COMENTARIOS

A LA ITC-BT-18: INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA

La puesta a tierra de las instalaciones eléctricas, además de en la presente ITC-BT-18, aparece reglamentada en otros tres documentos: •

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REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN s/Decreto 2413/1973, abreviadamente (REBT-73) En la MIE-BT-039. Corresponde a la primera versión del Reglamento B.T. REGLAMENTO REGULADOR DE INFRAESTRUCTURAS COMU-NES DE TELECOMUNICACIÓN (ICT) RD 401/2003 Trata la puesta a tierra en su Art. 7.1 del Anexo IV. REGLAMENTO SOBRE CENTRALES ELECTRICAS Y CENTROS DE TRANSFORMACIÓN (RAT) s/ RD 3275/1982 En la MIE-RAT-13.

En el REBT-02 y en el RAT, se indican procedimientos de diseño y cálculo de las puestas a tierra, tipos de electrodos, tablas de valores de resistividad de los terrenos, instalación de la red de tierras, etc. En él (ICT), no se especifican condiciones de diseño y cálculo de la puesta a tierra. En los comentarios que siguen, se analizan tres aspectos relacionados con la puesta a tierra en los Reglamentos citados, así como en las NTE (Normas Tecnológicas de la Edificación) en las que también se especifican puestas a tierra. Los aspectos citados son: a) Diferencias en la nomenclatura de las partes que comprenden las

puestas a tierra, con respecto al anterior Reglamento Electrotécnico (REBT-73).

b) Especificaciones sobre la puesta a tierra, establecidas por el

Reglamento Regulador de las ICT (Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones) y su repercusión en las NTE (Normas Tecnológicas de la Edificación.

c) Separación entre las tomas de tierra de las masas de las

instalaciones de utilización y la tierra general de los Centros de Transformación.

a) Diferencias en la nomenclatura de las partes que comprenden

las puestas a tierra, con respecto al anterior Reglamento Electrotécnico (REBT-73)

La ITC MIE BT 039, del REBT-73, fijaba que las partes, en sentido vertical descendente, de todo sistema de puesta a tierra, eran: conductores de protección

derivaciones de las líneas principales de tierra

líneas principales de tierra

tomas de tierra, constituidas por:

o puntos de puesta a tierra o línea de enlace con el electrodo de puesta a tierra o electrodos de puesta a tierra

De la comparación de ambos gráficos, puede deducirse, por tanto que, en la actualidad: no se distinguen las líneas principales de tierra de sus

derivaciones

el borne principal de tierra, B, equivale, en cierta forma, a lo que se denominaba punto de puesta a tierra

el conductor de tierra, 3, pudiera tomarse como la línea de enlace con el electrodo de puesta a tierra (prescindiendo de si está aislado, o no, del terreno)

la toma de tierra, T, es lo que se denominaba electrodo de puesta a tierra

se recogen los conceptos de conductor de unión equipotencial principal, 2, y de equipotencialidad suplementaria, 4, que no aparecían en la descripción antigua de las partes

b) Especificaciones sobre la puesta a tierra, establecidas por el

Reglamento Regulador de las ICT

Literalmente, el Reglamento Regulador estipula que:

“El sistema de puesta a tierra de los recintos de instalaciones de telecomunicaciones, inferior (RITI), superior (RITS) o único (RITU), constará, esencialmente, de un anillo interior y cerrado, de cobre, en el cual se encontrará intercalada, al menos, una barra colectora, también de cobre y sólida, dedicada a servir como terminal de tierra de los recintos. Este terminal será fácilmente accesible y de dimensiones adecuadas, estará conectado directamente al sistema general de tierra del inmueble en uno o más puntos. A él se conectará el conductor de protección o de equipotencialidad y los demás componentes o equipos que han de estar puestos a tierra regularmente.

Los conductores del anillo estarán fijados a las paredes de los recintos, a una altura que permita su inspección visual y la conexión de los equipos. El anillo y el cable de conexión de la barra colectora al terminal general de tierra del inmueble, estarán formados por conductores flexibles de cobre, de un mínimo de 25 mm2 de sección. Los soportes, herrajes, bastidores, bandejas, etc., metálicos de los recintos, estarán

unidos a la tierra local. Si, en el inmueble, existe más de una toma de tierra de protección, deberán estar eléctricamente unidas.

El sistema general de tierra del inmueble debe tener un valor

de resistencia eléctrica no superior a 10 Ω respecto de la tierra lejana.”

En consecuencia, y puesto que el nuevo Reglamento

Electrotécnico (REBT-02) no fija ningún valor mínimo para la resistencia de puesta a tierra de las instalaciones, (ligándola, exclusivamente, a que no origine tensiones de contacto superiores a:

24 V en local o emplazamiento conductor 50 V en los demás casos)

deberá relegarse al olvido la cifra de 37 Ω, que la ITC MIE BT 023 establecía como valor que se debía procurar no superar. Además, será necesario revisar urgentemente el método de cálculo que ofrece la NTE Instalaciones de Electricidad Puesta a Tierra IEP, que, para edificios sin pararrayos, basa su planteamiento en la consecución de los referidos 37 Ω, determinando, en base a ellos, la longitud del conductor horizontal y número de picas a instalar y, por descontado, el valor de 15 Ω que la NTE Instalaciones de Electricidad Pararrayos IPP, asigna a las edificaciones que,

por superar los 43 m de altura, presentar un índice de riesgo mayor que 27 unidades o manipularse en ellas substancias tóxicas, radioactivas,

explosivas o fácilmente inflamables, requieren pararrayos. Parece adecuado, por tanto, mientras no surja un requisito más exigente, considerar como un nuevo referente el citado valor de 10 Ω que legisla la ICT, al margen de que, ocasionalmente, deban conseguirse valores inferiores, para satisfacer las tensiones de 24 y 50 V, ya aludidas, que establece el Reglamento Electrotécnico.

c) Separación entre las tomas de tierra de las masas de las

instalaciones de utilización y la tierra general de los Centros de Transformación

En este comentario, se exponen las bases que condujeron al criterio seguido por las Empresas Eléctricas (EE) para determinar la posibilidad de la conexión del neutro de la baja tensión a la tierra

general de los Centros de Transformación (MT/BT) de distribución y su relación con el Artículo 11 del REBT-02. En el punto 11 de la ITC a la que se refieren estos comentarios, se dice que:

“para evitar que, durante la evacuación de un defecto a tierra en el centro de transformación, las masas de la instalación de utilización puedan quedar sometidas a tensiones de contacto peligrosas, no deben estar unidas a la tierra general del CT.”

Una de las tres condiciones simultáneas que tienen que cumplirse para considerar ambas instalaciones eléctricamente indepen-dientes es:

b) “la distancia, D, entre las tomas de tierra del centro de transformación 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, p, no sea elevada (<100 ohmios.m). Cuando el terreno sea muy mal conductor, la distancia, en metros, se calculará aplicando la fórmula:

U2ID dπ

ρ=

siendo,

U: 1200V para sistemas de distribución TT, siempre que el tiempo de eliminación del defecto en la instalación sea menor o igual a 5 segundos”.

Esta fórmula expresa la mínima distancia que debe existir entre el electrodo (supuesto de forma semiesférica) y un punto del terreno, para que no se supere la tensión U, de 1.200 V, que rige para esquema de distribución TT, único permitido en redes de distribución pública (ITC-BT-08). Quiere ello decir que, de respetarse esa distancia, se permitirá que el neutro de la baja tensión pueda quedar a 1.200 V cuando tenga lugar un defecto a tierra, de máximo valor, ID, en la red de MT, situación equivalente a autorizar la conexión directa del neutro a la tierra general del CT para tensiones de puesta a tierra, Uo, inferiores o iguales a esa diferencia de potencial. Si se analiza, ahora, lo que, con respecto a la rigidez dieléctrica de una instalación, prescribe la ITC-BT-19:

“…ha de ser tal, que, desconectados los aparatos de utilización (receptores), resista durante 1 minuto, una prueba de tensión de 2 U + 1000 voltios, a frecuencia industrial, siendo U la tensión máxima de servicio, expresada en voltios, con un mínimo de 1.500 voltios. Este ensayo se realizará para cada uno de los conductores, incluido el neutro o compensador, con relación a tierra y entre conductores, …”

resulta que las instalaciones interiores, alimentadas por tensiones de 400/230 V, deben poder soportar, con plena seguridad, 1.500 V durante 1 minuto. De forma análoga, los aparatos receptores de las Clases 0, I y II, contemplados en la UNE 20460-4-41, tal como especifica la ITC-BT-24,

“presentarán un aislamiento a masa que resista una prueba bajo tensión, aplicada durante 1 minuto, de 2U + 1.000 voltios y, como mínimo, 1.500 voltios, siendo U su tensión nominal”

En consecuencia, se tiene que, tanto las instalaciones interiores como los aparatos receptores, han de poder soportar sin problemas, durante 1 minuto, 1.500 V. Con el fin de poder generalizar estas exigencias a instalaciones y aparatos no nuevos, que ya estuvieran en servicio desde algún tiempo, podrían minorarse al 80% de su valor -como es lo usual, en esas circunstancias-, y convenir que, unas y otros, han de soportar solicitaciones de 0,80 . 1.500 = 1.200 V, durante 1 minuto Puede concluirse, como resultado de lo que se acaba de exponer y adoptando un margen generoso de seguridad, que la totalidad de instalaciones y receptores superarán, sin problemas, una tensión de 1.000 V, durante 1 minuto, entre conductores y con relación a masa. Como, por otro lado, y tal como contempla el punto 7.7 de la ITC MIE RAT 13, los neutros de baja tensión de las líneas que salen fuera del CT pueden conectarse a la tierra general o a una tierra separada, en función de la peligrosidad de las tensiones provocadas por defectos en la red de MT, las Compañías Eléctricas, amparándose en las conclusiones recién expuestas, han decidido permitir la conexión a la tierra

general del CT siempre que la tensión de defecto o tensión de puesta a tierra, Uo, -dada por el producto de la resistencia de puesta a tierra del CT, Rt, y la intensidad máxima de defecto, Id, no supere los 1.000 voltios, o sea, Uo = Rt . Id ≤ 1.000 V valor más conservador, aún, que los 1.200 V que tiene que poder soportar todo el circuito, permitidos por la aplicación de la distancia, D, citada al principio del comentario. Además, esta solicitación no se mantendrá durante 60 segundos sino, únicamente, durante los 2 ó 3 segundos, como máximo, que hay que consignar como duración del defecto, resultantes de duplicar el tiempo de actuación de las protecciones, al contemplar la existencia de reenganchador automático. En el interior del CT, debe tenerse en cuenta que esa tensión de defecto, Uo, aplicada a las masas del centro, como consecuencia de un fallo del asilamiento en la parte de MT, se constituirá, como máximo, en tensión de contacto, Vc, -entre las masas y un punto del suelo, a 1 m de distancia de ellas-, ocasionando, sobre el ser humano, una tensión de contacto aplicada, Vca, que siempre es una fracción de la anterior, al introducir, en su evaluación, todas las resistencias que comporta el bucle de defecto. Por otro lado, si se hace referencia al receptor final, que recibe la totalidad de la tensión de defecto, Uo, por transferencia del potencial a través del neutro, -conectado en su origen a las masas del Centro de Transformación-, debe razonarse que, en términos de seguridad para las personas, el neutro es un conductor considerado activo, que satisface las mismas exigencias que los conductores de fase, no ofreciendo, en consecuencia, ningún peligro adicional, frente a los contactos directos o indirectos, que el que pueda presentar, originalmente, el aparato por su diseño, pues ya se ha visto que el material soportará, claramente, los 1.000 V durante los 3 segundos que puede durar la falta.

Requisitos relacionados con cables o conductores Apt. Exigencia Reglamento 3.1 Electrodos de tierra

Cables desnudos de clase 2 de UNE 21022 •

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3.2 Conductores de tierra

Sección ≥ conductor de protección Los conductores enterrados s/tabla 1

3.4 Conductores de protección

Sección s/tabla 2 Si no forman parte de la canalización de alimentación la sección es: ≥ 2,5 mm2 con protección mecánica ≥ 4 mm2 sin protección mecánica

o calculada s/UNE 20460-5-543.1.1 Aislamiento a-v

8 Conductores de equipotencialidad

Sección ≥ 6 mm2 o ≥ ½ fase 11 Tierras. Separación entre abonado y centro de transformación

Las masas del utilizador y la tierra del centro de transformación son independientes