Puesta a Tierra de Sistemas EléctricosPuesta a Tierra de Sistemas EléctricosArticulo 250 NTC 2050
Grounding & Bonding
NEC C d 2008NEC Code 2008
Entendiendo los Reglas
P d i Willi M illPreparado por ing: William MurilloMiembro de International Association of Electrical Inspector
Capitulo 1pArticulo 250 Parte I
Definiciones y principios básicosDefiniciones y principios básicosArtículos 100 y 250
Definiciones
Porque es tan difícil de entender la conexión deentender la conexión de puesta a tierra en los circuitos eléctricos?circuitos eléctricos?
Una de las causas es que d ldesconocemos las definiciones
Revisemos algunas de articulo 100 y 250.
Definiciones y principios básicos
• Puesta a Tierra (Grounding) [100]: conexión conductora intencionada o accidental entre unconductora, intencionada o accidental, entre un circuito o equipo eléctrico y el suelo a tierra o con algún cuerpo conductor que pueda servir en lugar dealgún cuerpo conductor que pueda servir en lugar de suelo.
• Puesto a tierra (Grounded)[100]: conexión a tierra ( )[ ]de cualquier cuerpo conductor que pueda actuar como tierra.
Simbolo estandar para representar una tierra
Definiciones y principios básicos• Puesto a Tierra eficazmente [100]: conductor [ ]intencionalmente conectado a tierra a través de una conexión de tierra deconexión de tierra de impedancia suficientemente baja y con capacidad de circ lación de corrientecirculación de corriente suficiente para evitar la aparición de tensiones que puedan provocar riesgos indebidos a las personas o a los equipos conectadoslos equipos conectados.
Articulo 100. Sólidamente aterrizado
Definiciones y principios básicos• Conductor de puesta a tierra
(Grounding conductor): conductor utilizado para conectarconductor utilizado para conectar los equipos o el circuito puesto a tierra de una instalación, al electrodo o electrodos de tierraelectrodo o electrodos de tierra de la instalación.
• Conductor puesto a tierra (Grounded conductor): conductor(Grounded conductor): conductor de una instalación o circuito conectado intencionalmente a tierra. Generalmente es el neutrotierra. Generalmente es el neutro de un sistema monofásico o de un sistema trifásico en estrella.
Articulo 100. Definición de Puesta a Tierra
Articulo 100. Definiciones y principios básicos
250.2 Falla a tierraFalla a tierra [100]: Conexión no intencional entre un conductor a tierra y cualquier parte metálica de equipos, encerramientos o diversos medios para conducir una corriente eléctrica.
250.4 Tipos de Puesta a Tierra
1. Aterrizamiento de sistemas eléctricos
Un sistema eléctrico que es aterrizado puede ser conectado ti da tierra de una manera que
pueda limitar el voltaje expuesto por una rayo, line surge o un contacto con una línea de alto voltaje y que desestabilice e voltaje a tierra durante unavoltaje a tierra durante una operación normal.
Ej: Tableros electricos
250.4 Sistema puesta a tierra
250.4 Grounding of electrical systems
En un sistema delta (A), no es aterrizado una falla monofásica aaterrizado, una falla monofásica a tierra produce un nivel bajo de voltaje. Esta corriente no es suficiente para operar el relé desuficiente para operar el relé de sobre corriente.
El aterrizaje del sistema en YEl aterrizaje del sistema en Y trifásico (B), el punto central esta conectado a tierra, este sistema permite automáticamente clarificarpermite automáticamente clarificar una falla a tierra accidental, puede ser detectado por un relé de sobre corrientecorriente.
250.4 Sistema de aterrizaje electrico
Los sistemas eléctricos pueden también ser aterrizados a otro puntotambién ser aterrizados a otro punto de sistemas de distribución de una facilidad, principalmente el sec ndario de los transformadoressecundario de los transformadores que además reduce el voltaje de distribución en la planta. Estos son llamados sistemas separadores con derivaciones en el Código.Ejemplo: Tablero Monofásico paraEjemplo: Tablero Monofásico para sistemas Anti‐condensado de motores.
Tipos de Tierras sec 250.4
El aterrizamiento de equipos electricos tiene el propositoelectricos tiene el proposito de:
Equipos con conductoresEquipos con conductores electricos encerrados que no llevan corriente ono llevan corriente, o forman parte de un equipo, deben ser conectado adeben ser conectado a tierra para limitar el voltaje a tierra de estos materiales.
250.4 (A)(2) Conectado los equipos Eléctricos a tierraEléctricos a tierra
Partes metálicas de i lé t i d bequipos eléctricos deben
ser conectados a tierra para limitar el voltajepara limitar el voltaje ocasionado por las descargas atmosféricas ydescargas atmosféricas y otras fuentes de sobre tensión y no para y pdespejar una falla a tierra.
250.4 (A) (5) Puesta a tierra de equipos eléctricoseléctricos
Un camino de la corriente de falla puede o no puede retornar por el camino de falla, dependiendo del sistema este o no este aterrizado
250.4(A)(5) Ruta Efectiva de la corriente de falla a tierrade falla a tierra
Voltaje de toque (IEEE):
Dif i d t i lDiferencia de potencial entre un estructura metálica y un puntometálica y un punto en la tierra a 3 pies de la estructura”de la estructura .
El electrodo no reduce la forma significativala forma significativa del toque de voltaje.
Camino efectivo de la corriente en Falla-tierra
250.6(A) Previniendo corrientes no deseadasdeseadas
Corrientes NO deseadas circularan por partescircularan por partes metálicas cuando el neutro esta conectadoneutro esta conectado a tierra, es a su vez conectado a la cajaconectado a la caja metálica del panel de distribución el cual nodistribución, el cual no forma parte del equipo de serviciode servicio
250.6(a) Corrientes NO deseadas
250.4 Conexión de Equipos a tierra
El Equipo adicionalmente puede ser aterrizado localmente
Definiciones y principios básicosConexión Equipotencial (Bonding):Es una unión permanente de partes
metálicas para formar una trayectoriametálicas para formar una trayectoria eléctricamente conductora, que asegure la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente que pudiera pasar.
Unión de un equipo eléctrico, bandeja eléctrica, y cajas provista de un conductor aterrizado eléctricamenteconductor aterrizado eléctricamente para una efectivo camino de baja impedancia atraves del cual un cortocircuito puede fluir.
Definiciones
Bonding jumper [100]:
d d dConductor dimensionado apropiadamente de
d l lacuerdo al articulo 250, que asegure una
d i id d lé iconductividad eléctrica permanente entre las
áli dpartes metálicas de una instalación eléctrica
250.24 Conexión del Neutro a Tierra
Sección 250.24(C) Violación
Porque la resistencia de tierra es mayor, muy pequeña corriente de falla retorna a la fuente de poder, si la tierra esta solo en la camino de retorno
de la corriente de fallas
Taller # 1
1. Describa algunas violaciones de los sistemas a tierratierra.
Capitulo 2pArticulo 250 Parte III
Sistema de electrodos de puesta aSistema de electrodos de puesta a tierra y electrodo conductor a tierra
Grounding Electrode SystemGrounding Electrode Conductorg
250.50 Electrodo Puesta a Tierra Para conectar un sistema eléctrico o
un equipo que es requerido para ser aterrizado a un electrodo aser aterrizado a un electrodo a tierra de acuerdo a:
1. Tubería Metálica bajo tierra para agua.
2. Cuerpo Metálico en edificios3. Electrodo incrustado en
concreto4. Electrodo como Anillo bajo
tierra5. Electrodo de barra o tubo.
l d l6. Electrodo tipo plato.
250.50(A)(1) Tubería Metálica Subterránea de aguaSubterránea de agua
• Tubería en contacto a ti l l d 3 ttierra a lo largo de 3 mts.
• Se debe complementar con un electrodo de 1.8 mts.
• El puente de conexión d b l b ddebe ser con alambre de cobre mayor a 6 AWG o aluminio 4 AWG.
• No exceder de 25 ohmios
250.50(A)(1) Tubería Metálica Subterránea de aguaSubterránea de agua
250.52(A)(2) Estructura Metálica de la EdificaciónEdificación
• De la estructura de una edificaciónde una edificación mientras este eficazmente puesta a tierra.
• Con baja impedancia suficiente para t ttransportar una corriente de corto
250.52(A)(2) Estructura Metálica de la EdificaciónEdificación
250.52(A)(3) Electrodo Empotrado en concretoconcreto
• Electrodo empotrado en concreto como i i 50minino 50 mm,
situado dentro o cerca del fondo del concreto o zapata.
• Varilla de 6 m de acero desnudo, ,galvanizado con 12,7 mm o ½” de diámetro
• Conductor mínimo enConductor mínimo en cobre desnudo 6 Awg o 4 Awg en aluminio.
Estos electrodos adicionales a la tubería subterránea constituyen una calidad para el sistema a tierra.
250.52(A)(3) Electrodo Empotrado en concretoconcreto
250.52(A)(4) Anillo de puesta a tierra
• Anillo que rodea una edificación oedificación o estructura en contacto directo con la tierra.
• Profundad del anillo mayor de 0,75 mts.
• Conductor de cobre desnudo mínimo 6 mts (20 pies) y calibre de 2 AWGde 2 AWG
250.52(A)(4) Anillo de puesta a tierra
Barrajes dentro d tde una zapata:(A)Barra de cobre
conductora(B)Encofrado de
concreto.Ambos hacen unAmbos hacen un
excelente y efectivo i t dsistema de electrodos
250.52(A)(5) Electrodos fabricados y otros electrodosotros electrodos
• Cuando no se dispone de electrodos suficientes se d bdeben usar estructuras metálicas y anillos puesta a tierra.
• Colocarlos por debajo del nivel freático del sitio.
• Los electrodos deben estarLos electrodos deben estar libres de pintura o esmalte.
• Cuando se usan mas de un electrodo deben estarelectrodo deben estar menos de 1.8 mts de cualquier otro electrodo o sistema de puesta a tierrasistema de puesta a tierra
250.52(A)(5) y 250.53(G) Electrodos fabricados y otros electrodosfabricados y otros electrodos
250.52(A)(6) Electrodos de placa
• Los electrodos de placa deben tener un mínimo de contacto útil no menor a 0,2 m2E í i d 6• Espesor mínimo de 6 mm
• Para metales no ferrosos deben tener 1.5 mmdeben tener 1.5 mm
• Deben colocarse a una profundidad de 75 cm ( f )(2,5 ft).
• No es permitido utilizar electrodos de aluminioelectrodos de aluminio.
250.52(B)(1) Violación utilizar Tubería Gas
250.53 Instalación del electrodo de puesta a tierra del sistemapuesta a tierra del sistema
• Conectores irreversibles a presión certificadoscertificados
• Mediante soldadura exotérmica
250.56 Resistencia de los electrodos (250 84 NTC)(250.84 NTC)
• La medición en el electrodo debe tener
i iuna resistencia no menor a 25 ohmios.
• Cuando no se tenga guna medición correcta se debe adicionar otro electrodo a 1.8 m (6 ft) mínimo, conectado con cable 6 AWG.
La eficiencia de la instalación paralela de varillas de masLa eficiencia de la instalación paralela de varillas de mas de 2.4 mts aumenta si se separa mas de 1.8 mts.
250.56 Midiendo la resistencia a Tierra
El medidor de pinza mide la resistenciamide la resistencia del sistema a tierra, inyectando una señalinyectando una señal de alta frecuencia al sistema de puesta asistema de puesta a tierra, entonces medirá la fuerza de lamedirá la fuerza de la señal de retorno.
Midiendo la resistencia a TierraEl medidor de caída de voltaje
de tres puntos, determina la resistencia a tierra utilizandoresistencia a tierra utilizando la Ley de Ohm: R = V/I
V = 3V, I = 0.2AResistencia = 3V/0.2A = 15 Resistencia 3V/0. A 5
ohmios.
250.58 Electrodo puesta a tierra
• Cuando son conectados a tierra varios electrodos de diferentes sistemas deben conectarse con un puente equipotencial.
• No se puede utilizar como electrodo las instalaciones de gas subterráneas.
250.60 Uso de Puesta A Tierra (PAT) de pararrayosde pararrayos
• No se deben usar la PAT de pararrayos para los sistemas eléctricos ysistemas eléctricos y equipos.
• Se debe mantener d 1 8 lseparado 1.8 m los
conductores de los bajantes PAT de las conexiones de losconexiones de los pararrayos.
• Cuando la separación es menor de 1 8 m se debenmenor de 1.8 m, se deben conectar equipotencialmente
• Ver NFPA 780 NTC 4552• Ver NFPA 780, NTC 4552
250.62 Material conductor del electrodo (NTC 250 91) (NTC 250.91)
Electrodo:• Debe ser de cobre, aluminio o aluminio recubierto con ,cobre.
• Material resistente a la corrosión.• Conductor macizo o trenzado asilado forzado o• Conductor macizo o trenzado, asilado forzado o desnudo, tramo continuo y sin empalmes.
• Electrodo de longitud de 2.4 m, sección ¾”• Electrodo de acero o hierro, sección 5/8”• Electrodo de acero inoxidable o metal no ferroso , mínimo de ½”mínimo de ½ .
• Electrodo de placa con espesor mínimo de 6mm y no ferroso de 1.5 mm
Dimensiones de las varillas como lo establece la RETIEestablece la RETIE
250.62 Material conductor del electrodo (NTC 250 91) (NTC 250.91)
Conductor:• Conductor de cobre u otro material resistente a la
ócorrosión.• Un tubo conduit de metal rígido• Un tubo conduit de metal intermedio.Un tubo conduit de metal intermedio.• Una tubería metálica eléctrica• Tubo conduit de metal flexible.
A d d bl d AC• Armadura de un cable de AC• Blindaje de cobre de un recubrimiento.• Blindaje metálico o combinación cable‐blindaje.j j• Canalizaciones con continuidad, certificadas.• Bandejas cortacables cuando se garantice su continuidad.
250.64 Instalaciones de conductores de malla a tierramalla a tierra
• Se puede llevar un conductor 6 AWG alrededor del edificio sin tubería o con tubería conduit sin estar expuesto a danos.
• No se puede usar conductores de aluminio o aluminio recubierto de cobre cerca a la mampostería.p
Para aluminio o Aluminio recubierto se debe instalar a mas de 50 cm del suelocm del suelo.El código permite 4 AWG en cobre a lo largo de instalaciones sin protección física de conductor.
Sección 250.64(C) y (E)
Sección 250.66
250.68 Tipos de conexión de la malla a tierra (NTC 250 117)tierra (NTC 250.117)
• Abrazadera sujeta con pernos, certificados de bronce fundido, hi d l l blhierro dulce o maleable.
• Herrajes y abrazaderas para tubería, sujetos con pernos u , j potro mecanismo certificado.
• Abrazadera de PAT tipo banda metálica con base en metalmetálica, con base en metal rígido que encaje en el electrodo y que garantice que no se estire durante y despuésno se estire durante y después de la instalación.
• Otros medios certificados y aprobadosaprobados.
Sección 250.68(B)
Sección 250.70
250.10 Protección de las PAT• Colocar las PAT en instalaciones que no sea probable que sufran danos.
• Dentro de cubiertas protectoras metálicas, de madera, concreto, pvc o equivalente.
250.12 limpieza de superficie• Eliminar las capas no conductoras como pintura, barnices y lacas.
Eli i fi i d d l• Eliminar rocas u otras superficies de contacto de los equipos que se pongan a tierra.
• Conectar con herrajes q e proporcionen contacto• Conectar con herrajes que proporcionen contacto eléctrico.
Taller # 2: condiciones subestandard
Capitulo 3pArticulo 250 parte V
Conexión EquipotencialConexión EquipotencialBonding
Definiciones• Puente equipotencial (Bonding jumper): definido como el inicio de un conductor confiable para asegurar la conductividad eléctrica entre partes de metal queconductividad eléctrica entre partes de metal que requieren ser conectados eléctricamente.
• Circuito puente equipotencial (Bonding jumper circuit): Es la conexión entre las partes de un conductor en un ctoEs la conexión entre las partes de un conductor en un cto para mantener requerida la capacidad de corriente del cto.
• Equipo puente equipotencial (Bonding jumper Equipment): es la conexión entre 2 o mas partes de un equipo conductor a tierra.
• Principal puente Equipotencial(Bonding jumper main): es la conexión entre la malla a tierra y un equipo en servicio.servicio.
250.92 ServiciosLos sistemas de
tuberías, conduit, bandejas portabandejas porta cables, encerramientos, etc. requieren C ióConexión Equipotencial.
Sección 250.92(A)
250.92(B) Conexión equipotencial del equipo de acometida (250 71 NTC)equipo de acometida (250.71 NTC)
• Conexión de canalizaciones de la acometida, blindajes, , j ,bandejas y tuberías eléctricas.E i t t bl• Encerramientos o tableros con acometida eléctrica, incluyendo accesorios como medidores, etc..
• Todos las canalizaciones o blindajes por donde seblindajes por donde se conecte un conductor del electrodo de la PAT.
250.96 Conexión Equipotencial (250.75 NTC)NTC)
• Todos los encerramiento, tablero, marcos, accesorios y partes no portadoras de corriente y que puedan servir deque puedan servir de conductor deben conectarse eq ipotencialmente conequipotencialmente y con la capacidad de soportar con seguridad cualquier corriente que pudiera producir una falla eléctricaeléctrica.
Sección 250.96
Sección 250.96(A)
250.97 Conexión equipotencial de instalaciones a mas de 250 v (NTC 250.76)mas de 50 v (N 50.76)
Se debe asegurar la continuidad eléctrica de los conductores metálicos y cables con blindajeconductores metálicos y cables con blindaje metálico que contengan conductores distintos a la acometidaa la acometida.
Sección 250.97
250.98 Conexión Equipotencial de canalizaciones metálicas con holgura (250.77 NTC)metál cas con holgura ( 50.77 N )
• Las juntas de dilatación y las secciones telescópicas de las canalizaciones metálicas se pdeben hacer eléctricamente continuas mediante CE u otros medios.
250.100 Conexión Equipotencial en áreas peligrosaspeligrosas
• Se debe garantizar la continuidad eléctrica decontinuidad eléctrica de las partes metálicas no portadoras de corriente de los equipos, canalizaciones y encerramientos en losencerramientos en los lugares peligrosos, por cualquiera de los qmedios anteriormente mencionados.
Sección 250.100
250.102 Puentes Conexión Equipotencial en equipos (250 79 NTC)en equipos (250.79 NTC)
Material• Debe ser de cobre u otro material resistente a la corrosión y en barra conductora, tornillo o ,conductor adecuado similar.
• El calibre no debe ser menor al establecido por las tablasestablecido por las tablas.
• El calibre del conductor en bandejas porta cable debe ser el mismo o mayor al queel mismo o mayor al que correspondiente conductor del electrodo PAT que vaya en la canalizacióncanalización.
Sección 250.102(C) Dimensionamiento del conductor equipotencialconductor equipotencial
250.102 Dimensión de la conexión eléctrica permanente (Carga)eléctrica permanente (Carga)
Cual es el tamaño del conductor puesto aconductor puesto a tierra de un circuito protegido con un interr ptor de sobreinterruptor de sobre corriente de 1200 Amperios.Respuesta:Utilizando la tabla 250.122 el conductor250.122 el conductor para puesta a tierra es un 3/0 AWG.
Sección 250.102(E) Excepción
250.106 Sistema protección PararrayosLa NFPA 78 establece el estándar para instalaciones de sistemas d ió P d bde protección Pararrayos deben estar al menos a 1.8 m (6 ft) de las canalizaciones, ductos,
iequipos etc..
Sección 250.106 Sistema de Proteccionpara Descargas Atmosfericaspara Descargas Atmosfericas
La varilla de conexión del sistema de protección paraprotección para descargas atmosféricas no at os é cas odeberá ser usado como el sistema d óde conexión a tierra del edificio.
Protecciones de Casas contra rayos
Espaciamiento de terminales aéreos
Proteccion sobretensiones
Taller # 3: Determinar que falla existe
Para CCM
Entrada Trafo
Capitulo 4Articulo 250 Parte IIArticulo 250 Parte II
Circuitos y sistemas aterrizados
250.20 (A) Circuitos AC y Sistemas para aterrizar – menores de 50 Vaterrizar menores de 50 V
• Sistemas alimentados por un transformador >por un transformador > 150 V.
d á l d• Cuando están instalados como sistemas anti
d dcondensado o calefactores para difi iedificios o motores eléctricos
250.20 Circuitos AC y sistemas para aterrizar – entre 50 V y 1000 vaterrizar entre 50 V y 1000 v
• Cuando el voltaje máximo entre el conductor y tierra no superen los 150 v debe ponerse a tierra.
• Sistemas trifásicos conectados en estrella en el que se utilice el neutro como conductor PATSistemas trifásicos conectados en estrella en el que se utilice el neutro como conductor PAT
• Conexión delta en el que el punto medio de la bobina de una fase se utilice como conductor de PAT.
• Excepciones:
– Alimentador de hornos de fusión, refinado y temple
– Rectificadores que alimenten variadores de velocidad
– Circuitos de control < 1000 v
250.34 Generadores montados en Vehículos y generadores portátilesVehículos y generadores portátiles
No es necesario aterrizarse y es permitido servir como i i d i lsistema aterrizado si el generador:
1. Suministra potencia a pequipos montados en mismo generador o conectados con cordón y yclavija.
2. Que las partes metálicas no portadoras se conectenportadoras se conecten equipotencialmente al armazón del generador.
250.34(A) Generador portátil
250.162(A)Sistemas DC bifilaresSe debe poner a tierra excepto:• Sistemas equipados con detector a tierra• Sistemas que funcionen a < 50 v entre• Sistemas que funcionen a < 50 v entre
conductores.• Sistemas derivados de un rectificador• Circuitos con alarmas contra incendio conCircuitos con alarmas contra incendio con
corrientes máx. de 0.030 amp.
250 162 (B)Sistema DC Trifilares250.162 (B)Sistema DC Trifilares
• Se debe poner a tierra el conductor de neutro de todos los sistemas de CC trifásicos que alimentan equipos.
Taller
Capitulo 5Articulo 250 Parte IIArticulo 250 Parte II
Conexión sistemas puesta a tierraRevision tecnica
250.24 Conductor PAT sistemas < 1000v• El conductor de Pat debe llegar hasta cada medio de desconexión de la acometida y conectarlo
i i l l blequipotencialmente al tablero• El conductor no debe ser menor del 12.5 % del calibre de la acometida
250.58 Principal puente Equipotencialp p q pEn un sistema aterrizado es el conductor mas importante de un sistema y es el conductor queimportante de un sistema y es el conductor que se coloca entre la barra de neutro y el tablero o encerramiento.
250.32 Dos o mas edificios o estructuras unidad desde una acometida comúnunidad desde una acometida común
Cada edificio debe tener un electrodo Puesta a Ti d l bl áli dTierra, conectado al tablero metálico de desconexión principal.
Sección 32(B)(1) y (2)
250.36 Alta impedancia sistema conexión PAT (250 27 NTC)PAT (250.27 NTC)
• Conexión entre conductor del electrodo PAT y el neutro de la instalacióninstalación
• Conductor completamente aislado entre generador y alta impedancia.
• El conductor no debe ser < 8 AWG en cobre o 6 AWG en aluminio.D b tili t ió• Debe utilizarse una protección de relé falla a tierra.
Taller
Capitulo 6Capitulo 6Artículos partes IV y VI
Cajas eléctricas y Equipo puesta a tierratierra
Seccion 250.80
Seccio 250.84 Tuberia o cable bajo tierra
• Seccio 250.84(A). Cables bajo tierra: No es necesario re aterrizar la armadura onecesario re‐aterrizar la armadura o recubrimiento del cable.
( ) b l• Seccion 250.84(B). Las tuberias metalicas no requiere un aterrizamiento adicional.
• Para el conduit es permitido aterrizarse desde el interir del conduit
Sec 250.112 Equipos requeridos para ser aterrizadosaterrizados
• Switchgears: cuerpo y estructuras• Generadores y motoresGeneradores y motores• Controladores de motores• Ascensores y gruasy g• Garajes, teatros y equipos eléctricos en movimientos.
• Señalizadores eléctricos (comerciales).• Circuitos sistemas contraincendiosI t l i t d t fé i• Instalaciones contra descargas atmosféricas
• Equipos montados en estructuras o patines• Motores que operan bombas de agua• Motores que operan bombas de agua.
Sec. 250.116 Equipos No eléctricosOtros equipos que requieren aterrizamiento.• Grúas• Vehículos elevadores• Casas móviles• Casas móviles• Refrigeradores, maquinas para lavado.• Tuberías metálicas, agua y desperdicios, ductos metálicos para aire y
hornos.V hí l i l• Vehículos recreacionales.
Sec. 250.114 Equipos Conectados por cordón y enchufecordón y enchufe
Equipos que requieren ser aterrizados:• Refrigeradores, congeladores y aires acondicionados• Maquinas para lavado, secadores, lavadores de platos, bombas
sumergidas, bomba para acuario.• Herramientas operadas a mano y lámparas portátiles.
L ió i i d t f d i l d• La excepción son equipos energizados por un transformador aislado que tienen un nivel de voltaje < 50V en el secundario.
Puesta tierra Areas clasificadas
Capitulo 7Capitulo 7Articulo 250 Parte VIId d i iMetodos de aterrizamiento
250.8 Conexión de puesta a tierra
250.118 Conductor flexible
Seccion 119. Puesta a tierra
250.122 Tamano del conductor puestatierratierra
250.122(G) Tamano del conductor
250.122 Tamano del conductor
Conexion 250.142 Conexion del Neutro
Seccion 250.140
Seccion 250.146
Seccion 250.146(D)
Seccion 250.148
Interruptores con Detección de Falla a Tierra GFCITierra GFCI
• Los interruptores con detección de falla a tierra (GFCI, por sus siglas en inglés de Ground Fault Circuit Interrupters) son dispositivos diseñados para evitar choques eléctricos p p qaccidentales o electrocución evitando el paso de la corriente a tierra.
• Protegen contra incendios ocasionados por fallas eléctricas sobrecalentamiento de herramientas oeléctricas, sobrecalentamiento de herramientas o electrodomésticos y daños al aislamiento de los cables.
• Los códigos de la construcción exigen el uso de los GFCI en lugares “húmedos”, tales como cocinas y baños, y Cal/OSHA los exige en los sitios de construcciónCal/OSHA los exige en los sitios de construcción.
• Un GFCI no protege al trabajador contra los peligros de contacto directo con los conductores.
• Los GFCI han sido diseñados para detectar las peligrosas fallas a tierra y desconectar inmediata y automáticamente el circuito que suministra la corriente eléctrica, protegiendo así al usuario (los fusibles o breakers, por su parte, protegen el cableado y los equipos).
¿Como trabaja el GFCI?
• El GFCI vigila constantemente la electricidad que fluye en un circuito para detectarque fluye en un circuito para detectar cualquier pérdida de corriente. Si la que atraviesa el circuito difiere por una cantidadatraviesa el circuito difiere por una cantidad predeterminada de la que regresa (cuando se presenta una falla parte de la corriente sepresenta una falla, parte de la corriente se dirige a tierra por diversos caminos y no regresa por el conductor de neutro tal comoregresa por el conductor de neutro, tal como sucede normalmente), el GFCI apaga rápidamente ese circuitorápidamente ese circuito.
Protección de las Instalaciones En los siguientes lugares de cualquier
vivienda, los tomacorrientes monofásicos de 15 A y 20 A, 125 V, deben ofrecer protección a las personas mediante GFCI (Ground FaultCircuit Interrupted):
1. Adyacente a los lavamanos, estén o no en un cuarto de baño.
2. En los garajes y partes de edificaciones que estén en contacto qdirecto con la tierra o situadas a nivel del suelo, que se utilicen como zonas de almacenamiento o de trabajo.
3. En exteriores donde haya acceso fácil y directo.
4. En los sótanos o partes del sótano que no sean habitaciones y se utilicen como zonas de almacenamiento, de trabajo o similares.
5. En cocinas y adyacentes a lavaplatos.
En el articulo 100 de la NTC 2050 se define un Circuito de Interrupción por falla a tierra y se establecen algunos sitios donde se deben tener en cuenta:210-8 En las unidades de vivienda, tomas adyacentes a lavamanos, garajes, en exteriores, sótanos, cocinas, lavaplatos, baños. 517-20 Todos los tomacorrientes y equipos fijos que haya en un lugar mojado.
Conexion de GFCI• 555‐3 Puestos de atraque de embarcaciones. • 680‐5,6 Piscinas. • 210‐8 (a) (2), (3), (5), (6) y (7) Unidades de vivienda, los tomacorrientes monófasicos instalados en baños, áreas de trabajo, exteriores,
parqueaderos, en sótanos sin terminado, cocinas, lavaplatos.• 305‐6 (a) y (b) Instalaciones provisionales utilizadas para suministrar temporalmente corriente a equipos usados durante la construcción,
rehabilitación, mantenimiento, reparación o demolición de edificaciones.
• 210‐8(b) Hoteles, cuartos de baño y azoteas.• 517‐20 Áreas críticas (lugares húmedos).• 680‐31 Equipos eléctricos que se utilicen con piscinas portátiles .• 680‐41 Bañeras o piscinas para baños termales. • 680‐42 termales o un conjunto de equipo para baños terapéuticos. 680 te a es o u co ju to de equ po pa a ba os te apéut cos• 680‐51, 56 Fuentes de agua.• 680‐62 Bañeras terapéuticas. • 680‐70 Bañeras de hidromasajes.• 511‐10 Áreas donde se utilicen equipos eléctricos de diagnóstico, herramientas eléctricas portátiles o equipos de alumbrado portátiles. 550‐8b• 550‐23 Viviendas móviles.
Adicionales Puesta a tierra
Adicionales Puesta a tierra
Adicionales Puesta a tierra
Adicionales Puesta a tierra
Adicionales Puesta a tierra
Capitulo 8Tamaño de los conductores puesta aTamaño de los conductores puesta a
tierra
250.122(A) Calibre y capacidad del conductor puesta a tierraconductor puesta a tierra
Circuitos CC:No menor que la del conductor
de mayor calibrede mayor calibreEn ningún caso no menor a 8
AWG para cobre.Circuitos AC:Tendrá una capacidad no menor
a 1/5 de la de los conductores que están relacionadas.
No menor a 8 AWG para cobreCanalizaciones y equiposCalibre no mayor a 6 AWG.Transformadores de medición:
no menor a 12 AWG
Seleccion del conductor a Tierra
Rango o Setting de Aparato de protección de sobre
Tamaño (AWG o Kcmil)
Tabla 250.122 Mínimo tamaño del conductor a tierra para puesta a tierra de bandejas porta cable y equipos
de protección de sobre corriente a la cabeza del equipo, conduit etc.; No
exceder (Amperios) Cobre
Aluminio o cobre cubierto con
aluminio
Seleccion del conductor a Tierra
Ejemplo
Condiciones de Electrodos artificiales
• Acero recubierto con cobre, equivalente a “coperweld” diámetro min 16 mm (5/8”).coperweld diámetro min 16 mm (5/8 ).
• Se enterraran mínimo 2.44 m (8 ft)• El conductor se conecta a la barra de PATEl conductor se conecta a la barra de PAT mediante soldadura y a los puntos de enlace mediante electrodos apernados.
• Separación entre electrodos mínimo 1.83 m (6 ft).• En general los electrodos de PAT deben ubicarse cada 30 m aproximadamente, se incrementa o disminuye dependiendo del numero de conexionesconexiones.
Adicionales puesta a tierra
• Resistividad de la tierra
/ ( * * )R = ρ / (2*π*a) ρ= resistencia del medio, a=radio efectivo del electrodo
• Voltaje de Paso: Diferencia de potencial entre 2 puntos sobre el suelo separados a una distancia de un paso humano, 1 metro.
Voltaje de toque: Diferencia de potencial entre una estructura metálica a tierra y un punto y psobre la superficie del suelo, aprox 1 metro
Electrodo químico
• Tubo de cobre o material equivalente
á d• Diámetro > 50 cm y espesor de 2.0 mm
• Tapa en el fondo y tapa superior removible.
• Carga química 60% de cloruro de sodio y 40% de cloruro de calcio.
• Longitud de 3 mts
• Provisto de un conductor soldado• Provisto de un conductor soldado exotérmicamente calibre 4/0 AWG
Malla a tierra
• El calibre mínimo del conductor del conductor para una malla a tierra será calibre 4/0 AWGpara una malla a tierra será calibre 4/0 AWG (67,5 mm) para subestaciones y 2/0 para edificios y para conexiones de los equipos, en forma subterráneo, será 2 AWG (33.6 mm2), la conexión a tierra de equipos, será mínimo calibre 6 AWG (13 3 mm2)(13.3 mm2).
• Profundidad de la malla 0. 6 mts• Los conductores separados en la malla a tierra• Los conductores separados en la malla a tierra deben ser no menor de 7 mts para subestaciones y no mayores a 15 mts en plantas de proceso.y y p p
Malla a tierra
AdicionalesE tá d d P t tiEstándares de Puesta a tierra
En la industria
Tipico malla a tierra
Tipico de diseno en subestacion
Tipico en la Subestacion
Tipico puesta a Tierra en Planta
Filosofia de puesta a tierra para Cables
Continuacion
Filosofia Puesta Tierra instrumentos
Fil fi d Filosofia de Puesta a
Ti l Tierra para el sistema de
C t lControl
LERLERLocal
E i t Equipment Room
Puesta Tierra de Escaleras
Estandar para Vasijas y Resipientes
Varrilla Puesta a Tierra
Puesta tierra motor < 100 HP
M Motor Horizontal
Puesta Tierra de Estructuras.
Puesta Tierra de Pararrayos
Puesta tierra Tableros Electricos
Puesta tierra de Tanques.
Puesta Tierra Pulsadores Manuales
Puesta a tierra Valvula Operada con motor
Puesta tierra de Instrumentos
Estándar para Barra a tierra montada en muros internosmuros internos
DESCRIPCION1. CANAL ACERO 76X38mm2. BARRA COBRE ESTANADA ALTA CONDUCTIVIDAD
50x6mm.3. MINERAL RESISTENTE AL ACEITE.4. TORNILLO M10x40mm5. TUBERIA 50mm O/D.6. ARANDELA COMPRESION CABLE 70mm27. ARANDELA COMPRESION CABLE 35mm28 MONTAJE AISLADO CON TORNILLOS M108. MONTAJE AISLADO CON TORNILLOS M109. GRASA PROTECTORA.10. TORNILLOS M8x57mm11. ARANDELA COMPRESION CABLE 150MM2.12. ARANDELA COMPRESION CABLE 300MM2
Arreglo tipico de puesta tierra para Sistemas de datos Sistemas de datos
Tipico arreglo de puesta tierra Sistema de CCTVSistema de CCTV
Arreglo tipico puesta tierra Sistema de sonido para el llamado publicoSistema de sonido para el llamado publico
Arreglo tipico puesta tierraSistema equipos radio y ScadaSistema equipos radio y Scada
Violaciones al Codigo
Es un buen aterrizamiento?
Violaciones al Código
Fin de la presentaciónFin de la presentación
Muchas gracias
