Sistemas de Puesta a Tierra: Fundamentos, Componentes y Optimización

La puesta a tierra es una unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección, de una parte del circuito eléctrico o de una parte conductora que no es del circuito, mediante una toma a tierra con uno o más electrodos.

¿Qué es un Sistema de Puesta a Tierra?

Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a tierra.

Objetivo de la Puesta a Tierra

El objetivo principal de la puesta a tierra es conseguir que en el conjunto de instalaciones no haya diferencias de potencial peligrosas y derivar al terreno las cargas.

Funciones de la Puesta a Tierra

• Repartir por el electrodo las corrientes de descarga electrostáticas atmósfera-tierra.
• Conducir por el suelo las corrientes inducidas por el rayo entre dos puntos de una línea.
• Facilitar que circulen corrientes de fuga entre la toma a tierra y la instalación eléctrica.
• Garantizar la protección y seguridad de personas y animales contra contactos indirectos.

Elección e Instalación de Materiales para la Puesta a Tierra

Es crucial la coordinación del aislamiento de los aparatos, las características de los dispositivos de protección contra sobretensiones y la existencia de una buena red a tierra. Si la resistividad del suelo es baja, se pueden producir diferencias de potencial.

Elementos de un Sistema de Puesta a Tierra

Los elementos principales son:

• Toma a tierra
• Conductores de tierra
• Bornes de puesta a tierra
• Conductores de protección

Definiciones Clave

Toma a Tierra

Elemento metálico de unión entre el terreno y el circuito instalado.

Electrodo

Cualquier masa metálica que, introducida en el terreno, facilita el paso a tierra de las diferentes cargas.

Profundidad del Electrodo

El electrodo se entierra a más de 0.50 m para garantizar que, en caso de humedad o presencia de hielo, no aumente la resistencia de la tierra por encima del valor previsto.

Materiales para Electrodos

Se utiliza cobre, hierro o acero.

Tipos de Electrodos

Los más habituales son los artificiales: cables, picas, placas, conductores enterrados, etc.

Comportamiento Eléctrico del Terreno

Viene definido por la resistencia que ofrece al ser atravesado por una corriente eléctrica.

Resistividad del Terreno

Si la resistividad del terreno es alta, significa que el terreno es mal conductor.

Factores de la Resistencia del Terreno

Depende de los materiales que lo forman y se mide en ohmios por metro.

Resistencia Aparente

Es la resultante de las diferentes capas que forman el terreno.

Tratamiento de Terrenos

Es necesario tratar el suelo alrededor de los electrodos para reducir el valor de su resistividad.

Tratamientos Comunes

• Con sales: Mezcla con el terreno de un tipo de sal que, al llover, se mezcla y se filtra en el suelo.
• Con geles: Se aplican dos sustancias que, al combinarse, forman un gel.
• Abono electrolítico: Aumenta los electrolitos en disolución con el agua del terreno.