🟠 Impacto de la puesta a tierra sobre la calidad de energía

En el pasado, la prioridad en el diseño se enfocaba principalmente en garantizar la seguridad, considerando los niveles aceptables de resistencia a las situaciones de riesgo para las personas y las instalaciones. Sin embargo, en la actualidad, es necesario revisar y ajustar estos objetivos. El propósito ahora no solo es mantener la seguridad de individuos y equipos, sino también asegurar que los procesos productivos puedan seguir operando sin interrupciones incluso cuando se enfrenten a condiciones severas. En este contexto, el sistema de puesta a tierra juega un papel esencial, ya que contribuye de manera crucial al cumplimiento de estos nuevos objetivos.

Para analizar el impacto del sistema de puesta a tierra sobre la calidad de energía de una instalación, primero definamos ambos términos.

«Es el grado en el cual la utilización y el suministro de potencia eléctrica afecta la operación de los equipos eléctricos. Cualquier desviación de la magnitud o la frecuencia de la onda senoidal de voltaje puede ser considerada como un disturbio en la calidad de energía».

La IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, por sus siglas en inglés) la define como:

«Tierra. Una conexión conductora, por medio de la cual un circuito o equipo eléctrico se conecta a la tierra, o a algún cuerpo conductor de dimensión relativamente grande que cumple la función de tierra».

⚠ Garantizar la seguridad de las personas, proporcionando una vía de baja impedancia a las corrientes de falla.

☑ Proteger las instalaciones, facilitando la operación de aparatos y sistemas eléctricos.

⚡ Compatibilidad electromagnética (EMC). Ésta es la armonía que se presenta en un ambiente electromagnético, en donde operan equipos receptores que cumplen con sus funciones de manera satisfactoria. Es decir, la ausencia de interferencia o perturbaciones electromagnéticas entre los dispositivos eléctricos y electrónicos.

La mayor parte de los problemas de calidad de la energía son consecuencia de una ineficiente forma de distribución de la energía eléctrica y la conexión a tierra dentro de las instalaciones del usuario final.

Los problemas más comunes por la conexión a tierra y distribución, son producto de los siguientes factores:

- Alta impedancia en sistema de tierra.
- Niveles excesivos de corrientes en el sistema de puesta a tierra, debido a errores en el cableado, corriente de fuga, corrientes circulantes en el sistema de puesta a tierra, etc.

El Código Eléctrico Nacional® (NEC®) no permite conexiones neutro a tierra que creen bucles de tierra, ya que esto puede causar descargas eléctricas y problemas de calidad de energía.

En el Perú, el Código Nacional de Electricidad – Utilización (CNE), regla 060-712 establece que el valor de resistencia de puesta a tierra convencional de un solo electrodo no puede ser mayor a 25Ω. De acuerdo con esta regla, podríamos inferir que cualquier medición por debajo de 25Ω sería considerada una resistencia de puesta a tierra adecuada. No obstante, esta suposición no es completamente precisa, ya que cumplir con las directrices de la norma no garantiza automáticamente que el valor de resistencia de puesta a tierra sea el más eficiente. En este sentido, es importante destacar que, siguiendo la recomendación de 5Ω de la NFPA y la IEEE como indicador de un sistema de puesta a tierra efectivo, la clave está en buscar valores aún más bajos para lograr un rendimiento óptimo.

Además, según lo establecido por el Código Nacional de Electricidad (CNE), se especifica que, en situaciones particulares, como en el caso de subestaciones eléctricas, el valor máximo aceptable de la resistencia de puesta a tierra se calcula considerando las corrientes de fallo presentes. En el contexto de los centros de control, el CNE requiere que los valores de resistencia de puesta a tierra sean inferiores a 1Ω.

Máximos valores de resistencia:

Se debe entender que, no obstante que el uso del equipo de corrección apropiado puede resolver problemas de calidad de energía, ello no resuelve por sí mismo los problemas ocasionados por la distribución propia del usuario y sus sistemas de conexión a tierra.

Si bien es cierto, el uso de los equipos de corrección apropiados puede resolver problemas de calidad de energía, esto no significa que resolverán los problemas generados por la mala distribución del usuario y un defectuoso sistema de puesta a tierra.

Referencias:
ingenieriaelectrica.online
electricistas.cl
fluke.com
Tierras soporte de la seguridad eléctrica - Favio Casas Ospina- Tercera Edición
La calidad de la energía en los sistemas eléctrios - Gilberto Enríquez Harper

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