¿Qué es un Sistema de Tierras?
Es un medio de protección para toda instalación o componente eléctrico; al transitar la energía a través de conductores se generan cargas que deben ser “drenadas” a fin de no tener afectaciones a los sistemas o equipos. Sin embargo existe una forma adecuada para el manejo de estos drenes los cuales deben formar parte fundamental de cualquier instalación doméstica o comercial.
La normativa en México para los sistemas de tierra física están regulados principalmente por la NOM-001-SEDE-2012 (instalaciones eléctricas) y la NOM-022-STPS-2015ie (electricidad estática), de manera general establece los lineamientos de condiciones de seguridad para las personas y las instalaciones. La cual de manera detallada indica como se deben conectar de manera que limiten la tensión impuesta por descargas atmosféricas, sobre tensiones en la línea, o contacto no intencional con líneas de tensión mayor y que estabilicen la tensión a tierra durante operación normal*
En términos generales hay que considerar y según apliquen:
a) Conectar eléctricamente uno o más elementos de un equipo o circuito eléctrico a un sistema de tierra para controlar la electricidad estática en función de los tipos de procesos o instalaciones.
b) Asegurar la unión eléctrica entre máquinas, equipos,
c) Realizar la medición de resistencia a tierra de la red de puesta a tierra y la comprobación de continuidad en los puntos de interconexión debiendo cumplir lo siguiente:
1.- Tener un valor menor o igual a 10 ohms para la resistencia a tierra de los electrodos contra descargas eléctricas atmosféricas.
2.- Tener un valor menor o igual a 25 ohms para la resistencia de la tierra de la red de puesta a tierra
3.- Existir continuidad eléctrica entre los puntos de conexión a tierra del equipo que pueda generar electricidad estática.
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Componentes principales de un Sistema de Tierras
Se compone de un conjunto de conductores y conexiones electrodo(s), accesorios y otros elementos metálicos enterrados y que interconectados entre sí tienen por objeto drenar las cargas de las corrientes de un rayo y/o las generadas por cargas eléctricas estáticas de instalaciones o componentes; entendiendo estas últimas por aquellas que se generan y almacenan en materiales sólidos, partículas o fluidos y que se manifiestan por la perdida o ganancia de electrones generalmente en materiales aislantes de la electricidad o materiales conductores.
Tipo de electrodos
Son elementos metálicos generalmente en forma de varilla que establecen una conexión eléctrica a tierra, por estar enterrados en un suelo capaz de recibir o conducir una corriente eléctrica (baja resistencia).
Las principales características de un electrodo:
- Metal con baja resistencia (plata, cobre, acero, etc.)
- Idealmente debe ser instalado a niveles profundos del suelo para alcanzar buenos valores de humedad. Cuando esto no es posible debe reforzarse con compuestos conductivos para reducir la resistividad del suelo.
- Retardante a la corrosión por lo que el aluminio no es un material recomendable para esta aplicación, sin embargo, el cobre es el que mejor cumple esta función.
Es indispensable determinar la ubicación del arreglo del sistema a tierra, ya que por normativa este debe estar en contacto directo con la tierra y con profundidades de acuerdo al tipo de del inmueble, ya que en función de este se determinará el tipo de solución a implementar.
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Métodos permitidos de conexión de puesta a Tierra
- Conectores a presión.
- Barras terminales.
- Conectores a presión (aprobados para puesta a tierra y sean de unión).
- Proceso de soldadura exotérmica.
- Abrazadera tipo tornillo o que se aseguren con tuerca.
Medición y comprobación de una correcta aplicación de un Sistema de Tierras
La norma NOM-022-STPS recomienda revisiones anuales. Sin embargo esta es una recomendación recordemos que en el ámbito de la energía eléctrica y en las cargas conectadas difícilmente existe estabilidad por lo que ante cualquier intención de cambio en aumento o decremento de carga en cualquier instalación comercial o residencial valdrá la pena realizar una medición para conocer el estado que guarda este sistema y en su caso considerar algún refuerzo de la misma.
Refuerzo de un Sistema de Tierra instalado
Los valores ideales para un sistema de tierra física idealmente el 0W algunos valores aceptables son aquellos ubicados entre los 10W o 25W y dependerá de la aplicación del sistema de tierra. Cuando estos valores están por encima de estos recomendados, es necesario hacer un análisis de la calidad del sistema y en su caso algún refuerzo del mismo.
Existen compuestos químicos que apoyan en el sentido del refuerzo mejorando con la adición de estos compuestos reduciendo la resistividad del suelo y asegurando una baja impedancia.
Revisión y valoración que guardan las conexiones en el arreglo de sistema de tierras, y determinar si en su caso, fuera necesario instalar un sistema en paralelo al existente.
Es importante destacar que estas mediciones, la evaluación y determinación de una solución ente un valor menor del óptimo lo debe realizar personal calificado y especializado en el ámbito eléctrico, ya que no solo depende de buenas prácticas, si no de normativas que garantizan la seguridad para las personas principalmente y para los activos.
*extracto de la NOM-022-STPS-2015.
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