REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN |
REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN 1973
PUESTAS A TIERRA.
INSTRUCCIÓN MIE BT- 039
1. OBJETO DE LAS PUESTAS A TIERRA.
2. PUESTAS A TIERRA. DEFINICIÓN.
3. PARTES QUE COMPRENDEN LAS PUESTAS A TIERRA.
3.1 Tomas de tierra.
3.2 Líneas principales de tierra.
3.3 Derivaciones de las líneas principales de tierra.
3.4 Conductores de protección.4. PROHIBICIÓN DE INCLUIR EN SERIE LAS MASAS Y LOS ELEMENTOS METÁLICOS EN LOS CIRCUITOS DE TIERRA.
5. TOMAS DE TIERRA INDEPENDIENTES.
6. ELECTRODOS. NATURALEZA, CONSTITUCIÓN, DIMENSIONES Y CONDICIONES DE INSTALACIÓN.
6.1 Naturaleza de los electrodos.
6.2 Constitución de los electrodos artificiales.
6.2.1 Placas enterradas.
6.2.2 Picas verticales.
6.2.3 Conductores enterrados horizontalmente.
6.3 Constitución de los electrodos naturales.8. CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES DE INSTALACIÓN DE LAS LÍNEAS DE ENLACE CON TIERRA, DE LAS LÍNEAS PRINCIPALES DE TIERRA Y DE SUS DERIVACIONES.
8.1 Naturaleza y secciones mínimas.
8.2 Tendido de los conductores de la línea de enlace con la tierra.
8.3 Tendido de los conductores de la línea principal de tierra de sus derivaciones y de los conductores de protección.
8.4 Conexiones de los conductores de los circuitos de tierra con las partes metálicas y masa y con los electrodos.
8.5 Prohibición de interrumpir los circuitos de tierra.
1. OBJETO DE LAS
PUESTAS A TIERRA
Las puestas a tierra se establecen con objeto,
principalmente, de limitar la tensión que con
respecto a tierra puedan presentar en un momento dado las
masas metálicas, asegurar la actuación de las
protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una
avería en el material utilizado.
Las puestas a tierra, a las que se refiere la presente
Instrucción, se aplicarán a todo elemento o
parte de la instalación que otras instrucciones
prescriban como obligatoria su puesta a tierra.
2. PUESTAS A TIERRA.
DEFINICIÓN
La denominación "puesta a tierra" comprende toda
la ligazón metálica directa sin fusible ni
protección alguna, de sección suficiente,
entre determinados elementos o partes de una
instalación y un electrodo, o grupo de electrodos,
enterrados en el suelo, con objeto de conseguir que el
conjunto de instalaciones, edificios y superficie
próxima del terreno no existan diferencias de
potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso
a tierra de las corrientes de falta o la descarga de origen
atmosférico.
3. PARTES QUE
COMPRENDEN LAS PUESTAS A TIERRA
Todo sistema de puesta a tierra constará de las
siguientes partes:
- Tomas de tierra.
- Líneas principales de tierra.
- Derivaciones de las líneas principales de
tierra.
- Conductores de protección.
El conjunto de conductores, así como sus derivaciones
y empalmes, que forman las diferentes partes de las puestas
a tierra, constituyen el circuito de puesta a
tierra.
3.1 Tomas de
tierra
Las tomas de tierra estarán constituidas por los
elementos siguientes:
- Electrodo. Es una masa metálica, permanentemente en
buen contacto con el terreno para facilitar el paso a
éste de las corrientes de defecto que puedan
presentarse o la carga eléctrica que tenga o pueda
tener.
- Línea de enlace con tierra. Está formada por
los conductores que unen el electrodo o conjunto de
electrodos con el punto de puesta a tierra.
- Punto de puesta a tierra es un punto situado fuera del
suelo que sirve de unión entre la línea de
enlace con tierra y la línea principal de tierra.
Las instalaciones que lo precisen, dispondrán de un
número suficiente de puntos de puesta a tierra,
convenientemente distribuidos, que estarán conectados
al mismo electrodo o conjunto de electrodos.
El punto de puesta a tierra estará constituido por un
dispositivo de conexión (regleta, placa, borne, etc.)
que permita la unión entre los conductores de las
líneas de enlace y principal de tierra de forma que
pueda, mediante útiles apropiados, separarse
éstas, con el fin de poder realizar la medida de la
resistencia de tierra.
3.2 Líneas
principales de tierra
Las líneas principales de tierra estarán
formadas por conductores que partirán del punto de
puesta a tierra y a las cuales estarán conectadas las
derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas
generalmente a través de los conductores de
protección.
3.3 Derivaciones de
las líneas principales de tierra
Las derivaciones de las líneas de tierra
estarán constituidas por conductores que
unirán la línea principal de tierra con los
conductores de protección o directamente con las
masas.
3.4 Conductores de
protección
Los conductores de protección sirven para unir
eléctricamente las masas de una instalación a
ciertos elementos con el fin de asegurar la
protección contra los contactos indirectos.
En el circuito de puesta a tierra, los conductores de
protección unirán las masas a la línea
principal de tierra.
En otros casos reciben igualmente el nombre de conductores
de protección, aquellos conductores que unen las
masas:
- al neutro de la red.
- a otras masas.
- a elementos metálicos distintos de las masas.
- a un relé de protección.
4. PROHIBICIÓN
DE INCLUIR EN SERIE LAS MASAS Y LOS ELEMENTOS
METÁLICOS EN EL CIRCUITO DE TIERRA
Los circuitos de puesta a tierra formarán una
línea eléctricamente continua en la que no
podrán incluirse en serie ni masas ni elementos
metálicos, cualquiera que sean estos. Siempre la
conexión de las masas y los elementos
metálicos al circuito de puesta a tierra, se
efectuará por derivaciones desde
éste.
5. TOMAS DE TIERRA
INDEPENDIENTES
Se considerará independiente una toma de tierra
respecto a otra cuando una de las tomas de tierra, no
alcance respecto de un punto a potencial cero, una
tensión superior a 50 V cuando la otra toma disipa la
máxima corriente de tierra prevista.
6. ELECTRODOS.
NATURALEZA, CONSTITUCIÓN, DIMENSIONES Y CONDICIONES
DE INSTALACIÓN
6.1 Naturaleza de los electrodos
Los electrodos pueden ser artificiales o naturales. Se
entiende por electrodos artificiales los establecidos con el
exclusivo objeto de obtener la puesta a tierra, y por
electrodos naturales las masas metálicas que puedan
existir enterradas.
Para las puestas a tierra se emplearan principalmente
electrodos artificiales. No obstante los electrodos
naturales que existirán en la zona de una
instalación y que presenten y aseguren un buen
contacto permanente con el terreno, pueden utilizarse bien
solos o conjuntamente con otros electrodos artificiales. En
general, se puede prescindir de éstos cuando su
instalación presente serias dificultades y cuando los
electrodos naturales cumplan los requisitos anteriormente
señalados con sección suficiente y la
resistencia de tierra que se obtenga con los mismos presente
un valor adecuado.
6.2
Constitución de los electrodos artificiales
Los electrodos podrán estar constituidos por:
- Electrodos simples constituidos por barras, tubos, placas,
cables, pletinas u otros perfiles.
- Anillos o mallas metálicas constituidos por
elementos indicados anteriormente o por combinaciones de
ellos.
Los electrodos serán de metales inalterables a la
humedad y a la acción química del terreno, tal
como el cobre, el hierro galvanizado, hierro sin galvanizar
con protección catódica o fundición de
hierro. Para este último tipo de electrodos, las
secciones mínimas serán el doble de las
secciones mínimas que se indican para los electrodos
de hierro galvanizados.
Sólo se admite los metales ligeros, cuando sus
resistencias a la corrosión son netamente superiores
a la que presentan, en el terreno que se considere, el cobre
o el hierro galvanizado.
- La sección de un electrodo no debe ser inferior a
º de la sección del conductor que constituye la
línea principal de tierra.
6.2.1 Placas
enterradas
Las placas de cobre tendrán un espesor mínimo
de 2 mm y las de hierro galvanizado de 2.5 mm. En
ningún caso la superficie útil de la placa
será inferior a 0.5 m2.
Se colocarán en el terreno en posición
vertical y en el caso en que sea necesaria la
colocación de varias placas se separarán unos
3 metros unas de otras.
6.2.2 Picas
verticales
Las picas verticales podrán estar constituidas
por:
- tubos de acero galvanizado de 25 mm de diámetro
exterior, como mínimo,
- perfiles de acero dulce galvanizado de 60 mm de largo,
como mínimo,
- barras de cobre o de acero de 14 mm de diámetro
como mínimo; las barras de acero tiene que estar
recubiertas de una capa protectora exterior de cobre de
espesor apropiado.
Las longitudes mínimas de estos electrodos no
serán inferiores a 2 m. Si son necesarias dos picas
conectadas en paralelo con el fin de conseguir una
resistencia de tierra admisible, la separación entre
ellas es recomendable que sea igual, por lo menos, a la
longitud enterrada de las mismas; si son necesarias varias
picas conectadas en paralelo, la separación entre
ellas deberá ser mayor que en el caso
anterior.
6.2.3 Conductores
enterrados horizontalmente
Estos conductores pueden ser:
- conductores o cables de cobre desnudo de 35
mm2
de sección, como mínimo,
- pletinas de cobre de, como mínimo, 35
mm2
de sección y 2 mm de
espesor,
- pletinas de acero dulce galvanizado de, como
mínimo, 100 mm2
de sección y 3 mm de
espesor,
- cables de acero galvanizado de 95
mm2
de sección, como mínimo. El empleo de cables
formado por alambres menores de 2.5 mm de diámetro
está prohibido,
- alambres de acero, como mínimo, 20
mm2
de sección, cubiertos con una capa de cobre de 6
mm2
como mínimo.
Los electrodos deberán estar enterrados a una
profundidad que impida sean afectados por las labores del
terreno y por las heladas y nunca a menos de 50 cm. No
obstante, si la capa superficial del terreno tiene una
resistividad pequeña y las capas más profundas
son de elevada resistividad, la profundidad de los
electrodos puede reducirse a 30 cm.
El terreno será tan húmedo como sea posible y
preferentemente tierra vegetal, prohibiéndose
constituir los electrodos por picas metálicas
simplemente sumergidas en agua. Se tenderán a
suficiente distancia de los depósitos o
infiltraciones que puedan atacarlos, y si es posible, fuera
de los pasos de personas y vehículos.
Para la puesta a tierra de apoyos de líneas
aéreas y columnas de alumbrado público, cuando
lo necesiten, será suficiente electrodos que tengan
en conjunto una superficie de contacto con el terreno de
0.25 m2.
Como superficie de contacto con el terreno, para las placas
se considerarán las dos caras, mientras que para los
tubos sólo cuenta la superficie externa de los
mismos.
6.3
Constitución de los electrodos naturales
Los electrodos naturales puedan estar constituidos
por:
a) Una red extensa de conducciones metálicas
enterradas, siempre que la continuidad de estas conducciones
quede perfectamente asegurada, y en el caso de que las
conducciones pertenezcan a una distribución
pública o privada, haya acuerdo con los
distribuidores correspondientes. Se prohibe utilizar como
electrodos las canalizaciones de gas, de calefacción
central y las conducciones de desagüe, humos o
basuras.
b) La cubierta de plomo de los cables de una red
eléctrica de baja tensión enterrada, con la
condición de que la continuidad de la cubierta de
plomo esté perfectamente asegurada y, en el caso de
que la red pertenezca a una distribución
pública, haya acuerdo con el distribuidor.
c) Los pilares metálicos de los edificios, si
están interconectados, mediante una estructura
metálica, y enterrados a cierta profundidad.
El revestimiento eventual de hormigón no se opone a
la utilización de los pilares metálicos como
tomas de tierra y no modifica sensiblemente el valor de su
resistencia de tierra.
7. RESISTENCIA DE
TIERRA
El electrodo se dimensionará de forma que su
resistencia de tierra, en cualquier circunstancia
previsible, no sea superior al valor especificado para ella,
en cada caso.
Este valor de 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.
Si las condiciones de la instalación son tales que
puedan dar lugar a tensiones superiores a los valores
señalados anteriormente, se asegurará la
rápida eliminación de la falta mediante
dispositivos de corte adecuados de la corriente de
servicio.
NOTA.- La resistencia de tierra de un electrodo depende de
sus dimensiones, de su forma y de la resistividad del
terreno en el que se establece. Esta resistividad
varía frecuentemente de un punto a otro del terreno,
y varía también con la profundidad.
La Tabla l
da, a título de
orientación, unos valores de la resistividad para un
cierto número de terrenos. Con el fin de obtener una
primera aproximación de la resistencia de tierra, los
cálculos pueden efectuarse utilizando los valores
medios indicados en la
Tabla
ll.
Bien entendido que los cálculos efectuados a partir
de estos valores no dan más que un valor muy
aproximado de la resistencia de tierra del electrodo. La
medida de resistencia de tierra de este electrodo puede
permitir, aplicando las fórmulas dadas en la
Tabla
lll, estimar el valor medio
local de la resistividad del terreno; el conocimiento de
este valor puede ser útil para trabajos posteriores
efectuados en unas condiciones análogas.
Naturaleza del terreno |
Resistividad en Ohm . m |
Terrenos pantanosos |
de algunas unidades a 30 |
Limo |
20 a 100 |
Humus |
10 a 150 |
Turba húmeda |
5 a 100 |
Arcilla plástica |
50 |
Margas y arcillas compactas |
100 a 200 |
Margas del jurásico |
30 a 40 |
Arena arcillosa |
50 a 500 |
Arena silícea |
200 a 3.000 |
Suelo pedregoso cubierto de césped |
300 a 500 |
Suelo pedregoso desnudo |
1500 a 3.000 |
Calizas blandas |
100 a 300 |
Calizas compactas |
1000 a 5000 |
Calizas agrietadas |
500 a 1000 |
Pizarras. |
50 a 300 |
Rocas de mica y cuarzo |
800 |
Granitos y gres procedente de alteración |
1.500 a 10.000 |
Granitos y gres muy alterados |
100 a 600 |
Naturaleza del terreno |
Valor medio de la resistividad en Ohm . m |
Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos |
50 |
Terraplenes cultivables poco fértiles y terraplenes |
500 |
Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables.. |
3.000 |
Electrodo |
Resistencia de la tierra en ohm |
Placa enterrada |
|
Pica vertical |
|
Conductor enterrado horizontalmente |
|
R, resistividad de terreno (Ohm . m)
P, perímetro de la placa (m)
L, longitud de la pica del conductor (m)
8.
CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES DE INSTALACIÓN
DE LAS LÍNEAS DE ENLACE CON TIERRA, DE LAS
LÍNEAS PRINCIPALES DE TIERRA Y DE SUS
DERIVACIONES
8.1 Naturaleza y secciones mínimas
Los conductores que constituyen las líneas de
enlace con tierra, las líneas principales de tierra y
sus derivaciones, serán de cobre o de otro metal de
alto punto de fusión y sus sección debe ser
ampliamente dimensionada de tal forma que cumpla las
condiciones siguientes:
a) La máxima corriente de falta que pueda producirse
en cualquier punto de la instalación, no debe
originar en el conductor una temperatura cercana a la de
fusión ni poner en peligro los empalmes o conexiones
en el tiempo máximo previsible de duración de
la falta, el cual sólo podrá ser considerado
como menor de dos segundos en los casos justificados por l
as características de los dispositivos de corte
utilizados.
b) De cualquier forma los conductores no podrán ser,
en ningún caso, de menos de 16
mm2
de sección para las líneas principales de
tierra ni de 35 mm2
para las líneas de enlace con tierra, si son de
cobre. Para otros metales o combinaciones de ellos, la
sección mínima será aquella que tenga
la misma conductancia que un cable de cobre de 16
mm2
o 35 mm2
según el caso.
Para las derivaciones de las líneas principales de
tierra, las secciones mínimas serán las que se
indican en la Instrucción
MI
BT 017 para los conductores de
protección.
8.2 Tendido de los
conductores de la línea de enlace con tierra
Los conductores de enlace con tierra desnudos enterrados
en el suelo se considerarán que forman parte del
electrodo.
Si en una instalación existen tomas de tierra
independientes se mantendrá entre los conductores de
tierra un aislamiento apropiado a las tensiones susceptibles
de aparecer entre estos conductores en caso de
falta.
8.3 Tendido de los
conductores de la línea principal de tierra, y sus
derivaciones y de los conductores de protección
El recorrido de estos conductores será lo
más corto posible y sin cambios bruscos de
dirección. No estarán sometidos a esfuerzos y
estarán protegidos contra la corrosión y
desgaste mecánico. Además, los conductores de
protección cumplirán con lo establecido en la
Instrucción
MI
BT 017.
8.4 Conexiones de
los conductores de los circuitos de tierra con las partes
metálicas y masas y con los electrodos
Los conductores de los circuitos de tierra
tendrán un buen contacto eléctrico tanto con
las partes metálicas y masas que desean poner a
tierra como con el electrodo. A estos efectos se dispone que
las conexiones de los conductores de los circuitos de tierra
con las partes metálicas y con los electrodos se
efectúen con todo cuidado por medio de piezas de
empalme adecuadas, asegurando las superficies de contacto de
forma que la conexión sea efectiva, por medio de
tornillos, elementos de compresión, remaches o
soldadura de alto punto de fusión. Se prohibe el
empleo de soldaduras de bajo punto de fusión, tales
como estaño, plata, etc.
Los contactos deben disponerse limpios, sin humedad y en
forma tal que no sea fácil que la acción del
tiempo destruya por efectos electroquímicos las
conexiones efectuadas. A este fin, y procurando siempre que
la resistencia de los contactos no sea elevada, se
protegerán éstos en forma adecuada con
envolventes o pastas, si ello se estimase conveniente.
En caso de utilizar como electrodo la conducción del
agua, la conexión del conductor de enlace con tierra
a dicha conducción se efectuará inmediatamente
después de la entrada a ésta en el edificio y
antes del contador general de agua. Su conexión se
efectuará por medio de un conductor que estará
necesariamente protegido especialmente contra los ataques
químicos.
Si no se pudiera respetar la condición anterior, por
tropezar con grandes dificultades prácticas, el punto
de conexión podrá encontrarse después
del contador y de los accesorios que se encuentren en la
conducción principal de agua. En este caso el
contador y los demás accesorios de la
conducción de agua serán puenteados por medio
de un conductor de cobre de 16
mm2
de sección, como mínimo, u otro conductor de
resistencia eléctrica equivalente, y dispuesto de
forma que el contador de agua pueda ser montado o desmontado
sin que sea necesario quitar el puente.
8.5
Prohibición de interrumpir los circuitos de
tierra
Se prohibe intercalar en circuitos de tierra
seccionadores, fusibles o interruptores. Sólo se
permite disponer un dispositivo de corte en los puntos de
puesta a tierra, de forma que permita medir la resistencia
de la toma de tierra.
9. SEPARACIÓN
ENTRE LAS TOMAS DE TIERRA DE LAS MASAS DE LAS INSTALACIONES
DE UTILIZACIÓN Y DE LAS MASAS DE UN CENTRO DE
TRANSFORMACIÓN
Se verificará que las masas puestas a tierra en
una instalación, así como los conductores de
protección asociados a estas masas o a los
relés de protección de masa, no están
unidas a la toma de tierra de las masas de un centro de
transformación. Si no se hace el control mediante la
medida efectuada entre las tomas de tierra de las masas de
las instalaciones de utilización y la de las masas
del centro de transformación, se considera que las
tomas de tierra son eléctricamente independientes
cuando se cumplen todas y cada una de las condiciones
siguientes:
a) No existe canalización metálica conductora
(cubierta metálica de cable no aislada especialmente,
canalización de agua, gas, etc.) que una la zona de
tierras del centro de transformación con la zona
donde se encuentran los aparatos de utilización.
b) La distancia entre las tomas de tierra del centro de
transformación y las tomas de tierra u otros
elementos conductores enterrados en los locales de
utilización, es al menos igual a 15 metros para
terrenos cuya resistividad no sea elevada ( 100 ohmios metro
cuadrado/metro). Cuando el terreno sea muy mal conductor,
esta distancia será aumentada.
c) El centro de transformación está situado en
un recinto aislado de los locales de utilización o
bien, si está contiguo a los locales de
utilización o en el interior de los mismos,
está establecido de tal manera que sus elementos
metálicos no están unidos
eléctricamente a los elementos metálicos
constructivos de los locales de
utilización.
10. REVISIÓN
DE TOMAS DE TIERRA
Por la importancia que ofrece, desde el punto de vista
de la seguridad, cualquier instalación de toma de
tierra, deberá ser obligatoriamente comprobada por
los servicios oficiales en el momento de dar de alta la
instalación para el funcionamiento.
Personal, técnicamente competente, efectuará
esta comprobación anualmente en la época en
que el terreno esté más seco. Para ello, se
medirá la resistencia de tierra, reparando
inmediatamente los defectos que se encuentren. En los
lugares en que el terreno no sea favorable a la buena
conservación de los electrodos, estos, así
como también los conductores de enlace entre ellos
hasta el punto de puesta a tierra, se pondrán al
descubierto para su examen, al menos una vez cada cinco
años.