TIERRAS
Soporte de la seguridad eléctrica
Cuarta Edición
ICONTEC
FAVIO CASAS OSPINA
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1720
1746
S. Gray y G. Wheeler realizaron los primeros estudios sobre
resistividad de rocas
Watson descubrió que el suelo era conductor
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1815
Robert W. Fox, llamado “el abuelo de los geofísicos”,
descubrió el fenómeno de la polarización espontánea.
Observó corrientes eléctricas en minas de cobre en Cornish
1879
Primera muerte con energía generada por el hombre a 250 V
1883
Brown patentó un sistema de prospección eléctrica con dos
electrodos
1883 Carl August Steinheil comprobó que la tierra conduce
electricidad en telegrafía por hilo
1890 Primer electrocutado en la silla eléctrica (Sr. Kremler)
1891 James Clerk Maxwell publicó sus ecuaciones
1892 El New York Board of Fire Underwriters (NYBFU)
determinó que la práctica de las conexiones a tierra era
peligrosa y éstas se debían retirar antes del 01/01/1892. Se
basó en el estudio del profesor Henry Morton
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1900 La revista Electrical World and Engineer informó sobre la
resolución de permitir la conexión a tierra en sistemas de
menos de 550 V
1901 El National Electrical Code permitió un sistema de corriente
alterna con el punto neutro del transformador conectado a
tierra
1904 VDE publicó las primeras recomendaciones sobre sistemas de
puesta a tierra en Alemania
1905 La National Conference on Standard Electrical Rules
(NCSER) publicó una resolución para que el sistema de
corriente alterna se conectara a tierra en la entrada de las
edificaciones, mediante la tubería de agua
1909 El American Institute of Electrical Engineers (AIEE) y el
NYBFU divulgaron la obligatoriedad de la conexión a tierra
para sistemas de 150 V o menos y opcional para los que
operaban a más de 250 V fase-tierra
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1913
Conrad Schlumberger, “padre de la prospección eléctrica”
logró el primer hallazgo geofísico de mineral no magnético
1915
Schlumberger y Wenner idearon, de manera independiente,
los arreglos tetraelectródicos para medir la resistividad
aparente (ellos introdujeron este concepto)
1915
Se inventaron los electrodos marca Copperweld
1918 C. S. Peters desarrolló el método de los tres electrodos para
medir la resistencia de puesta a tierra
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1924
Se publicó la primera normalización para dimensionar
sistemas de puesta a tierra según VDE
1925 El 15 de septiembre, los hermanos Conrad y Marcel
Schlumberger solicitaron patente de su método. El 16 de
septiembre, Gish y Roonry publicaron la metodología
tetraelectródica de Wenner
1926 J.R. Carson publicó “Wave propagation fields”
1928 Se editó el primer libro sobre el tema: Erdstroeme ó
Corrientes Telúricas de Franz Ollendorf
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1932
Stefanesco publica la solución a la distribución del potencial
en un semiespacio estratificado
1934
L. V. Bewley publicó su artículo “Theory and Tests of the
Counterpise”
1936
Charles A. Cadwell y F. H. Neff realizaron, con éxito, una
soldadura mediante una reacción de óxido de cobre y
aluminio. Así nació la compañía Cadweld
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1945
Yarishev realiza los primeros sondeos dipolares profundos en
Grozny
1954
Se fabrican los primeros interruptores automáticos
diferenciales
Se publicó la primera versión de la norma IEEE 80 “Guide
for Safety in A.C Substation Grounding”
Se publicó la primera versión de la norma AIEE 81
“Recommended guide for measuring ground resistance and
potentials gradients in the earth”
G. F. Tagg desarrolló el método de la regla del 62% para
medir resistencia
1961
1962
1964
1970
HP e IBM iniciaron el uso del cable aislado de tierras para
equipo electrónico
BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PUESTAS A TIERRA
1980
El EPRI y la Universidad de Ohio construyeron modelos a
escala para terrenos de dos capas
2000
2002
El IEEE reafirmó la norma IEEE-80 el 30 de enero de 2000
Se publicó la norma IEC 60364-5-54 “Selection and erection
of electrical equipment- Earthing arrangements, protective
conductors and protective bonding conductors”
2008
Se publicó la edición 51 del NEC, cuyos principales
fundamentos de seguridad guardan relación con la sección
131 de la IEC 60 364-1
PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT
DEFECTUOSAS
1
2
3
Acoplamiento en modo común
Resistencias de puesta a tierra altas
Ausencia de mallas de frecuencia alta
4
5
6
7
Ausencia total de mantenimiento
Ausencia total de puesta a tierra
Calibre del neutro bajo
Cables coaxiales con conexiones múltiples a tierra
8
9
Calibres menores
Conducciones metálicas sin equipotencialidad o sin
continuidad
10
Conexiones falsas a tierra
PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT
DEFECTUOSAS
11
12
Conexiones defectuosas
Electrodos de mala calidad
13
14
15
16
Electrodos muy cortos
Electrodos muy próximos
Falta de barrajes equipotenciales
Interconexiones no adecuadas
17
18
19
Lazos de tierras
Demarcación mala de colores
Más de una conexión a tierra para equipos sensibles
20
Muchos electrodos en suelos de resistividad alta
PATOLOGÍAS TÍPICAS ENCONTRADAS EN SPT
DEFECTUOSAS
21
22
23
Pérdida de equipotencialidad
Puestas a neutro
Puestas a tierra sin hilo de continuidad
24
25
26
27
28
29
Resonancia a radio frecuencia
Tierras separadas pero no independientes
Tomacorrientes mal polarizados
Tomacorrientes sin puesta a tierra aislada para
equipos sensibles
Tratamientos al terreno que ya desaparecieron
Varias uniones neutro-tierra
30
Electrodos en macetas
MITOS Y REALIDADES
MITO
REALIDAD
El tema de las “tierras” es
Intervienen 20 ciencias, por lo menos
sencillo, por lo tanto, todo
electricista está graduado en
tierras
Ground y earth son
diferentes
Según la norma IEC 60050-195 son
términos equivalentes. Por lo tanto,
puesta a tierra = grounding =
earthing ????!!!!
Sistema de puesta a tierra es El sistema de puesta a tierra
igual a puesta a tierra
comprende, además de la puesta a
tierra, la red equipotencial
MITOS Y REALIDADES
MITO
Copperweld es un
nombre genérico de
electrodos tipo
varilla
Las interpretaciones
personales están por
encima de las leyes
físicas
Unión metálica es
sinónimo de
equipotencialidad
REALIDAD
El proceso Copper Clading fue patentado
desde 1915 por la empresa Copperweld
Los electrones no saben leer, no distinguen
jerarquía, ni compromisos contractuales, ni
cargos; es decir, los ingenieros deben aplicar
su profesión con criterios técnicos
En un fenómeno de frecuencia alta, unos
centímetros son una distancia que puede
superar ampliamente su longitud de onda y,
por lo tanto, no se puede asumir como unión
al mismo potencial
MITOS Y REALIDADES
MITO
REALIDAD
Se debe diseñar puestas a El cortocircuito que es entre
tierra con corrientes de
conductores activos es distinto a la falla
cortocircuito
a tierra que es un contacto con el
terreno, suelo o tierra ????!!!!
Iguales puestas a tierra
para regiones diferentes
La resistividad varía de acuerdo al tipo
de terreno, por lo tanto, no se debe
reproducir diseños sin estudio previo
Para disminuir la
Es suficiente cambiar un volumen de
resistencia de puesta a
terreno de pocos centímetros de
tierra se necesita cambiar diámetro
mucho terreno alrededor
del electrodo
MITOS Y REALIDADES
MITO
REALIDAD
Asumir que los problemas de
las instalaciones siempre
radican en la puesta a tierra
El 90% de los problemas está en
los cableados
Uniones múltiples entre
neutro y tierra no son
perjudiciales
Se forman lazos de tierra que
llevan corriente a las señales, con la
consiguiente interferencia
Cable aislado de tierra es
igual a puesta a tierra
independiente
Las palabras Insulated
Equipmente Grounding Conductor
se tradujeron mal
“MEGGER” es nombre
genérico de telurómetro
Megger es una marca de
telurómetro, como lo son: AEMC,
FLUKE, LEM, NORMA,
MEGABRASS, etc
MITOS Y REALIDADES
MITO
En corriente continua no se
requiere tierras
REALIDAD
Sí se necesitan porque son circuitos
que también pueden lesionar a las
personas o causar daños en
instalaciones
Descargar

Presentación de PowerPoint