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Implementación de sistemas de puesta a tierra
Por Mónica Brevis S., Directora Area Electricidad y Electrónica de INACAP.
Una de las medidas de prevención fundamentales en la seguridad eléctrica son los sistemas de puesta a tierra, los que deben ser instalados considerando varios factores; solo así entregarán la función para la cual fueron diseñados.
Mónica Brevis S.

Los sistemas de puesta a tierra ofrecen seguridad a las personas y protegen las instalaciones, equipos y bienes en general, pues evitan el daño que puede producir una corriente peligrosa. Este tipo de conexión a tierra asegura que -cuando se vean afectadas por una falla de aislación- las carcasas o partes metálicas de los instrumentos eléctricos o electrónicos descarguen la corriente a tierra por uno de los cables eléctricos y no a través de la persona que entra en contacto con el artefacto defectuoso. Por esta razón, para que un sistema eléctrico opere en forma, es de vital importancia contar con un buen diseño de la puesta a tierra.

Esencialmente, los sistemas de puesta a tierra son diseñados para impedir diferencias de potencial peligrosos para las personas, en particular bajo condiciones de falla; suministran una ruta de baja impedancia para la operación correcta de las protecciones; contribuyen con valores de tensión bajos entre las fases sanas y tierra, durante fallas residuales en los sistemas eléctricos, y conducen a tierra en forma eficiente las corrientes provenientes de descargas atmosféricas, limitando las diferencias de potencial que pueden producirse en la instalación. Para que la puesta a tierra sea efectiva, se requiere de un diseño que considere también las características del suelo, pues esta es una variable que influye fuertemente en el valor de la resistencia de puesta a tierra, y no depende exclusivamente de la zona geográfica. En otras palabras, una baja resistencia de puesta a tierra requiere de una baja resistividad del suelo, y esta depende de diversos factores, como los siguientes:

Tipo de suelo: puede ser rocoso, arenoso, arcilloso, entre otros, y cada uno de estos tipos de suelo tiene una resistividad distinta. Por ejemplo, el suelo rocoso presenta mayor resistividad que un terreno compuesto por capas vegetales.

Temperatura: la receptividad característica de un terreno se da a una temperatura ambiente. Si esta baja, la resistividad del terreno comienza a aumentar considerablemente. Columna

Humedad: a mayor humedad mayor conductividad y a menor humedad mayor resistividad.

Concentración de sales: una mayor concentración de sales mejora notablemente la conductividad del terreno.

Compactibilidad del terreno: mientras mayor es la compactibilidad del terreno menor es su resistividad.

Superintendencia de Electricidad y Combustibles.

Resistividad del terreno

El suelo está compuesto por estratos que tienen diversas resistividades y espesores a medida que cambia la profundidad. Estas deben ser medidas para determinar, en un sector proyectado, el lugar más apropiado para la puesta a tierra y la configuración del sistema de tierra más propicio para la localización seleccionada.

La resistividad del terreno se mide fundamentalmente para establecer la profundidad de la roca, y para encontrar los puntos óptimos para localizar la red de tierras de una subestación, planta generadora o transmisora en radiofrecuencia. Esto porque, en general, los lugares con resistividad baja suelen producir una mayor corrosión.

Dos de los métodos más utilizados para medir la resistividad del terreno son el de Wenner y el de Schlumberger, donde cada uno tiene sus ventajas y complejidades. En el primero se usa cuatro electrodos, ubicados sobre una línea recta, separados a igual distancia entre ellos. Entre los dos electrodos exteriores se inyecta la corriente y entre los dos interiores se procede a medir la diferencia de potencial. En el segundo método, los cuatro electrodos son ubicados sobre una línea recta, donde los dos electrodos de potencial se disponen interiormente en forma simétrica con respecto al centro de medición elegido y a una distancia relativamente pequeña entre ellos. Los electrodos de corriente se ubican exteriormente en forma simétrica al centro de medición. En lo posible, los electrodos de potencial deben permanecer fijos, trasladándose solo los de corriente.

En conclusión, se puede decir que el sistema de puesta a tierra es valioso para proteger los aparatos eléctricos y electrónicos, y el objetivo principal de este sistema es cuidar la integridad y la vida de las personas.

Noviembre 2014
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