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PUESTAS A TIERRA EN
CENTROS DE
TRANSFORMACIÓN
(Medidas de tensiones de paso y contacto)
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Puestas a tierra en C.T
Introducción
• Para tener una visión de los fenómenos que ocurren
alrededor del electrodo de puesta a tierra , cuando se
produce una derivación de corriente a través del
mismo, es necesario conocer el camino que recorre
dicha corriente de fuga o defecto.
• La corriente de defecto , al alcanzar los
electrodos , se introduce en el terreno, buscando
el neutro del transformador que alimenta el C.T.
Como consecuencia de la tensión que quedan los
electrodos ( Vd=Rt*Id ), se tienen en las zonas
inmediatas a los mismos , en un radio de 20 o 30 m,
tensiones decrecientes desde Vd hasta cero.
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Puestas a tierra en C.T
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Puestas a tierra en C.T
• Los objetivos de una puesta a tierra
son:
– Protección de personas y bienes.
– Evacuación de las corrientes de defecto y
descarga.
– Reducir al mínimo las transferencias de
tensión e interferencias.
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Puestas a tierra en C.T
• En los C.T , al igual que en las instalaciones
eléctricas en edificios , se exige una correcta
puesta a tierra.
• El sistema de puesta a tierra junto con el
dispositivo de interrupción de corriente , deberá
asegurar la eliminación del riesgo eléctrico debido a
la aparición de tensiones peligrosas, en el caso de
contacto con las masas puestas en tensión a causa
de posibles defectos en la instalación eléctrica o en
la red unida a ella.
• El reglamento de AT , MIE RAT 13, señala las
características de estas instalaciones.
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Puestas a tierra en C.T
• En el C.T se pueden tener dos instalaciones de
puesta a tierra:
– La puesta a tierra de servicio.
– La puesta a tierra de protección.
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• Puesta tierra de servicio:
– Neutro de los transformadores que lo precisen (
TT , TN ) con neutro a tierra directo o a través de
resistencia o bobina.
– Neutro de alternadores.
– Circuitos de baja tensión de transformadores de
medida.
– Limitadores , descargadores , autoválvulas,
pararrayos para eliminación de sobretensiones o
descargas atmosféricas.
– Elementos de derivación a tierra de los
seccionadores de puesta a tierra
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Puestas a tierra en C.T
• Puesta tierra de servicio:
– La puesta a tierra de servicio tendrá un valor tal
que una intensidad de defecto transmitida a la
baja tensión no origine una tensión de defecto
superior a 1500 V. ( reglamento de baja tensión
MIE BT 17 que fija que la tensión mínima de
ensayo de las instalaciones de BT es 2U+1000
durante 1 min. , con un mínimo de 1500 V.
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Puestas a tierra en C.T
• Puesta a tierra de protección (Se pondrán
a tierra las partes metálicas de una instalación que
no estén en tensión normalmente pero que puedan
estarlo a consecuencia de averías , accidentes..... ):
– Chasis, bastidores de aparatos de maniobra.
– Envolventes de armarios metálicos.
– Puertas, vallas y cercas metálicas.
– Tuberías y conductos metálicos.
– Estructuras y armaduras metálicas de edificios
que contengan instalaciones de A.T
– Carcasas de transformadores , generadores ,
motores...
– Blindajes metálicos de cables
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Puestas a tierra en C.T
• Las puestas a tierra pueden ser independientes o únicas.
• Se pueden unir las tierras cuando la tensión de defecto
– Vd= Rt X Id  1000 V
• En C.T. con tierras separadas , se recomienda :
– R.T.S  10 Ohmios y R.T.P  6 Ohmios
• En C.T con tierras únicas , se recomienda R.T  1 Ohmio.
• En C.T con tierras separadas , para garantizar cuando se
disipe un defecto en T.P no afecte a las instalaciones de
los usuarios ( mediante T.S ) debe establecerse una
separación entre los electrodos más próximos de cada
instalación, la cual será función de la resistividad del
terreno y la intensidad de defecto.
• La máxima diferencia de potencial entre el neutro de baja
tensión y una tierra lejana no afectada no debe ser
superior a 1000 V.
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Mediciones
• Para que el sistema pueda recibir la correspondiente
autorización legal, es preciso que se superen dos
cuestiones:
– La medida de la resistencia de tierra de la
instalación.
– La comprobación que las tensiones de paso y
contacto están dentro de los límites de seguridad.
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Resistencia de tierra
• La resistencia de tierra dependerá de:
• Resistividad del terreno
• Dimensiones físicas del electrodo. (forma
dimensiones)
• La resistencia de tierra está concentrada junto al
electrodo y no es constante entre dos puntos a y b.
(implica que mejorar la tierra es actuar sobre la
superficie del electrodo )
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Resistencia de tierra
• Valor de la resistencia de tierra.
– Cuando por un electrodo se difunde una corriente
I , la tensión a la que queda el electrodo , respecto
al punto de referencia es Vr.
– Si la Rt es elevada la tensión a la que queda el
electrodo es elevada y se pueden producir
tensiones peligrosas.
– En baja tensión el valor de la tensión no debe
superar la tensión de seguridad ( 50 V (lugares
secos ) , 24 V ( locales húmedos ) ) MIE-BT-31
– En los C.T se indican las tensiones máximas de
contacto aplicada ( MIE RAT 13 )
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Resistencia de tierra
• Factores a considerar :
– Resistencia de conexión entre aparato a proteger y
conductor de protección. ( despreciable )
– Resistencia de los conductores de tierra y
electrodo ( despreciable ).
– Resistencia entre electrodo y el terreno ( la única
considerable y fundamentalmente la capa de tierra
más inmediata al electrodo )
– Resistencia del terreno.( despreciable sección
elevada R=  L / S )
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Resistencia de tierra
• Resistencia del terreno
– El terreno es mal conductor comparado con los
metales empleados (  ( terreno medio ) = 100
.cm y el CU es 1.7 .cm ).
– La sección de la tierra recorrida por la corriente es
muy grande y en consecuencia su R es pequeña )
• R=  * L / S
– Todos los diferentes puntos de tierra de la
instalación los podemos considerar unidos en un
único punto de referencia ( potencial cero )
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Medición de la R.Tierra
• La impedancia de una toma de tierra se reduce a su
resistencia.
• La medición requiere de electrodos auxiliares , que
permita la inyección de corriente en la toma de tierra
que se está analizando y la medida de la elevación
de potencial que experimenta.
• Los electrodos deben estar lo suficientemente
alejados para que no se produzca interacción entre
ellos ( 20 veces el radio del electrodo )
• La corriente inyectada es c.a para evitar errores
debidos a diferencias de potencial de origen
electrolítico.
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Valor corriente de defecto
• La corriente de defecto vendrá dada por el
cociente entre la tensión simple y la
impedancia total del circuito ( red + puesta a
tierra de la compañía + electrodos de puesta
a tierra ).
• La compañía suministradora debe indicar la
intensidad máxima de defecto en el punto de
conexión. ( tiempo máximo de desconexión )
• Valores típicos entre 300 y 1000 A.
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Tensión de paso y contacto
• Medición y vigilancia de las instalaciones de puesta a
tierra (MIE RAT 13 p.8.1 )
– El Director de Obra deberá verificar que las
tensiones de paso y contacto aplicadas están
dentro de los límites con un voltímetro de 1000
Ohmios de resistencia interna.
– Los electrodos de medida para la simulación de
los pies deberán tener la superficie de 200 cm2 y
deberá ejercer sobre el suelo una fuerza mínima
de 250 N cada uno ( 25 Kg).
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Tensión de paso y contacto
• Se elegirán fuentes de alimentación de potencia
adecuada para simular el defecto.
• A menos que se emplee un sistema para eliminar la
corrientes parásitas ( inversión de polaridad ) ,se
procurará que la intensidad inyectada sea del orden
del 1% de la intensidad para la cual ha sido
dimensionada la instalación y no inferior a 5 A para
C.T y 50 A para Subestaciones y Centrales.
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Tensiones de paso y contacto
• Medidos los valores de Vp y Vc a la corriente de
ensayo , por extrapolación obtendremos los valores:
– Vc=Vc medida * I defecto / I ensayo
– Vp=Vp medida * I defecto / I ensayo
• Las instalaciones de tierra deberán vigilarse 1 vez
cada 3 años ( MIE RAT 13 p 8.2 )
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Tensión de paso y contacto
• Toda instalación eléctrica deberá disponer de una
protección o instalación de tierra diseñada en forma
tal que, en cualquier punto normalmente accesible
del interior o exterior de la misma donde las
personas puedan circular o permanecer , éstas
queden sometidas como máximo a las tensiones de
paso y contacto ( durante cualquier defecto en la
instalación eléctrica o en la red unida a ella ) que
resulten de la aplicación de las fórmulas que se
recogen a continuación ) ( MIE RAT 13 p.1.1 )
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Tensión de paso y contacto
• Tensión de paso:
– Es la tensión a la que puede estar sometida una
persona que caminase en las proximidades del
electrodo de puesta a tierra , en el momento de
producirse una corriente de defecto. ( distancia
paso 1 metro )
• Tensión de contacto:
– Es la diferencia de potencial que a causa de un
defecto puede resultar aplicada a una persona
entre las manos y los pies, al tocar una masa o un
elemento conductor, normalmente sin tensión (
distancia 1 metro )
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( Tensión de paso )
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Puestas a tierra en C.T
( Tensión de contacto )
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Tensión de paso y contacto
• La tensión máxima ( V) ,
que se puede aceptar se
determina en función del
tiempo de duración del
defecto.
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Tensión de paso y contacto
• Máximas tensiones de
paso y contacto ,
considerando todas las
tensiones del circuito.
– t en segundos
–  resistividad
superficial
• Caso más desfavorable
=0 ( contacto con
masas metálicas
directas )
• MIER RAT 13 p.1.1
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Tensión de paso y contacto
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Tensión de paso y contacto
• Método de inversión de la polaridad.
– Este método permite eliminar la influencia
de la tensiones erráticas sobre las
lecturas de las tensiones de paso y
contacto aplicadas , autorizando inyectar
valores inferiores al 1% de la corriente de
defecto.
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