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NO-UTE-OR-0001/02

NORMA DE INSTALACIONES I-G Puestas a Tierra y Pararrayos

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NORMA DE INSTALACIONES

– CAPITULO I-G PUESTAS A TIERRA Y

PARARRAYOS –

2001-05

NO-UTE-OR-0001/02

NORMA DE INSTALACIONES I-G Puestas a Tierra y Pararrayos

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ÍNDICE

1.- PUESTAS A TIERRA Y PARARRAYOS .......................................................................... 2 2.- OBJETO........................................................................................................................... 3 3.- DEFINICIÓN..................................................................................................................... 3 4.- COMPOSICIÓN................................................................................................................ 3 5.- TOMAS DE TIERRA......................................................................................................... 8 6.- LÍNEA PRINCIPAL DE TIERRA ....................................................................................... 8 7.- DERIVACIÓN DE LA LÍNEA DE TIERRA......................................................................... 8 8.- CONDUCTOR DE PROTECCIÓN.................................................................................... 8 9.- NATURALEZA Y SECCIONES MÍNIMAS......................................................................... 8 10.- PUESTAS A TIERRA EN PEQUEÑOS O MEDIANOS SUMINISTROS ELÉCTRICOS

INDIVIDUALES .................................................................................................................. 8 11.- PRINCIPALES ELEMENTOS DE LOS EDIFICIOS QUE SE DEBERÁN CONECTAR A

TIERRA.............................................................................................................................. 9 12.- PARARRAYOS............................................................................................................... 9 13.- SEPARACIÓN ENTRE LAS TOMAS DE TIERRA DE LAS MASAS DE LAS

INSTALACIONES DE UTILIZACIÓN Y DE LAS MASAS DE UNA SUB-ESTACIÓN (S.E.)......................................................................................................................................... 10

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I-G Puestas a Tierra y Pararrayos

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1.- PUESTAS A TIERRA Y PARARRAYOS

Para el desarrollo y descripción de este punto se ha tenido en cuenta, principalmente el Reglamento de Baja Tensión de UTE, ésta norma y las normas UNIT que le sean aplicables. Se deberán presentar en la Centro Técnico, para ser sometidos a aprobación (además de lo dispuesto en é capitulo Introducción numeral 7 ítem c) lo siguiente: A) esquema de puesta a tierra y pararrayos B) planos de plantas y cortes, a escala, de puesta a tierra y pararrayos. En ambos casos se indicarán: I) ubicación, secciones y tipos de conductores II) ubicación, dimensiones y tipo de electrodos III) ubicación e identificación de las cámaras donde se encuentran los puntos de puesta a tierra. En el proyecto y la memoria descriptiva correspondiente, deberán indicarse los valores de las corrientes de defecto máximas y tiempos de duración de las mismas, según las protecciones propuestas, como así también las tensiones de paso y contacto, en los puntos de riesgo. Dichas tensiones de paso y de contacto nunca deberán superar VS: VS (voltaje de seguridad, máximo admisible) t (tiempo de apertura de las protecciones expresado en segundos)

Con carácter general, respecto a los materiales que se empleen en la realización de puestas a tierra, se deberá tener especial cuidado de que sean capaces de soportar las condiciones más severas con respecto a: a) materiales metálicos: corrosión galvánica intergranular, corrosión galvánica por contacto entre diferentes metales y aleaciones, oxidación, etc. b) materiales sintéticos: rayos solares, elevación brusca de temperatura, congelamiento, dilatación y contracciones por envejecimiento, y fragilidad.

2.- OBJETO

Con la puesta a tierra se trata, principalmente, de limitar la tensión que con respecto a tierra pueden presentar las masas metálicas en un momento dado. Principales cometidos: a) Evitar daños de importancia a personas, animales y bienes materiales. b) Asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en el material utilizado. c) Disipar sobretensiones.

(Voltios)t

116=V S



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3.- DEFINICIÓN

La denominación de "puesta a tierra" comprende toda la conexión 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.

4.- COMPOSICIÓN

Todo sistema de puesta a tierra constará de los siguientes puntos: • Tomas de tierra • Líneas principales de tierra • Derivaciones de las líneas principales de tierra • Conductores de protección Estos elementos quedan representados en la figura 1.

5.- TOMAS DE TIERRA

Las tomas de tierra estarán constituidas por los siguientes elementos: • Electrodo • Anillo de enlace con tierra • Punto de puesta a tierra a) Electrodo Es una masa metálica, permanentemente en buen contacto con el terreno. Para las puestas a tierra se emplearán principalmente electrodos metálicos y estarán constituidos por: • Electrodos simples: picas, conductor enterrado, placas u otros perfiles. • Mallas metálicas: constituidas por electrodos simples del mismo tipo o por combinaciones de ellos y el conductor que los vincula, bajo tierra. Los electrodos serán de metales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno, tal como el cobre, el hierro zincado por inmersión en caliente, hierro sin zincar con protección catódica o fundición de hierro. Para este último tipo de electrodo, las secciones mínimas serán el doble de las secciones mínimas que se indican para los electrodos de hierro zincado, por inmersión en caliente. La sección de un electrodo no debe ser inferior a la sección equivalente del conductor que constituye la línea principal de tierra. En ningún caso en lugares húmedos se emplearán diferentes tipos de materiales conductores que formen pares galvánicos. Queda prohibido el uso de sustancias corrosivas como mejoradores de la conductividad del terreno.



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Placas Las placas de cobre tendrán un espesor mínimo de 2 mm y las de hierro, zincado por inmersión en caliente, de 4 mm. En ningún caso, la superficie útil de la placa será inferior a 0,5 m2 . Se colocarán enterradas en posición vertical, de forma que su arista superior quede a unos 50 cm como mínimo por debajo de la superficie del terreno. En caso de ser necesaria la colocación de varias placas, se separarán unos 3 m, unas de otras.



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Figura 1



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Picas Las picas pueden estar constituidas por: • Tubos de acero zincados por inmersión en caliente de 60 mm de diámetro exterior como mínimo. • Perfiles de acero dulce zincados por inmersión en caliente de 60 mm de lado como mínimo. • Barras de cobre o acero de 14 mm de diámetro como mínimo; las barras de acero tienen que estar recubiertas de una capa protectora de cobre de acuerdo a la Norma UTE 3.90.01. Las longitudes mínimas de estos electrodos no serán inferiores a 2 m. Si son necesarias dos picas conectadas en paralelo, la distancia entre ellas será, como mínimo, igual a la longitud enterrada. Si son necesarias más de dos, la separación será mayor. Conductores enterrados horizontalmente Los tipos de conductores utilizados son: • Conductores o cables de cobre desnudo de 35 mm2 de sección, como mínimo. • Pletinas de cobre de 35 mm2 de sección como mínimo y de 2 mm de espesor (como mínimo). • Pletinas de acero galvanizado de como mínimo 100 mm2 de sección y 4 mm de espesor. • Alambres de acero de, como mínimo, 20 mm2 de sección, cubiertos con una capa de cobre de 350 micrones de espesor como mínimo. • Cable de acero galvanizado de 95 mm2 de sección como mínimo. El empleo de cables menores de 2,5 mm de diámetro esta prohibido. Estos electrodos deberán estar enterrados a una profundidad no inferior a 50 cm. Resistencia de tierra El electrodo se dimensionará de forma que su resistencia a tierra no supere nunca los valores especificados. Este valor será tal, que cualquier masa no de lugar a tensiones de contacto superiores a: • 24 V en locales o emplazamientos conductores, lugares húmedos. • 50 V en los demás casos, lugares secos. Cuando estos valores puedan sobrepasarse, será necesario instalar aparatos de corte rápido que aseguren la eliminación de la corriente eléctrica antes de que provoque daños irreparables (ver numeral 2.-). La resistencia de un electrodo depende de sus dimensiones, forma y resistividad del terreno. 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 I y aplicarlos a las fórmulas de la tabla II, de acuerdo con el tipo de electrodo utilizado.



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Tabla I

Naturaleza del Terreno

Valor Medio de la Resistividad

ρρρρa (ΩΩΩΩ ×××× m)

Terrenos cultivables y fértiles, terraplenes compactos y húmedos 50

Terrenos cultivables poco fértiles, terraplenes 500

Suelos pedregosos desnudos, arenas secas permeables 3000

Tabla II

Electrodo Resistencia de Tierra en Ω

Placa vertical P

0,8=R aρ×

Pica vertical L

=R aρ

Conductor enterrado horizontalmente L

2=R aρ×

ρa = resistividad aparente del terreno (Ω × m) P = perímetro de la placa (m) L = longitud de la pica o conductor (m)

b) Anillo de enlace con tierra Está formado por conductores que unen el electrodo, o conjunto de electrodos con él o los puntos de puesta a tierra. Deberá ser del mismo material conductor que el de los electrodos. c) Puntos de puesta a tierra

Punto situado generalmente en una cámara (de 0,30 m × 0,30 m como mínimo), que sirve de unión entre el anillo de enlace con tierra y las líneas principales de tierra. Están constituidos por unas uniones atornilladas fijadas al anillo de enlace con tierra, desmontables, para poder desconectar las líneas principales de tierra, cuando se realicen mediciones de control. Estas uniones deberán estar ubicadas en unas cámaras, o lugares secos, generalmente, a 0,20 m sobre el nivel del fondo de la cámara. El destino de estas uniones es vincular las líneas principales de tierra y además, mediante la desconexión momentánea, poder realizar la verificación periódica que se aconseja al usuario en períodos algo inferiores a doce meses de la resistencia de la puesta a tierra. Esta información se deberá registrar en una planilla de control. Durante la desconexión para efectuar las mediciones, y hasta la reposición de las mismas, se deberán verificar las condiciones de seguridad, (aconsejándose interrumpir el servicio) por eventuales riesgos de graves accidentes.



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6.- LÍNEA PRINCIPAL DE TIERRA

Está formada por el conductor que parte del punto de puesta a tierra y al cual está conectada la derivación para la puesta a tierra de las masas.

7.- DERIVACIÓN DE LA LÍNEA DE TIERRA

Está constituida por el conductor que une la línea principal de tierra con los conductores de protección.

8.- CONDUCTOR DE PROTECCIÓN

Es el que une las masas con la línea principal de tierra.

9.- NATURALEZA Y SECCIONES MÍNIMAS

Los conductores que constituyen los anillos de enlace con tierra, las líneas principales de tierra y sus derivaciones serán de cobre o de otro metal de alto punto de fusión. En los edificios de viviendas, comerciales e industriales, su sección no será inferior a los 16 mm2 para las líneas principales de tierra, ni de 35 mm2 para los anillo de enlace con tierra, si son de cobre. Para otros metales, la sección mínima será aquella que tenga la misma conductancia que un cable de cobre de 16 mm2 o 35 mm2, según sea el caso. Para las derivaciones de las líneas principales de tierra, las secciones mínimas serán las indicadas en el numeral 6.1. del Capitulo II para los conductores de protección.

10.- PUESTAS A TIERRA EN PEQUEÑOS O MEDIANOS SUMINISTROS ELÉCTRICOS INDIVIDUALES

En el caso de viviendas, pequeños comercios o industrias individuales, ubicados en predios independientes, y cuyas cargas solicitadas no superen los 15 kW en 220 V, o los 20 kW en 380 V, las secciones de los conductores de protección serán los indicados en el numeral 6.1. del Capítulo II. En estos casos, si el suelo es de conductividad adecuada y las condiciones obtenidas con un electrodo simple son suficientes para alcanzar los objetivos expresados en numeral 2 en lugar de utilizar el anillo de enlace con tierra será suficiente con conectar la línea principal de tierra con el electrodo en la respectiva cámara. En el caso de que esta solución no fuese suficiente se deberá adoptar el criterio reglamentario más adecuado. Si fuera necesaria la instalación de pararrayos para proteger un área de pequeñas dimensiones, se deberá respetar, en todo lo expresado en el numeral 12 y figura 1.



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11.- PRINCIPALES ELEMENTOS DE LOS EDIFICIOS QUE SE DEBERÁN CONECTAR A TIERRA

En la construcción de los edificios, en general, se conectará a la puesta a tierra: • la instalación del pararrayos (ver numeral 12) • la instalación de la antena colectiva • Todas las masas metálicas de las instalaciones eléctricas y las masas metálicas de aseos y baños • las instalaciones sanitarias, gas, calefacción, depósitos, calderas, guías de aparatos elevadores y en general todo elemento metálico importante • las estructuras metálicas

12.- PARARRAYOS

Consideraciones generales con relación a la instalación de pararrayos: a) Terminal superior en aire, puede ser realizada por: I) puntas tipo Franklin sobre mástiles con volúmenes de protección constituidos por conos que tienen como vértice la punta Franklin, y cuyas generatrices forman un ángulo de 45° (con respecto al mástil), entre mástiles, cuando se trata de dos o más mástiles. Cuando se trate de un mástil aislado, o en la periferia de un área protegida por más de una punta Franklin, el cono de protección será de 30° de ángulo, entre el mástil y las generatrices de la periferia del área protegida. II) un conductor bordeando el perímetro superior de la estructura, y en azoteas muy extensas una malla, de 10 m de lado, de planchuela de cobre, como se indica en la nota, más abajo.

b) La resistencia, del sistema de puesta a tierra, debe ser inferior a 10 Ω. c) Las líneas principales de tierra de pararrayos deberán ser lo más rectas posible, sin curvas pronunciadas. Por otra parte, las líneas de comunicaciones telefónicas y las de redes de equipos de informática deberán estar adecuadamente separadas de las líneas principales de tierra de pararrayos. d) En la parte inferior de cada línea principal de tierra de pararrayos debe enterrarse en el suelo, como electrodo, una pica del tipo de barra de cobre de 14 mm de diámetro o barra de latón, dispuesta verticalmente, como mínimo.(Ver, 5 a), Picas y Figura 1). e) Las líneas principales de tierra de los pararrayos deberán ser dos, como mínimo, y preferentemente dispuestas en direcciones opuestas, en todo caso deberán distar entre sí 2 m como mínimo. Deberán estar unidas, tanto a nivel de la azotea, como a aproximadamente 60 cm por debajo del suelo, por el anillo de enlace con tierra. En general se colocará una línea principal de tierra por cada 10 m de fachada, como valor orientativo.



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Los conductores que se utilizarán para las líneas principales de tierra y conductores de protección, del sistema de puesta a tierra de pararrayos, serán de cobre de 50 mm2 de sección, como mínimo, pudiendo ser cable o planchuela de 20 mm de ancho por 2,5 mm de espesor.

13.- SEPARACIÓN ENTRE LAS TOMAS DE TIERRA DE LAS MASAS DE LAS INSTALACIONES DE UTILIZACIÓN Y DE LAS MASAS DE UNA SUB-ESTACIÓN (S.E.)

Se verificará que las masas puestas a tierra en una instalación de utilización, 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 una SE. Si no se hace el control mediante la medida efectuada entre las tomas de tierra de las masas de las instalaciones de utilización y las de las masas de la SE, se considera que las tomas de tierra son eléctricamente independientes cuando se cumplen todas y cada una de las condiciones siguientes: a) No exista canalización metálica conductora (cubierta metálica de cable no aislada especialmente, canalización de agua, gas, etc.) que una la zona de tierras de la SE con la zona donde se encuentran los aparatos de utilización. b) La distancia entre las tomas de tierra de la SE 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). Cuando el terreno sea muy mal conductor, esta distancia será aumentada. c) La SE está situada 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. En caso de ser imposible respetar lo expresado en: a); b) y c), en la etapa de proyecto y por lo menos 60 días antes del comienzo de las obras edilicias, se solicitará a la Oficina Técnica de UTE el estudio de una posible solución alternativa.

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