Puesta a Tierra de Sistemas de Protección Contra Descargas Atmosféricas

Puesta a tierra

Comprende toda unión metálica directa, sin fusibles ni protección alguna de sección suficiente, entre determinados elementos o partes de una Instalación, y una jabalina o grupo de jabalinas enterrados en el suelo, con el objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificio y superficie próxima del terreno, no existan diferencias de potenciales peligrosos y que permita el paso a tierra de las corrientes de falla o de las descargas atmosféricas.

Definiciones de las normas I RAM 2281-3 Y 2427-1

Puesta a tierra

Conjunto de todos los medios y disposiciones para conectar o poner a tierra.

Conectar o poner a tierra

Conectar eléctricamente con la tierra conductora (suelo) mediante la instalación de P.A.T., un punto del circuito de servicio o una parte no perteneciente a él.

Electrodos específicos (Artificiales)

Son los preparados expresamente para la instalación de P.A.T.

Electrodo de tierra natural

Pieza metálica que está en contacto directo con la tierra o el agua, o bien  a través del hormigón y cuyo objetivo principal no es la   P.A.T.  pero  que  actúa  como  un  electrodo  de  tierra.  Como cañerías, armaduras de hormigón etc.

Conductor de protección

El que une las masas con la toma de tierra directamente o a travésdel conductor colector.

Conductor colector

Conductor al que se encuentran conectados varios conductores de protección.

Sistema de puesta a tierra común

Todas     las     instalaciones     metálicas     de     una     estructura interconectada, Incluidos los SPCR  (Sistema de Protección Contra Rayos) conectados al sistema de P.A.T.

Red de equipotencialidad

Red   de   conductores   que   conectan   entre   sí   a   las   partes conductoras expuestas de un sistema informático o electrónico.

Conexiones equipotenciales

Conexiones realizadas por medio de conductores para ese fin o limitadores de sobretensión.

LPZ zonas de protección contra rayos

Zonas donde hay que definir y controlar el entorno electromagnético del rayo.

Contrucción de las instalaciones de P.A.T.

1. En instalaciones nuevas, se podrá colocar un conductor en el fondo de la zanja de los cimientos y que recorra el perímetro del edificio. Se  recomienda   no  utilizar  acero   cincado. Antes de hormigonar se soldará al conductor uno de los hierros de cada fundación. Desde este sistema o el formado por jabalinas o mallas se llegará al primer nivel de piso a dos o más cajas de inspección.
2. En edificios existentes, los electrodos a utilizar serán artificiales o naturales o una combinación de ellos.

La red de tierras es un punto importante para la seguridad de las personas y bienes. En ocasiones es difícil su diseño, ya que si hablamos de edificaciones en ciudades, a veces es Imposible encontrar un terreno para instalar los electrodos.

Se podrán utilizar jabalinas, cables enterrados o placas.

• Las jabalinas son las que presentan, menores dificultades para su instalación. Se pueden instalar en patios, sótanos con la correspondiente caja de inspección para facilitar la medición de resistencia de P.A.T. (EJEMPLO Cl 1 CATALOGO EUCA N.IRAM 2428), que si es superior al deseado, se instalarán mas jabalinas en paralelo, manteniendo una separación de 4 metros como mínimo entre ellas y unidas con un  cable  de cobre de 35 mm2 de sección.
• El cable enterrado se puede instalar cuando existan espacios libres alrededor del edificio.
• En cuanto a las placas, no son de uso común por la relación costo-beneficio, costo alto por el pozo a realizar y beneficio bajo por no mejorar la resistencia de P.A.T., y por último por problemas de corrosión.

El hierro del hormigón de las columnas y las estructuras metálicas en el caso de galpones, se pueden utilizar como red de tierra. SI se unen los diferentes elementos con cable de cobre de sección suficiente (35 mm2) o por ejemplo con planchuela de hierro galvanizado en caliente, se puede obtener un valor de resistencia de P.A.T. similar al de una malla de un edificio nuevo. Se deben instalar en sitios accesibles puntos de P.A.T. para conectar las líneas principales. Ejemplo: pletina de latón y acero inoxidable UP 7 CATALOGO EUCA S.R.L. SEGÚN N.IRAM 2428

Instalacion de las jabalinas de PJLT.

Instalar en zonas de conductividad máxima.

No instalar al ras de muros, rocas, patios, pasillos puesto que impiden la difusión de las corrientes de fuga, la distancia debe ser de por lo menos 3 metros.

Evitar pozos, cisternas, natatorios, puesto que el agua es mala conductora y los muros pueden impedir la difusión de la corriente de fuga y ocasionar en  el  terreno  circundante gradientes  de potencial.

Se deben unificar todas las distintas P.A.T.

Sistemas de P.A.T. equipotenciado o integrados

Desde el punto de vista de la protección contra el rayo, la mejor solución es un sistema único de P.A.T., integrado en la estructura y previsto para todos los fines (p.e. protección contra el rayo, de instalaciones   eléctricas   de   baja   tensión   e   instalaciones   de telecomunicaciones.

Los sistemas de  P.A.T. que  deban estar separados por otras se conectarán al sistema de tierra Integrada mediante una conexión equipotencial.

Se consigue una equipotencialidad conectando el SPCR a, la armadura metálica de la estructura, la instalación metálica, los elementos conductores externos y las instalaciones eléctricas y de elecomunicaciones interiores al espacio a proteger mediante conductores de equipotencialidad o limitadores de sobretensión. Se realizará la conexión equipotencial de las masas (elementos conductores externos) tan cerca como sea posible del punto de penetración en la estructura, es de esperar que la mayor parte de la corriente de la descarga atmosférica pase por las conexiones equipotenciales.

Se deberá realizar una conexión equipotencial de las instalaciones eléctricas y de telecomunicaciones tan cerca como sea posible del punto de penetración a la estructura.

Se deberán conectar directa o indirectamente todos los conductores de fase o líneas. Los activos (con tensión) sólo se deberán conectar al SPCR a través de limitadores de sobretensiones.

En caso de existir estructuras adyacentes con pasaje de conductores ya sea de energía o de comunicaciones, los sistemas de P.A.T. estarán interconectados y es preferible tener muchas trayectorias paralelas para reducir las corrientes en los cables. Este requisito queda cubierto con un sistema de tierra enmallado. Los efectos de la corriente del rayo se reducen aún más, por ejemplo instalando todos los cables en conductos de metal que se integrarán al sistema de P.A.T.

A los efectos de mejorar el entorno electromagnético, se conectarán juntas todas las piezas metálicas de dimensiones significativas asociadas a la estructura, como techos y fachadas de metas, armaduras de hormigón armado y estructuras de puertas y ventanas.

Se realizará la conexión equipotencial en los límites de las LPZ en el caso de piezas metálicas o conductores que crucen sus ???.

Zonas de protección contra rayos LPZ

La estructura a protegerse  se dividirá en zonas  de protección contra rayos, para definir zonas de diferentes acciones dañinas de las descargas o sobretensiones y para designar lugares de puntos de conexión en los límites de las zonas.

• LPZ 0 A Zona donde los elementos de las instalaciones, están sometidos a impactos directos del rayo y deben conducir a tierra toda la corriente del rayo. Aquí se produce el campo electromagnético no atenuado.
•  LPZ 0 B Zona donde los elementos no están sometidos a impactos directos del rayo, aunque se produce el campo electromagnético no atenuado.
•  LPZ 1 Los elementos no están sometidos a los Impactos directos del rayo y donde las corrientes, en todas las piezas conductoras, se reduce aún más en comparación con las zonas anteriores. El campo electromagnético también puede estar más atenuado.
•  LPZ 2 ETC. En caso de que se requiera una mayor reducción de las corrientes conducidas a tierra y del campo electromagnético se introducirán otras zonas, de acuerdo a los sistemas que deban protegerse.

En general, cuanto mayor sea el número de zonas, menores serán los parámetros de entornos electromagnéticos de ellas.

En sus fronteras, se harán las conexiones equipotenciales en todas las penetraciones metálicas y podrán Instalarse pantallas.