Para entender su importancia, vamos a revisar porque existe el SPT
Con el desarrollo de la electricidad, la expansión de la generación, distribución de electricidad y su uso final en el siglo XIX, la introducción de sistemas eléctricos de corriente continua y corriente alterna; su impacto en la sociedad con sus aplicaciones y desarrollo de equipamiento, se expandieron también los eventos de daños en equipos, la liberación de energía descontrolada y los “choques eléctricos”.
El Origen del concepto de sistema de puesta a tierra (SPT) se da en el siglo XIX, por la necesidad de un “algo” que pudiera proteger a las personas, los equipos y el entorno de los peligros asociados a la corriente eléctrica.
- En el Siglo XIX con la implementación de los sistemas eléctricos, también creció la necesidad de una forma de controlar y dirigir la energía no deseada liberada por fallos.
- Los ingenieros y científicos comenzaron a formalizar prácticas de seguridad, incluyendo la conexión de partes metálicas de los equipos eléctricos a un punto de referencia común: la tierra. Esto proporcionó un medio para disipar la energía peligrosa de manera segura.
- Los investigadores como Michael Faraday y James Clerk Maxwell y sus aportes a los avances en teoría eléctrica: contribuyeron a la comprensión de los campos eléctricos y magnéticos, lo que ayudó a establecer la importancia de un punto de referencia estable (la tierra) en los sistemas eléctricos.
El sistema de puesta a tierra es el conjunto de conexiones eléctricas que unen las partes metálicas expuestas de una instalación, el neutro del sistema eléctrico y la tierra. El SPT debe garantizar la seguridad y protección de las formas de vida, las instalaciones, los equipos y el correcto funcionamiento de cualquier instalación eléctrica, manteniendo las tensiones del sistema dentro de niveles seguros y estables.
Los objetivos del SPT son:
- Garantizar un camino seguro de despeje para las corrientes de falla, como las causadas por un cortocircuito o un fallo de aislamiento, se dirijan a la tierra en lugar de atravesar el cuerpo humano.
- Establecer un punto de referencia constante para las tensiones dentro del sistema eléctrico respecto a la tierra.
- Asegurar que cuando se presenten sobrecargas o impactos de rayos, la conexión a tierra permita que la alta energía se disipe de manera segura en el suelo.
- Ayudar a la reducción de las interferencias electromagnéticas y el ruido eléctrico, con la conexión del sistema a la tierra.
- Dar cumplimiento de requisito de normas y reglamentos eléctricos, como el RETIE en Colombia o las normas IEEE e IEC a nivel internacional, donde se exige la conexión a tierra de los sistemas eléctricos como una medida de seguridad esencial.
Las funciones del SPT:
- Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos.
- Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas.
- Servir de referencia común al sistema eléctrico.
- Conducir y disipar con suficiente capacidad las corrientes de falla, electrostática y de rayo.
- Transmitir señales de RF en onda media y larga.
- Realizar una conexión de baja resistencia con la tierra y con puntos de referencia de los equipos.
Recuerda que en el RETIE 2024, en su libro 3 especifica en el capítulo 1 todo el titulo 12 sistemas de puesta a tierra, aquí vamos a ver algunos artículos interesantes que debes tener presentes y como propietario o tenedor de la instalación eléctrica.
Además, que en su título 1 del mismo capitulo y libro, especifica al detalle el campo de aplicación, “…Los requisitos del presente reglamento aplican a las instalaciones eléctricas construidas con posterioridad a la entrada en vigencia del mismo, así como a las ampliaciones y remodelaciones. En las construidas con posterioridad al 1° de mayo de 2005, el propietario o tenedor de la misma debe dar aplicación a las disposiciones contenidas en el RETIE vigente a la fecha de construcción y en las anteriores al 1° de mayo de 2005, garantizar que no representen alto riesgo para la salud o la vida de las personas y animales, o atenten contra el medio ambiente, o en caso contrario, hacer las correcciones para eliminar o mitigar el riesgo…”
Artículo 3.12.1. Requisitos generales del sistema de puesta a tierra
- Cuando por requerimientos de un edificio existan varias puestas a tierra, todas ellas deben estar interconectadas eléctricamente, según criterio adoptado de IEC-61000 5-2, tal como aparece en la Figura 3.12.1. a.
- La anterior figura deja claro que se deben interconectar todas las puestas a tierra de un edificio, es decir, aquellas partes del sistema de puesta a tierra que están bajo el nivel del terreno y diseñadas para cada aplicación particular. Esta interconexión puede hacerse por encima o por debajo del nivel del terreno.
Artículo 3.12.2. Componentes de los sistemas de puesta a tierra
- 12.2.1. Electrodos de puesta a tierra deben ser uno o varios de los siguientes tipos de electrodos: Varillas, tubos, placas, flejes, alambres o cables desnudos.
- 12.2.2. Conductor del Electrodo de puesta a tierra o conductor a tierra su Amm2 depende del NT de la instalación.
- 12.2.3. Conductor de protección o de puesta a tierra de equipos deben ser continuos, sin interruptores o medios de desconexión y cuando se unan deben hacerlo en las cajas, mediante empalmes o uniones con soldadura o con conectores certificados para tal uso.
Artículo 3.12.6. Mantenimiento de sistemas de puesta a tierra
- Los componentes del sistema de puesta a tierra tienden a perder su efectividad después de unos años, debido a corrosión, fallas eléctricas, daños mecánicos e impactos de rayos.
- Los trabajos de inspección y mantenimiento deben garantizar una continua actualización del SPT para el cumplimiento del presente Reglamento. Si una inspección muestra que se requieren reparaciones, estas deben ser realizadas sin retraso y no ser pospuestas hasta el próximo ciclo de mantenimiento.
- Las recomendaciones y criterios para ejecutar las actividades de mantenimiento de los sistemas de puesta a tierra deben establecerse por parte del responsable de la construcción de la instalación eléctrica, y deben ser informados a través del manual de operación y mantenimiento referenciado en el Título 6 del presente Libro.
Artículo 3.12.6. Mantenimiento de sistemas de puesta a tierra
Los intervalos de la tabla pueden variar, según condiciones climáticas locales, fallas que comprometan la integridad del SPT, normas de seguridad industrial, exigencias de compañías de seguros, procedimientos o regulaciones técnicas de empresa.
Artículo 3.12.6. Mantenimiento de sistemas de puesta a tierra
Registros, la inspección del SPT debe documentar y evidenciar mediante registros, como mínimo la siguiente información:
- Condiciones generales de los conductores del sistema
- Nivel de corrosión
- Estado de las uniones de los conductores y componentes
- Valores de resistencia, desviaciones de los requisitos respecto del RETIE,
- Documentar todos los cambios frente a la última inspección
- Resultados de las pruebas realizadas
- Registro fotográfico y rediseño o propuesta de mejoras del SPT si se requieren.
Aquí algunas de las referencias del marco normativo Internacional
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
- Std 80:2013 Requisitos para la puesta a tierra de subestaciones y cálculo de la resistencia de la tierra y potencial de toque.
- Std 81:2012 Medición de resistividad, impedancia de tierra y potenciales de superficie según
- Std 142:2007 (Green Book) Guía de prácticas para la puesta a tierra de sistemas eléctricos industriales y comerciales.
- Std 837:2014 Estándar para conexiones de puesta a tierra permanentes.
- IEC (Comisión Electrotécnica Internacional)
- 60364-5-54:2011 Requisitos para la puesta a tierra y conductores de protección en instalaciones de baja tensión y métodos de puesta a tierra permitidos.
- 60479-1:2018 Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano
- 62305-3:2010 Protección contra rayos – Parte 3: Daño físico a estructuras y peligro para las personas y diseños de sistemas de puesta a tierra específicos para protección contra rayos.
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Ing. John Martínez
Líder de Subestaciones
Transequipos S.A.
