domingo, 1 de noviembre de 2015

Importancia puesta a tierra en instalaciones

Esta vez me ha apetecido tratar de comentar la importancia que tiene una correcta instalación de la puesta a tierra.

Comenzaremos por leer la definición que nos ofrece el reglamento electrotécnico RBT, en su Instrucción Complementaria ITC-BT 18;

"la puesta o conexión a tierra es la unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico o de una parte conductora no perteneciente al mismo mediante una toma de tierra con un electrodo o grupos de electrodos enterrados en el suelo."

Siguiendo esta línea, en Reglamento nos indica (a groso modo), que;

 "el valor de la resistencia de puesta a tierra esté conforme con las normas de protección y de funcionamiento de la instalación y se mantenga a lo largo del tiempo." 

Entre otras cosas. Así que para determinar el valor adecuado que debe de presentar dicha instalación debemos investigar un poco.



En el nuevo RBT del 2002, no nos especifica ningún valor máximo de Resistencia de Tierra. (en el antiguo REBT indicaba que procurase que no fuese superior a 37 Ohms) sino que, lo que nos pide es que no se produzcan tensiones superiores como consecuencia de un defecto de aislamiento.

50 v en locales secos.
24 v en locales húmedos.

Ahora bien, como sabemos el RBT para garantizar la protección frente a una derivación nos indica que debemos instalar in Interruptor Diferencial con una sensibilidad máxima de 30mA.

Con estas definiciones llega la hora de echar cuentas, aplicando la ley de Ohm y siempre hablando de una vivienda, nos encontramos con estos datos.


R(resistencia Ohm) = V(voltaje) / I(intensidad)

R = ( 24V / 0,03A ) = 800 Ohm

Con la fórmula en la mano, podríamos pensar que con una Resistencia inferior estaríamos dentro de la normativa.

En realidad ese valor sería el adecuado si nuestro diferencial fuese una máquina perfecta. Pero debido al retardo que poseen, en desconectarse o actuar, resulta que es un valor excesivo, puesto que se alcanzan intensidades superiores.

En Septiembre del 2003 se publicó la Revisión 1 en la TIC-BT 26 del actual reglamento y nos aportaron un nuevo dato respecto al valor máximo que debe de tener una tierra;

"la resistencia a tierra obtenida con la aplicación de los valores de esta tabla debería ser, en la práctica, inferior a 15 Ohmios para edificios con pararrayos y de 37 Ohmios para edificios sin pararrayos."

Así pues, nos indican que el valor desciende de 800 a 37 Ohmios. Pero no termina ahí el asunto.
Si seguimos informándonos, podemos comprobar que la nueva reglamentación sobre la ICT, nos obliga a conectar su Instalación a la tierra del edificio, la cual no puede ser superior a 10 Ohmios.

Con lo cual, ya tenemos dos valores bien definidos respecto a cual es la medida máxima en puestas a tierra;
Edificio sin ICT 37 Ohm
Edificio con ICT 10 Ohm

En la práctica se asume un valor inferior a 10.

Bueno, ya hemos localizado el nivel de resistencia para una Instalación segura y en normativa.
Ahora voy a explicar el motivo por el cual, a pesar de tener tierra y diferencial instalado, seguimos soportando calambrazos en nuestra instalación. (Mucho peor aun si no tenemos tierra.)

Empezaremos con un pequeño esquema que he preparado para mostrar las consecuencias a las que estamos expuestos. Es un caso extremo de contacto directo con Fase y Neutro en un sistema monofásico a 230v, 50Hz.

Efecto contacto eléctrico
Efecto contacto eléctrico
Después del susto quisiera que se entendiese la siguiente afirmación, pues es de vital importancia para la comprensión del resto de comentarios.

"La Corriente de falla que atraviesa el electrodo de tierra en caso de fallas existentes en la instalación eléctrica o la carga conectada, causa una caída de tensión debida a la resistencia de la puesta a tierra."

Ya vamos asociando que las derivaciones en forma de Intensidades provocan unas tensiones de contacto que dependerán de la resistencia a la que estén sometidas.

Y que pasa con el diferencial?

Pues muy sencillo, puede darse el caso que la resistencia sea tan alta que circule una corriente de fuga tan pequeña que no le provoque el disparo. Asi pues, si no encuentra otro camino para circular, se mantiene latente esa diferencia de potencial en las partes activas.
Como consecuencia directa se sobrepasan los 24v que nos indica el RBT.

Este caso podría ser parecido al de una vivienda sin toma de tierra. Mucho mas propensa a este tipo de fallos en la instalación. No cabe duda que el diferencial puede actuar si no hay tierra, por la simple razón de que al producirse la derivación ésta encuentra diferentes caminos para circular, que son a través de la propia estructura que la rodea.

Como consecuencia de una mala instalación a tierra, a parte de perder la protección a las personas, también podemos provocar un mal funcionamiento en los equipos conectados. Reduciendoles su vida útil incluso podemos llegar a destruirlos. Muchos electrodomésticos utilizan fuentes de alimentación conmutadas, variadores de velocidad, entre otras que envían al conductor de tierra sus parásitos de alta frecuencia, vamos corrientes de fuga, que sumadas pueden llegar a ser peligrosas he incluso nos pueden provocar el disparo del diferencial aleatóriamente. A estos dispositivos se les llama "antiparasitarios" y su misión es la de aislar al equipo, por ejemplo Lavadora, de las perturbaciones que existan en el suministro eléctrico.

Cada vez es mayor la cantidad de distorsiones en la red, que perjudican la calidad de la energía, y que nos obligan a tener una instalación mas segura.


Este es un tema que va pasando inadvertido instalación tras instalación, posiblemente porque hay muchas veces que es muy complicado el llegar a unos valores de resistencia óptimos, menos 10 Ohm.

A no ser que hablemos de instalaciones relativamente recientes, nos encontraremos con viviendas y locales a los que se la ha tenido que adaptar la toma de tierra a posteriori. 
Siendo en esos lugares,  en los que clavar una "pica" (tal y como indica el reglamento) es un trabajo de chinos, sin ofender. (Tenemos que alcanzar una profundidad de enterramiento mínima de 0,8m en el peor de los casos y en tierra.)

Con lo cual, para realizar el trabajo debemos buscar un lugar favorable. Casi siempre, tenemos poco espacio, el terreno no nos ayuda, no hay cristiano que introduzca la dichosa pica. Tiramos de taladros, martillos, fuerza bruta, y a duras penas conseguimos el objetivo de enterrarla.

Bien. Ahora tenemos que pasar a tomar la medición de la resistencia de tierra.....

otro problema...

Claro suponiendo que tengamos la ocasión de poderla medir con los equipos de los que disponemos. Telurómetros  (Puesto que para una correcta lectura debemos clavar otros 2 electrodos en el terreno).
existen equipos de medición con 2 pinzas amperimétricas sin la necesidad de clavar picas auxiliares, pero todavía no he visto ninguno.

Donde coloco las picas auxiliares si nos encontramos en una zona urbanizada en la que no disponemos masque de aceras y carreteras... 

La respuesta es muy sencilla, "no las ponemos." no realizamos esa medición.

Así que como somos Instaladores Aventajados decidimos tomar otro tipo de lectura, mas desfavorable por cierto, y es la lectura de impedancia de Blucle
Aparentemente es lo mismo pero no tiene nada que ver. 

"Lo que estamos midiendo es la suma de la resistencia de la Pica de tierra mas la suma de la resistencia de Neutro desde donde se encuentra puesto a tierra. Normalmente en los Centros de Transformación si está cerca, o en la puesta de tierra del neutro mas cercana"

SI ESTA MEDIDA NOS SALE CORRECTA LA HEMOS BORDADO !!!

Puesto que la resistencia de dicha tierra será inferior.


Por último voy a tratar de aclarar el uso de la soldadura aluminotérmica y las grapas de empalme.
Este es otro tema que crea un poco de conflicto. así que trataré de despejar las dudas.
Para ello volvemos al RBT y observamos lo que dice la ITC-BT 18;

"Se considera que las conexiones son eléctricamente correctas si se realizan, por ejemplo, mediante grapas de conexión, soldadura aluminotérmica o autógena".

refiriéndose a las uniones entre el conductor de cobre y pica u otro conductor de cobre.
Si ahora leemos lo que dice la ITC-BT 26;

"Al conductor en anillo, o bien a los electrodos, se conectarán , en su caso, la estructura metálica de edificio o, cuando la cimentación del mismo se haga con zapatas de hormigón armado, un cierto número de hierros de los considerados principales y como mínimo uno por zapata.
Esas conexiones se establecerán de manera fiable y segura, mediante soldadura aluminotérmica o autógena."

Creo que queda claro el tema. las grapas se pueden utilizar para unir picas y cableado entre sí, salvo que se pretenda conectar la estructura del edificio, en cuyo caso se utilizará soldadura. (Ojo, es posible que el cliente o proyectista pida soldaduras por todo para garantizar la seguridad y durabilidad de la unión, pues nada, mejor.)


soldaduras aluminotermicas
Ejemplo instalación pica de tierra y soldaduras aluminotérmicas.
En la imagen se aprecia parte de la instalación de tierra a falta de enterrarla del todo. Se trata de un trabajo que realicé hace un tiempo.









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