30-Tema 4-5 IEBTy MT ALU Puesta A Tierra PDF

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Ingeniería EléctricaGrado en IngenieríaEléctricaIEByMTPORTADAJuan Bernabé García GonzalezRafael Molina MaldonadoDepartamento de Ingeniería Eléctrica - UMATema 4: Acometida e Instalaciones deEnlace en Baja TensiónParte 4 – Puesta a tierraTema 4: Acometida e Instalaciones de enlace en Baja TensiónPART...

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Departamento de Ingeniería Eléctrica

Grado en Ingeniería

Eléctrica IEByMT

Tema 4: Acometida e Instalaciones de Enlace en Baja Tensión Parte 4.5 – Puesta a tierra

Juan Bernabé García Gonzalez Rafael Molina Maldonado Departamento de Ingeniería Eléctrica - UMA PORTADA

INSTALACIONES ELÉCTRICA AS EN BAJA TENSIÓN

BLOQUE E I:

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tema 4: Acometida e Instalaciones de enlace en Baja Tensión PARTE 4.5: Puesta a tierra 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4

Definición de Puesta a tierra (ITC-BT 18) Representación esquemática de un circuito de opuesta a tierra Toma de tierra Conductores de tierra

4.5.5 4.5.6 4.5.7 4.5.8 4.5.9 4.5.10

Bornes de tierra Conductores de protección (CP o PE) Conductores de equipotencialidad Resistencia de las tomas e tierra Medida de la resistividad del terreno Medida de una toma de puesta a tierra

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4.5.1 Definición de Puesta a tierra (ITC-BT 18)

Es la unión eléctrica directa, sin fusible ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico con uno electrodo o grupo de ellos enterrados en el suelo PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Tiene por objeto: -

Limitar la tensión, que con respecto a tierra, puedan presentar las masas metálica. Asegurar la actuación de las protecciones Eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos. eléctricos

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PARTE 4.5 : Puestta a tierra

4.5.2 Representación esquemática de un circuito de puesta a tierra

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PARTE 4.5 : Puestta a tierra

4.5.3 Tomas de tierra Se pueden utilizar como electrodos de puesta a tierra: - Barras o tubos - Pletinas, conductores desnudos - Placas - Anillos o mallas metálicas constituidos por elementos anteriormente citados o combinaciones - Armaduras de hormigón enterradas, con excepción de las armaduras pretensadas - Otras estructuras metálicas que se demuestren apropiadas - No se pueden utilizar las canalizaciones de otros servicio (agua, líquidos o gases inflambles, etc) - Se deben enterrar a una profundidad nunca inferior a 50 cm. Dimensiones mínimas recomendadas para electr4odos de toma de tierra (Guía ITC-BT 18) Tipo de electrodo Picas

Placas

Dimensión mínima

Barras

Ø ≥ 14,2 mm (acero-cobre 250µ) Ø ≥ 20 mm (acero galvanizado 78µ)

Perfiles

Espesor ≥ 30 mm y sección ≥ 350 mm2

Tubos

Øexterior ≥ 30 mm y espesor ≥ 3 mm

Rectangular

1 m x 0,5 m Espesor ≥ 2 mm (cobre) Espesor ≥ 3 mm (acero galvanizado 78µ)

Cuadrada

1mx1m Espesor ≥ 2 mm (cobre) Espesor ≥ 3 mm (acero galvanizado 78µ)

Conductor desnudo

35 mm2 (cobre)

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4.5.4 Conductores de tierra

Es la línea de enlace con los electrodos de puesta a tierra.

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Tabla 1 (ITC-BT 18):Secciones mínimas convencionales de los conductores de tierra TIPO

Protegido mecánicamente

No protegido mecánicamente

Protegido contra la corrosión *

Según apartado 3.4 ITC-BT-18

16 mm2 Cobre 16 mm2 Acero Galvaniza

No protegido contra la corrosión

25 mm2 Cobre 50 mm2 Hierro

* La protección contra la corrosión puede obtenerse con una envolvente

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PARTE 4.5 : Puestta a tierra

4.5.5 Bornes de tierra

Puente seccionador

Borne principal de tierra Conductores de tierra Conductores de protección

Conductores de unión equipotencial principal Conductores de tierra

Conductores de puesta a tierra funcional, si son necesarios

Guía ITC-BT 18: Sección del puente seccionador de tierra debe ser la misma que la del conductor de tierra o sección equivalente si se utilizan otros materiales.

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4.5.6 Conductores de protección (CP o PE)

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Son la parte de la instalación de puesta a tierra que hacen contacto con las masas de los receptores y los elementos metálicos que puedan existir dentro de la instalación interior. Tabla 2 (ITC-BT 18): Relación entre las secciones de los conductores de protección las de fase Sección de los conductores de fase (mm2)

Secciones mínimas de los conductores de protección (mm2)

S 16

S(*)

1635

S/2

Los conductores de protección que no forman parte de la canalización de alimentación serán de cobre con una sección, al menos de: * Con un mínimo de 2,5 mm2 si tiene protección mecánica * Mínimo de 4 mm2 si no tienen protección mecánica Ver tabla UNE 20460-5-54 Apartado 543.1.1: Secciones mínimas CP, tabla válida si el material utilizado para las fases es el mismo que el utilizado en el conductor de protección.

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4.5.7 Conductores de equipotencialidad

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Conductor Principal de Equipotencialidad (CEP): Sección no inferior a la mitad de la del conductor de protección de su sección mayor de la instalación. Mínimo: 6 mm2 (si es cobre 2,5 mm2)

SCEP

SCPmás grande 2

Conductor Suplementario de Equipotencialidad (CES): Unirá la masa a un elemento conductor, Sección no inferior a la mitad de la del conductor de protección unido a masa. SCES

S CP 2

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

El valor de la resistencia de tierra será tal que cualquier masa no pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a: • 24 V en local o emplazamiento conductor • 50 V en los demás casos La resistencia de Puesta a Tierra está compuesta por tres factores: • La resistencia del propio electrodo (metal). • La resistencia de contacto del electrodo con la tierra. • La resistencia del suelo, desde la superficie del electrodo hacia fuera, en el espacio por donde circula la corriente, tierra circundante, desde el electrodo hacia fuera.

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Resistividad del terreno

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Resistividad del terreno El valor de la resistividad del terreno depende de la humedad y temperatura, y aumenta respecto a: • Bajas temperaturas • Sequedad No instalar toma de tierra en estratos de terrero donde pueda fluir corriente de agua (ríos, estanques, etc)

Valores medios aproximados de la resistividad en función del terreno. Naturaleza terreno

Valor medio de la Resistividad en Ω*m

Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos

50

Terraplenes cultivables poco fértiles y otros terraplenes

500

Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables

3.000

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

Resistencia del electrodo Fórmulas para estimar la resistencia de tierra en función de la resistividad del terreno y las características del electrodo

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Electrodo

Resistencia de Tierra en Ω

Placa enterrada vertical

R = 0,8 ρ/P

Placa enterrada horizontal

R = 1,6 ρ/P

Pica vertical

R = ρ/L

Conductor enterrado horizontalmente ρ, resistividad del terreno (Ohm.m) P, perímetro de la placa (m)

R

a

R

L

R = 2 ρ/L L, longitud de la pica o del conductor (m) R, resistencia de tierra (Ohmios)

a

L R

Placas

Conductores

a

L

Picas

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

Resistencia del electrodo Fórmulas para estimar la resistencia de tierra en función de la resistividad del terreno y las características del electrodo

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Electrodo

Resistencia de Tierra en Ω

Placa enterrada vertical

R = 0,8 ρ/P

Placa enterrada horizontal

R = 1,6 ρ/P

Pica vertical

R = ρ/L

Conductor enterrado horizontalmente ρ, resistividad del terreno (Ohm.m) P, perímetro de la placa (m)

Placas

R = 2 ρ/L L, longitud de la pica o del conductor (m) R, resistencia de tierra (Ohmios)

Conductores

Picas

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Cálculo de Resistencia de Tierra de la instalación receptora con esquema TT Id

ID

Uc Ud Id RA

Ud Id

RA

Uc I n

Se pretende que Ud < Uc La máxima Id será la I∆n

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

Valores máximos de Resistencia de Tierra de la instalación receptora con esquema TT con ID

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

(50 V) (24V)

En la práctica, las tomas de tierra suelen tener valores muy inferiores al resultado de los exigidos por el REBT

Valores máximos de Resistencia de Tierra en distintas instalaciones EDIFICIO Sin pararrayos

NTE-IEP Guía ITC-BT 26

Con pararrayos

RESITENCIA A TIERRA MÁXIMA 80 Ω 37 Ω (no vinculante) 15 Ω

Con equipos informáticos y/o telecomunicaciones

5Ω

Con equipos de sonido

2Ω

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4.5.8 Resistencia de las tomas de tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Determinación de longitud mínima de conductor de tierra desnudo enterrado y cálculo número de picas según terreno (NTE)

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4.5.9 Medida de la resistividad del terreno

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Método de Werner

Departamento de Ingeniería Eléctrica

4.5.9 Medida de la resistividad del terreno

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Método de Schlumberger

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4.5.10 Medida de una toma de puesta a tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Método de la resistencia de una puesta de tierra existente

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4.5.10 Medida de una toma de puesta a tierra

PARTE 4.5 : Puestta a tierra

Método de tierra de 3 polos llamada método del 62%

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PARTE 4.4: Instalacione es de enlace (II)

4.5.11 Fotografías

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PARTE 4.4: Instalacione es de enlace (II)

4.5.11 Fotografías...