¿Qué es un sistema de puesta a tierra?

Cuando hablamos de tierra física, nos referimos al sistema de puesta a tierra, que es el término técnico correcto. Este sistema es un componente muy necesario en las instalaciones eléctricas. Mucho más que el agua para el café. Este sistema se usa para desviar corrientes no deseadas o peligrosas hacia la tierra, evitando daños en equipos y protegiendo a las personas. Aunque comúnmente se utiliza el término "tierra física," el nombre correcto es sistema de puesta a tierra.

En instalaciones industriales, comerciales y residenciales, un buen diseño y mantenimiento de este sistema es clave para garantizar la seguridad eléctrica.

Importancia del Sistema de Puesta a Tierra en Instalaciones Eléctricas

El sistema de puesta a tierra es necesario para proteger los equipos eléctricos y electrónicos, ya que disipa de manera segura cualquier des-balance por sobrecarga o cortocircuito. Además, cumple una función en la protección contra descargas eléctricas accidentales, como las provocadas por rayos. Dirigiendo la corriente peligrosa hacia la tierra, el sistema previene daños y reduce el riesgo de incendios o accidentes eléctricos.

En sistemas industriales, este sistema asegura que los equipos sensibles, como los de automatización y control, funcionen sin interferencias o fallos por picos de voltaje.

Componentes de un Sistema de Puesta a Tierra

Un sistema de puesta a tierra está compuesto por varios elementos que trabajan juntos para garantizar su correcto funcionamiento. Estos incluyen:

1. Conductor de Puesta a Tierra

El conductor de tierra es el cable que conecta todos los equipos eléctricos al sistema de tierra. Debe ser capaz de soportar altos niveles de corriente sin dañarse.

2. Electrodos de Puesta a Tierra

Los electrodos de tierra disipan la corriente hacia el suelo. Pueden consistir en varillas metálicas, placas o incluso mallas enterradas.

3. Conexión de Puesta a Tierra

La conexión a tierra es la unión entre el conductor de tierra y los electrodos. Es vital que esta conexión sea sólida y duradera, ya que de ella depende la eficiencia del sistema.

Tipos de Sistemas de Puesta a Tierra

Existen diferentes tipos de sistemas de puesta a tierra según la naturaleza de la instalación. Entre los más comunes se encuentran:

1. Sistema de Tierra de Equipos

Este sistema está diseñado para proteger equipos eléctricos al desviar la corriente de falla hacia la tierra. Es común en instalaciones industriales.

2. Sistema de Tierra para Protección contra Rayos

Este sistema está enfocado en proteger edificios y estructuras de descargas atmosféricas, desviando la energía del rayo de forma segura.

3. Sistema de Puesta a Tierra en Subestaciones

En subestaciones eléctricas, un sistema de puesta a tierra adecuado es necesario para proteger tanto los equipos como a las personas que operan en el lugar.

Recordemos que las personas deben estar protegidas al entrar a una subestación eléctrica. Si una persona entra a una subestación donde un contratista instaló un sistema de puesta a tierra en forma incorrecta o con una alta resistencia. De llegar a ocurrir un evento como un corto circuito, la persona dentro de la subestación eléctrica experimentará la corriente del corto circuito en su cuerpo, estos son miles de amperios quemando su piel y órganos. Esto podría llevar a una fatalidad o terribles consecuencias.

Por cierto, si eres supervisor, técnico o gerente de mantenimiento industrial...

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Mantenimiento y Pruebas de los Sistemas de Puesta a Tierra

Para garantizar el buen funcionamiento de un sistema de puesta a tierra, es necesario realizar un mantenimiento y pruebas periódicas. Entre las más importantes se encuentran:

1. Medición de Resistencia de Tierra

Una de las pruebas clave es la medición de la resistencia de la puesta a tierra. Un buen sistema debe mantener una resistencia baja para disipar rápidamente la corriente peligrosa. Según la normativa IEEE Std 80, el valor recomendado para subestaciones es inferior a 1 ohmio.

2. Inspección de Conexiones

Con el tiempo, las conexiones entre los conductores y los electrodos pueden sufrir corrosión. Es vital realizar inspecciones periódicas para asegurar que las conexiones estén en buen estado.

3. Pruebas de Continuidad

Las pruebas de continuidad verifican que todas las partes del sistema estén conectadas eficazmente, permitiendo que la corriente fluya sin interrupciones hacia la tierra.

Normativa y Seguridad en Sistemas de Puesta a Tierra

Para el correcto diseño e instalación de un sistema de puesta a tierra, es fundamental cumplir con las normativas vigentes. En México, nuestra normativa aplicable es la STPS NOM 001 Sede 2012, en el artículo 250 se habla acerca de la resistencia que debe tener un sistema de puesta a tierra de una subestación. Depende tanto del nivel de voltaje como de la capacidad del transformador. Cómo máximo debería tener 25 ohmios para una instalación con un transformador de 250 KVA a un voltaje menor de 34.5 KV.

Ejemplo de Falla de Puesta a Tierra

En una planta industrial, un sistema de puesta a tierra deficiente provocó que, durante una tormenta, sus operaciones se detuvieran por daños graves en los equipos de control. Nos solicitaron apoyo y enviamos a un equipo de ingenieros de Trafomex. Después de una inspección, descubrimos que el valor de resistencia a tierra no era el adecuado. Encontramos que el sistema no había recibido mantenimiento, aunque un proveedor anterior les había dicho que si. El primer paso fue corregir el sistema de puesta a tierra y tras realizar las pruebas de resistencia pertinentes, la planta pudo operar de manera segura.

Conclusión

El sistema de puesta a tierra es un elemento indispensable en cualquier instalación eléctrica, ya sea industrial, comercial o residencial. Sus pruebas periódicas son necesarias para garantizar la seguridad eléctrica y el buen funcionamiento de estos equipos. En Trafomex, contamos con especialistas capacitados para realizar estudios, pruebas y mantenimiento de sistemas de puesta a tierra en instalaciones industriales. Asegura la protección de tus equipos y del personal, garantizando un sistema confiable y seguro.