Cables de puesta a tierra naturales, bucles de puesta a tierra y cables de puesta a tierra
Puesta a tierra natural
Para obtener dispositivos de puesta a tierra de baja resistencia, las llamadas puestas a tierra naturales: agua y otras tuberías tendidas en el suelo, estructuras metálicas bien conectadas a tierra, etc. Dichos electrodos naturales puestos a tierra pueden tener una resistencia del orden de fracciones de ohm y no requieren costos especiales para su disposición. Por lo tanto, deben usarse primero.
En los casos en que tales conductores de puesta a tierra naturales estén ausentes, para los dispositivos de puesta a tierra es necesario disponer una puesta a tierra artificial, como bucles de puesta a tierra, que son filas de ángulos o tuberías clavadas en el suelo, conectadas por tiras de acero.
La resistencia de fuga total del bucle de puesta a tierra está determinada por la resistencia de fuga de los electrodos puestos a tierra individuales de acuerdo con la conocida ley de ingeniería eléctrica (como la suma de las conductancias de los conductores conectados en paralelo). Sin embargo, el fenómeno del llamado apantallamiento mutuo de los electrodos puestos a tierra debe tenerse en cuenta con los electrodos de puesta a tierra en bucle.Este fenómeno conduce a un aumento de la resistencia contra la dispersión de los electrodos puestos a tierra ubicados en el bucle de puesta a tierra, en comparación con los electrodos de puesta a tierra individuales (esquina, tira, etc.) en alrededor de 1,5 e incluso hasta 5-6 veces (para esquemas particularmente complejos) ). Cuanto más cerca estén los interruptores de puesta a tierra entre sí, más afectará el blindaje mutuo a la resistencia de fuga total. Por lo tanto, los electrodos de puesta a tierra individuales deben ubicarse con distancias entre ellos de al menos 2,5 y hasta 5 m.
Se denominan los coeficientes que explican el aumento de la resistencia a las salpicaduras como consecuencia del grado de protección mutua del uso de los electrodos puestos a tierra. Todas las partes del bucle de tierra tienen aproximadamente el mismo potencial cuando fluye una corriente de falla a tierra a través de él. Es por eso que los bucles de tierra contribuyen a la ecualización de potenciales en el área que ocupan... En algunos casos (por ejemplo, en instalaciones con un voltaje de 110 kV y más, instalaciones de laboratorio con alto voltaje, etc.) están especialmente dispuestos para este propósito en forma de una rejilla de tiras bastante común (además de tuberías o esquinas).
cables de tierra
La implementación de redes de puesta a tierra se facilita mediante el uso de estructuras de acero para diversos fines como conductores de puesta a tierra. Los llamaremos convencionalmente conductores naturales.
Pueden servir como conductores naturales:
a) construcciones metálicas de edificios (vigas, columnas, etc.),
b) estructuras metálicas para fines industriales (vías de grúas, repartidores, galerías, plataformas, huecos de ascensores, montacargas, etc.),
c) tuberías metálicas para todos los fines: suministro de agua, alcantarillado, calefacción, etc.(excepto tuberías para mezclas inflamables y explosivas),
d) tubos de acero para cableado eléctrico,
e) las cubiertas de plomo y aluminio (pero no la armadura) de los cables.
Pueden servir como los únicos conductores de tierra si cumplen con los requisitos PUE en términos de sección transversal o conductividad (resistencia).
El acero se utiliza principalmente como conductores de puesta a tierra.Para instalaciones de iluminación y en otros casos en los que el uso del acero es estructuralmente inconveniente o la conductividad es insuficiente, se utiliza cobre o aluminio.
Los conductores de puesta a tierra se dividen en principales (troncales) y se ramifican desde ellos para separar los consumidores de energía.
Los conductores de puesta a tierra deben tener las dimensiones mínimas especificadas en el PUE.
En instalaciones eléctricas con una tensión de hasta 1000 V con neutro aislado, la carga admisible de los conductores principales de puesta a tierra de acuerdo con los requisitos de PUE debe ser al menos el 50% de la carga continua admisible en el conductor de fase de los más potentes. línea de esta sección de la red y la carga admisible de las ramas de los cables de puesta a tierra a los consumidores de energía individuales: al menos 1/3 de la carga admisible de los cables de fase que alimentan estos receptores eléctricos.
Para conductores de puesta a tierra con una tensión de hasta 1000 V y superior, no se requieren secciones transversales de más de 100 mm para acero, 35 mm2 para aluminio y 25 mm2 para cobre.
Por lo tanto, la selección de conductores para la puesta a tierra de equipos es bastante simple, ya que la carga admisible de varios conductores se puede obtener de las tablas de PUE o de los libros de referencia eléctrica.
La situación es más complicada con la selección de conductores de puesta a tierra para instalaciones de 380/220 y 220/127 V con neutro puesto a tierra. La interrupción de la sección de emergencia se produce si existe un cierto valor de la corriente de cortocircuito; por lo tanto, es necesario tener la menor resistencia de cortocircuito posible donde, en caso de emergencia, la corriente alcanzaría el valor requerido para que la protección funcione. El valor de corriente de acuerdo con los requisitos de PUE debe exceder al menos 3 veces la corriente nominal del fusible del fusible más cercano o 1,5 veces la corriente máxima de liberación de la máquina más cercana. Este requisito asegura que el fusible se funda y la máquina se apague. Este es el primer requisito de PUE con respecto a los dispositivos de puesta a tierra.
Un circuito monofásico en una red con un neutro conectado a tierra incluye resistencias: devanados (y circuito magnético) del transformador, cable de fase, cable neutro (cable neutro). El transformador y el conductor de fase se seleccionan de acuerdo con la carga y otros factores no relacionados con el sistema de puesta a tierra.
Se prescribe el siguiente requisito para el hilo cero (zero wire) del PUE: su resistencia no debe exceder más de 2 veces la resistencia del hilo de fase de la línea más potente de las que alimentan la instalación eléctrica o receptor eléctrico (o la conductividad debe ser como máximo un poco del 50% de la conductividad del cable de fase). Este es el segundo requisito de PUE con respecto a los dispositivos de puesta a tierra.
En la mayoría de los casos, el primer requisito se cumple automáticamente si se cumple el segundo requisito.Por lo tanto, es principalmente necesario garantizar el valor de resistencia requerido del cable neutro (cable neutro). Para hacer esto, es necesario tomar la sección transversal del cable cero (neutro) igual al 50% de la fase.
La selección correcta de conductores neutros es de particular importancia para la seguridad.
