el

terren6 est mas seco. Para ello, se medir la resistencia de tierra reparando inmediatamente los defectos

que se encuentren. En los lugares en que el terreno no sea favorable a la buena conservacin de los

electrodos, estos, as como tambin los conductores de enlace entre ellos hasta el punto de puesta a tierra,

se pondrn al descubierto para su examen al menos una vez cada cinco aos.

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