Sistemas de puesta a tierra para redes eléctricas de hasta 1000 V y más
Existen varias opciones para el funcionamiento de las redes eléctricas, dependiendo de su sistema de puesta a tierra. Caractericemos brevemente los sistemas de puesta a tierra existentes para redes eléctricas con una clase de voltaje de hasta 1000 V y más.
Redes con clase de tensión hasta 1000 V
sistema TN-C
En la red eléctrica de esta configuración, el borne neutro del transformador de alimentación está firmemente puesto a tierra, es decir, está conectado eléctricamente al bucle de tierra de la subestación transformadora. A lo largo de toda la longitud desde la subestación hasta el consumidor, los conductores neutros y de protección se unen en un común: el llamado. alambre de pluma.
Esta red proporciona "Neutralización" de los aparatos eléctricos, conectando los conductores neutro y de protección al conductor PEN combinado. Esta red está obsoleta y solo se aplica en industria y alumbrado público.
El restablecimiento de los aparatos eléctricos en la vida cotidiana está prohibido debido al peligro de crear un potencial peligroso en los edificios de restablecimiento, razón por la cual dicha red en edificios antiguos funciona exclusivamente como dos hilos: solo se utilizan cables neutros y de fase.
sistema TN-C-S
Esta red difiere de la anterior en que el cable PEN combinado se divide en un punto determinado, por regla general, después de ingresar al edificio, en un cable neutro N y un cable de protección a tierra PE.
La red de configuración TN-C-S es la más común en nuestro tiempo. Esta red es uno de los sistemas recomendados según PUE y puede ser implementado en nuevas instalaciones.
Sistema de puesta a tierra TN-C:
1 — cable de tierra del cero (punto medio) de la fuente de alimentación, 2 — partes conductoras expuestas, N — cable de trabajo neutro — cable de trabajo neutro (neutro), PE — cable de protección — cable de protección (cable de puesta a tierra, cable de protección cero, cable de protección del sistema de conexión equipotencial), PEN — conductores neutros combinados de protección y neutro de trabajo — conductores neutros combinados de protección y de trabajo neutro.
sistema TN-S
La configuración de esta red eléctrica se diferencia de las anteriores en que prevé la separación del conductor combinado de la subestación de potencia, a lo largo de toda la línea se separan los conductores neutro y de tierra.
Este sistema se utiliza en la construcción de nuevas instalaciones y es el más preferido de todos los disponibles. Pero debido al mayor costo de implementación (la necesidad de colocar un conductor de protección separado), a menudo se prefiere la red de configuración TN-C-S.
Sistema de puesta a tierra TN-S:
Sistema de puesta a tierra TN-C-S:
sistema TT
Entonces transformador de potencia neutro también tiene una conexión a tierra dura, pero el cableado del usuario final está conectado a tierra mediante un circuito de conexión a tierra separado que no está conectado eléctricamente al neutro conectado a tierra del transformador.
Este sistema de puesta a tierra se recomienda para su uso en caso de condiciones insatisfactorias de las redes eléctricas, donde la operación de la puesta a tierra provista puede ser peligrosa.
Básicamente, se trata de redes TN-C, en las que en principio no se prevé puesta a tierra, así como redes TN-CS, que no cumplen los requisitos de la PUE en cuanto a la resistencia mecánica del conductor combinado, así como la presencia de su múltiple puesta a tierra.
Sistema de puesta a tierra TT:
1 — conductor de puesta a tierra del cero (punto medio) de la fuente de alimentación, 2 — partes conductoras expuestas, 3 — conductor de puesta a tierra de partes conductoras expuestas, N — conductor de trabajo neutro — conductor de trabajo neutro (cero), PE — conductor de protección — protección conductor (conductor de puesta a tierra, conductor de protección neutro, conductor de protección del sistema de conexión equipotencial).
Sistema de informacion
Los neutros de los transformadores de potencia en la red de esta configuración no están puestos a tierra, es decir, están aislados del circuito de tierra de la subestación. El conductor de tierra de protección se puede conectar al bucle de tierra de la subestación o directamente en el usuario al bucle de tierra existente.
Sistema de puesta a tierra TI:
1 — resistencia de puesta a tierra del cero de la fuente de alimentación (si existe), 2 — cable de puesta a tierra, 3 — partes conductoras expuestas, 4 — dispositivo de puesta a tierra, PE — conductor de protección — conductor de protección (conductor de puesta a tierra, conductor de protección neutral, conductor de protección de la conexión equipotencial).
Este sistema de puesta a tierra se utiliza para alimentar equipos que tienen requisitos especiales de seguridad y confiabilidad. Son los locales de instalaciones eléctricas de centrales eléctricas, subestaciones, industrias peligrosas, en particular la industria minera, salas de voladuras, etc.
Redes con una clase de tensión superior a 1000 V
Instalaciones eléctricas y redes de tensión clase 6, 10 y 35 kV funcionan en la mayoría de los casos en modo neutro aislado… Debido a la falta de puesta a tierra del neutro, un cortocircuito de una de las fases a tierra no es un cortocircuito y no es inhabilitado por la protección.
En caso de un cortocircuito en la red de esta configuración, se permite su operación a corto plazo, por regla general, durante el tiempo para encontrar la sección dañada y desconectarla de la red. Es decir, en presencia de un cortocircuito en la red con un neutro aislado, los consumidores no pierden energía, pero continúan trabajando en el mismo modo, con la excepción de la zona dañada, en la que se observa un modo de fase incompleta: una ruptura en una de las fases.
El peligro de esta red radica en que en caso de cortocircuito monofásico, las corrientes se propagan a tierra desde el punto en que el conductor cae 8 m en espacio abierto y 4 m en interior. Una persona que caiga dentro del rango de propagación de estas corrientes sufrirá una descarga eléctrica fatal.
La red de neutro de 6 y 10 kV se puede poner a tierra reactores especiales de compensación y bobinas de supresión de arco para compensar las corrientes de falla a tierra. Este sistema de puesta a tierra de redes se utiliza en presencia de grandes corrientes de falla a tierra, que pueden ser peligrosas para los equipos eléctricos de estas redes.Tal sistema de puesta a tierra para redes eléctricas se llama resonante o compensado.
Las redes eléctricas con tensión clase 110 y 150 kV cuentan con un efectivo sistema de puesta a tierra. Con este sistema de puesta a tierra, la mayoría de los transformadores de potencia en la red eléctrica tienen una puesta a tierra de neutro sólido y algunos transformadores tienen una puesta a tierra de neutro a través de pararrayos o pararrayos... La puesta a tierra selectiva de los neutros reduce Corrientes de cortocircuito en redes eléctricas..
Como resultado de los cálculos, se elige en qué subestaciones se pondrán a tierra los neutros de los transformadores para garantizar el funcionamiento más eficiente de la red eléctrica. La puesta a tierra de los neutros mediante pararrayos o pararrayos se realiza con el fin de proteger el devanado de los transformadores de potencia de posible sobretensión.
Las redes con una clase de voltaje de 220-750 kV operan en modo neutro sólidamente conectado a tierra, es decir, en dichas redes, todas las salidas de los devanados neutros de los transformadores de potencia y autotransformadores están conectadas eléctricamente a bucle de tierra de la subestación.