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Principios de realizacin del sistema de puesta a
tierra en grandes edificios
Andrs Granero
Las tres principales funciones garantizadas por un sistema de
puesta a tierra son:
- La proteccin de las personas,
- La reduccin de los efectos de las perturbaciones
electromagnticas,
- La reduccin de las sobretensiones con relacin a tierra
(sobretensiones de
modo comn).
La proteccin de las personas est garantizada por la interconexin
y el
conexionado a tierra de las masas de los receptores conforme a
los principios
establecidos por los esquemas IT, TT, y TN.
La reduccin de los efectos de las perturbaciones
electromagnticas y la limitacin
de sobretensiones de modo comn requiere la bsqueda de la
equipotencialidad
del conjunto de las masas de la instalacin.
En una instalacin son consideradas como masas:
- Las envolventes, chasis y carcasas de los equipos elctricos y
receptores,
- Las pantallas y armaduras de los cables,
- Los soportes de los cables,
- Las tuberas,
- Las estructuras metlicas de los edificios.
Concerniente a la reduccin de los efectos de las
perturbaciones
electromagnticas, se recuerdan los principios de ejecucin
siguientes:
Para la reduccin de los efectos de las perturbaciones de baja
frecuencia
(inferiores a 1000 Hz):
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- Separacin de los cables de control y los cables de potencia
por
distanciamiento o utilizando canalizaciones separadas,
- Instalacin de cables de control en el interior de canaletas
metlicas
puestas regularmente a tierra,
- Instalacin de cables de potencia trenzados, evitando
intercalarlos
paralelamente entre ellos,
- Evitar trayectorias paralelas de los cables de control con los
cables de
potencia,
- Debe evitarse cualquier bucle formado por los circuitos,
- Utilizar una configuracin radial para la distribucin de las
alimentaciones
auxiliares, el modo de distribucin en bucle debe ser
evitado,
- La proteccin de dos circuitos diferentes por el mismo
dispositivo de
proteccin debe ser evitado,
- Todos los conductores de un mismo circuito de control o mando
debern
estar situados en el mismo cable. Cuando sea necesario utilizar
cables
diferentes, debern seguir el mismo camino,
- Los cables trenzados son recomendados para las seales de bajo
nivel.
Para la reduccin de los efectos de las perturbaciones de alta
frecuencia:
- Procurar la equipotencialidad del sistema,
- Suprimir los bucles que pueden ser creados por los conductores
de
proteccin y las pantallas de los cables,
- Instalar un sistema de proteccin contra el rayo,
- Utilizar cables de control blindados:
Las pantallas deben ser continuas,
Las pantallas deben tener pequea resistencia y una escasa
impedancia de acoplamiento entre pantalla-conductor,
Todas las pantallas deben ser puestas a tierra en los dos
extremos,
Las puestas a tierra de las pantallas deben ser lo ms cortas
posibles,
Las pantallas deben ser puestas a tierra a la entrada de los
equipos a
los que ellos estn conectados. Las conexiones deben ser
preferentemente circulares utilizando prensaestopas
apropiados.
- Con el fin de reducir las sobretensiones de modo diferencial
entre
conductores diferentes, los cables de control deben estar
agrupados. Los
conductores de un mismo circuito de control o mando deben
estar
agrupados en un mismo cable.
El sistema de masas
El sistema de masas tiene una misin funcional en la transmisin
de informacin y
la lucha contra las perturbaciones electromagnticas.
1. Las perturbaciones externas (de rayo, de maniobra, o por
descarga AT/ masa)
afectaran mnimamente al equipamiento del edificio, cuando:
- Existan muchos conductores de descenso del pararrayos y tomas
de tierra
mltiples en forma radial,
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- Las diferentes puestas a tierra elctricas estarn conexionadas
en estrella
a una nica toma de tierra.
2. El conductor PE (sea cual sea el rgimen de neutro) no afectar
a las masas
funcionales electrnicas, cuando:
- No exista acoplamiento por impedancia comn (la red de tierra
-PE- estar
separada de la red de masas funcionales). En la prctica esto se
hace en la
distribucin (a nivel de cada piso) pero no es obligatorio para
las columnas
montantes,
- Haya poco campo radiante, es decir, cuando el PE est en el
mismo cable
que los conductores activos y el cable est en una canaleta
metlica con
continuidad elctrica y conectado al PE en el origen de la
instalacin.
3. Todos los cables de seal irn dispuestos sobre una plancha
mallada (para
reducir las interferencias) a una distancia de los circuitos
elctricos mayor o igual a
30 cm para evitar los efectos de acoplamiento magntico. Un
conductor de masa
de acompaamiento puede sustituir a la plancha mallada o
completar su efecto
para minimizar los efectos de bucles eventuales en alta
frecuencia.
Las conexiones de seal entre pisos circularn por una canaleta
metlica que
asegure la conexin de las masas funcionales.
La red de tierra -PE- y la red de masas funcionales podrn
constituir una sola y
nica red si se dan dos condiciones esenciales:
- Ausencia de perturbaciones AF de gran dv/dt y gran di/dt,
y
- Que las corrientes de defecto en el PE o PEN sean pequeas y
sin
armnicos.
Ciertos especialistas de la CEM indican que, aunque no se
cumplan completamente
estas condiciones, las redes de masas y tierra pueden estar
ntimamente
conectadas, a condicin de que las planchas, las estructuras, los
conductos de
cables estn muy mallados (bsqueda de la equipotencialidad total
por divisin de
corrientes y minimizacin de bucles).
Esta solucin difcil de realizar a nivel de grandes obras
(interconexin de los
encofrados metlicos y de todos los herrajes) puede convenir para
edificios muy
especializados tales como centros informticos y centrales
telefnicas.
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Principio de realizacin de un sistema de puesta a tierra en un
edificio
