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Protección y disponibilidad en
Sistemas de Puesta a Tierra Aislados (I-T)

Elegir el esquema de conexión de puesta a tierra es fundamental para la fiabilidad y disponibilidad de una instalación de baja tensión. La seguridad frente a fallos es, junto con la protección de las personas y la protección contra incendios, el factor más importante a la hora de diseñar un sistema adecuado.

Existen tres esquemas de conexión a puesta a tierra para una instalación: sistema T-N, T-T y I-T. Solo los esquemas aislados de tierra (I-T) ofrecen una mayor continuidad de servicio, ya que ante un fallo de aislamiento no causan la desconexión inmediata del sistema eléctrico. En la actualidad, las instalaciones eléctricas de baja tensión se caracterizan por su elevada complejidad y automatización. En este ambiente los sistemas I-T ofrecen ventajas sobre los demás esquemas de conexión a tierra, como es el caso de las unidades de cuidados intensivos en hospitales, o cargas críticas en ambientes industriales.


¿Qué es un sistema I-T?

Un sistema I-T tiene todos sus componentes activos aislados de tierra o puestos a tierra mediante una impedancia elevada. La impedancia elevada puede ser necesaria por razones metrológicas, con la condición de que no ponga en riesgo la seguridad eléctrica. Por su parte, en los sistemas de tierra conectada T-N y T-T, el neutro del transformador de alimentación está puesto a tierra con una baja impedancia y la masa de la instalación eléctrica está conectada a la tierra de servicio mediante un conductor de protección (sistema T-N), o el punto neutro está puesto a tierra con una impedancia baja, y la masa de la instalación eléctrica está puesta a tierra de forma independiente a la tierra del sistema (sistema T-T).


Característica principal del sistema de tierra aislado

En los sistemas I-T normalmente se utiliza un transformador de aislación o una fuente independiente, y dado que no existe ningún conductor conectado a tierra, en caso de contacto eléctrico a masa o tierra no circulará una elevada corriente de falla. La magnitud de dicha corriente de falla dependerá de la resistencia de aislamiento, impedancia del conductor y componentes del sistema respecto a tierra. Por este motivo, en este tipo de instalaciones, la normativa exige utilizar un sistema de vigilancia del aislamiento. Veamos un ejemplo: en una red de 220 V aislada de tierra, una persona no experimentaría ninguna descarga eléctrica si toca la carcasa de un equipo que tiene problemas de aislamiento. En esta condición, se transmitiría a la persona una corriente casi imperceptible. La caída de tensión producida por la corriente de fallo en el conductor de protección conectado a la carcasa, determina la tensión de contacto. Por lo general la corriente de falla (determinada por la resistencia de aislamiento y la capacidad de derivación de la red) es muy baja y la resistencia del conductor de protección también es muy pequeña, lo que no produce tensiones de contacto elevadas.

Por el contrario, un sistema puesto a tierra genera una corriente de fallo suficientemente elevada que produce la desconexión rápida del suministro en caso de falla. En caso de que persona toque una parte conductora energizada, la corriente de falla que se le transmite es más elevada debido a la conexión de baja impedancia con la fuente. En estos casos es obligatorio utilizar dispositivos de protección como interruptores diferenciales.


Aplicaciones de los sistemas I-T

Un suministro continuo es una necesidad que va en alza en hospitales y clínicas, plantas industriales, centros de datos, salas de control, aeropuertos, sistemas ferroviarios, etc. Por ejemplo, en túneles de transporte como el Metro u operaciones mineras subterráneas, donde la iluminación y ventilación deben funcionar sin fallos, los sistemas I-T con vigilancia del aislamiento representan, en muchos casos, la solución técnica óptima. Así mismo, las ventajas de los sistemas I-T también se aprovechan cada vez más en nuevas aplicaciones, como los vehículos eléctricos, sistemas fotovoltaicos o instalaciones industriales con accionamientos de velocidad variable.

La tecnología de vigilancia del aislamiento para sistemas I-T contribuye a proteger a personas e instalaciones de los peligros de las corrientes eléctricas, y detectando y notificando de forma precoz cualquier problema. Además de aumentar la seguridad, ayuda a minimizar los costos de mantenimiento y reparación y las pérdidas por inactividad. Asimismo, los operadores tienen la posibilidad de evaluar los datos de la instalación en función de sus necesidades y aprovecharlos para mejorarla.

Gracias a las múltiples ventajas económicas y técnicas, sistemas de tierra aislados en combinación con los sistemas de vigilancia del aislamiento resultan rentables para las instalaciones complejas.


Ventajas del sistema de tierra aislado

Localización de fallos durante el servicio. En caso de fallo de aislamiento, este puede ser localizado mientras la instalación está en servicio.

Sin desconexión. Incluso en caso de fallo de aislamiento, la instalación puede seguir funcionando sin problemas.

Mayor protección de las personas. Al reducirse las corrientes de fallo, se evita el riesgo de descargas eléctricas.

Menores costos de comprobación. Las verificaciones periódicas ya no requieren de una desconexión; dejan de ser necesarias las comprobaciones de la protección diferencial.

Mayor protección contra incendios. La vigilancia permanente del aislamiento prescrita reduce el peligro de incendio y puede reducir los costos del seguro.


Por Javier Bravo, de Bender Chile, marca distribuida por Comulsa.
Junio 2018
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