LAS TOMAS DE TIERRA, SON LA PARTE MAS IMPORTANTE DE UNA INSTALACION ELECTRICA, Y MAS AUN SI ES DE PARARRAYOS.

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Extracto del libro de Angel Rodriguez Montes. ( Prohibida su reproducción) 

 

La toma de tierra es la parte mas importante en una instalación, que garantiza la seguridad en caso de fuga de corriente de alta intensidad. 

EL Reglamento electrotécnico de baja tensión en su articulo 1, dice que como, objeto  es el establecer las condiciones técnicas y garantías  que deben reunir las instalaciones eléctricas conectadas a una fuente de suministro en los limites de baja tensión, con la finalidad de:

 

A) Preservar la seguridad de las personas y los bienes

B) Asegurar el normal funcionamiento de dichas instalaciones y prevenir las perturbaciones en otras instalaciones y servicios.

C) Contribuir a la fiabilidad técnica y a la eficiencia económica de las instalaciones.

 

El articulo 2 en su campo de aplicación resume las tensiones limites nominales que no podían ser superiores o iguales a:

A) Corrientes alternas:1.000 voltios

B) Corrientes continuas:1500 voltios.

 

En el ITC5 punto 6, se clasifican los defectos por niveles de gravedad: muy graves, Graves, Leves.

 

Defecto muy grave: Es todo aquel que la razón o la experiencia determinan que constituye un peligro inmediato para la seguridad de las personas o os bienes. Se consideran tales los incumplimientos de las mediadas de seguridad que pueden provocar el desencadenamiento de los peligros que se pretenden evitar con tales medidas, en relación con:

 

-Contactos directos, en cualquier tipo de instalación.

-Locales de pública concurrencia

-Locales con riesgo de incendio o explosión

-Locales de características especiales

-Quirófanos y salas de intervención.

 

Defecto Graves, es el que no supone un peligro inmediato para la seguridad de las personas o de los bienes, pero puede serlo al originarse un fallo en la instalación.........

Dentro de este grupo y con carácter exhaustivo, se considera los siguientes defectos graves:

 

-Falta de conexiones a equipotenciales, cuando éstas fueran requeridas.

-Inexistencia de medidas adecuadas de seguridad contra contactos indirectos.

-Falta de aislamiento de la instalación

-Falta de protección adecuada contra cortocircuitos y sobretensión en los conductores, en función de la intensidad máxima admisible en los mismos, de acuerdo con sus características y condiciones de instalación.

-Falta de continuidad de los conductores de protección.

-Valores elevados de la resistencia de tierra en relación con las medidas de seguridad adoptadas.

-Defectos en la conexión de los conductores, de protección a las masas, cuando estas conexiones fueran preceptivas.

-Sección insuficiente de los conductores de protección.

-Existencia de partes o puntos de la instalación cuya defectuosa ejecución pudiera ser origen de averías o daños.

-Naturaleza o características no adecuadas a los conductores utilizados.

-Falta de sección de los conductores, en relación con la caídas de tensión admisibles para las cargas previstas.

-Empleo de materiales, aparatos o receptores que no se ajusten a las especificaciones vigentes.

-Ampliaciones o modificaciones de una instalación que no su hubiera tramitado según lo establecido en el ITC-BT04

-Carencia de números d circuitos mínimos estipulados

-La sucesiva reiteración o acumulación de defectos leves.

 

En el ITC 18 punto 9, se dan los valores máximos admisibles de tensiones en la toma de tierra y de las partes metálicas o cables conectados a ella , de tal forma que no pueda dar a lugar una tensión de contacto superior a 24 voltios en locales o emplazamientos del conductor y 50 voltios en los demás casos.

 

Llegado aquí, tenemos que valorar el estado de nuestra toma de tierra eléctrica para dar cumplimiento a los requisitos del  REBT. En caso de que exista una instalación de pararrayos,  y su toma de tierra y cables de bajantes, este conectada por cable equipotencial a la tierra eléctrica, se aplicara por defecto las limitaciones del REBT.

 

Un motivo es claro y técnicamente justificado:

 

Durante la descarga del rayo  en un pararrayos, la corriente de fuga que circula por los cables por el  bajantes del pararrayos, generan efectos de sobretensiones y averías por inducciones y acoplamientos. La variación brusca del paso de la corriente, crea el aumento rápido de la tensión, en propia instalación de distribución eléctrica de baja tensión,  y en esta situación los PROTECCIÓN DE SOBRETENSIONES no actúan, ya que la sobretension empieza desde el tejado y baja verticalmente en dirección a la toma de tierra, durante esos segundos, el potencial de tierra aumenta a riesgos de crear tensiones de paso. Los protectores de sobretensiones actúan segundos mas tarde, cuando la onda de sobreviviente llega a la planta baja, ya que estos equipos, solo se colocan en cuadros eléctricos cerca de la entrada general eléctrica y en subcuadros de plantas a nivel de suelo. Como referencia, en cada impacto de rayo en un pararrayos tipo  FRANKLIN, antes, durante y después de  su descarga  a tierra, se generan otros  fenómenos eléctricos, indirectos por el aire, que destruye, como antenas , amplificadores, y placas fotolvoltaicas, poniendo en riesgo  otras instalaciones eléctricas externas  como son sala de maquinas de ascensores, incluyendo las instalaciones de nuestros vecinos en  un gran  radio  de acción proporcional a la intensidad de la descarga del rayo.

 

"En estas condiciones, los protectores de sobretensiones no son efectivos porque la proteccion electrónica esta lejos del origen del impacto del rayo".

 

En cada descarga de rayo a tierra, la vida útil de los electrodos  de tierra, los cables de tierra equipotenciales y bajantes de los pararrayos, acortan su vida por superar  la intensidad corriente admisible de los materiales y  por el brusco intercambio  térmico  al paso de la corriente.

 

 "El pulso electromagnético de un rayo de 100.000 amperios,  puede alcanzar distancias superiores a  los 1.500 metros en milésimas de segundo ".

 

Actualmente el rayo aparece repetidamente durante cada tormenta en cualquier período del año y se detectan cada año en ESPAÑA una media de 4 rayos de 450.000 amperios, 30 de 350.000, 100 de 200.000, 350 de 100.000, unos 200.000 de 50.000 amperios" y 300.000 de 5 a 4500 amperios. ( datos en aumento)

 

El objetivo de la puesta a tierra, es  disipar en la tierra física toda la corriente de fuga en el menor tiempo posible. Eso se consigue con una resistencia eléctrica muy baja del conjunto electrodo/tierra, referente al terreno donde se ubican los electrodos. Cuando aparece la  descarga del rayo, la corriente fluye en menos de 1 mili-segundo,y el punto de disipación, es la masa total  del electrodo acto con el terreno, durante este proceso, se crea un  intercambio de iones o electrolisis natural entre el material del electrodo  y la propia tierra física del terreno. El intercambio iónico brutal e instantáneo del proceso, reacciona con  el entorno y  crea la perdida de material de los electrodos, creando incluso una cristalización del compuesto mineral de la tierra física,  que con el tiempo se degrada por efecto electrolítico, creando la aparición de la oxidación de los electrodos. En cada inyección de corriente, se evapora el agua que contiene la tierra física y esta pierde un importante % de humedad, afectando directamente el valor de la resistencia propia de la toma de tierra y aumentando el riesgo de aparición de tensiones mas alta en la próxima descarga de corriente.

 

"Si aplicamos la ley de Ohm, y tomamos como valores conocidos, como es  la intensidad de un rayo  (50.000 amperios) y el optimo de la resistencia de la toma de tierra (10 Ohmios), podremos ver que las tensiones que aparecerán serán de muy alta tensión : 500.000 voltios".

 

Con el tiempo, los electrodos que se utilizan como puesta a tierra llegan a desaparecer. En su primer año de vida, los electrodos pierden materiales y contacto físico con  la tierra que lo rodea,  debido a los cambios térmicos y la humedad del terreno,  creando que su capacidad de transferir o disipar  corrientes, disminuya peligrosamente a causa de la oxidación.

 

Se tiene que tener en consideración, que todos los materiales o puntos de contacto a tierra, tienen  diferentes valores de comportamiento eléctrico, solo por ser un metal de hierro/cobre y su propia resistencia, como un conductor eléctrico puede  variar considerablemente. En función de las condiciones  que lo rodean en el terreno  (humedad, temperatura, contaminación química, etc.) el valor eficaz de la puesta a tierra desaparece. 

 

"El Mantenimiento y la revisión anual de las tomas de tierra eléctricas es esencial y obligatorio, para garantizar la eficacia de una puesta a tierra y  la seguridad  eléctrica de los trabajadores y equipos"

 

Si la instalación tiene varios pararrayos, la exigencia de revisión es máxima, y su periodo de revisión también.

 

 

Valores  genéricos de referencia en Ω  de un terreno, en función del  conjunto de minerales  del propio terreno

 

• Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos……. 50

• Terrenos cultivables poco fértiles, terraplenes compactos y secos….  500

• Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables   …………... 3.000

 

Valores  en  Ω del terreno en función de su mineralización predominante.

 

• 5  a 100                          Turba húmeda.

• 10 a 150                         Humus

• 20 a 100                         Limo

• 30 a 40                           Margas del jurásico

• 50                                  Arcilla plástica

• 50 a 300                         Pizarra

• 50 a 500                         Arena arcillosa

• 100 a 600                       Granito, gres y alterados

• 100 a 200                       Margas y arcilla compacta

• 200 a 300                       Arena silícea

• 1.000 a 5.000                 Caliza compacta

• 1.500 a 3.000                 Suelo pedregoso desnudo

 

 

En este link podeis ver la actualizacion del REBT 

 

 

 

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