La conexión a tierra de contorno se instala para proteger los edificios de los incendios y las personas de las descargas eléctricas. Al realizar el trabajo, es necesario cumplir con los requisitos del PUE, calcular correctamente, instalar el circuito y verificar el nivel de su resistencia.
El dispositivo y el principio de la puesta a tierra.
En las instalaciones residenciales, a menudo se instala un sistema TN, cuyo neutro está conectado a tierra. Un cable a tierra conecta a todos los consumidores al circuito de protección. Este último tiene una resistencia baja, y la corriente siempre pasa en el circuito donde la resistencia es menor. En comparación con el dispositivo de conexión a tierra, el cuerpo humano se caracteriza por una alta resistencia, por lo tanto, el circuito le permite resolver las tareas que se le asignan.
La conexión a tierra de contorno es un sistema en forma de triángulo equilátero, rectángulo o cuadrado, ensamblado a partir de conductores de conexión a tierra verticales: varillas o esquinas de acero, que se conectan mediante soldadura en los puntos superiores con tiras horizontales de acero. Está conectado a un equipo conectado a tierra con un cable. El tipo más común de construcción es triangular.
El contorno exterior está enterrado en el suelo. El nivel de resistencia a la propagación de las corrientes del dispositivo de protección varía según el tipo de suelo, su estructura.
Los mejores indicadores se registran cuando se instala el circuito de tierra en turba, suelo arcilloso y arcilloso. En este último caso, provisto cerca de la superficie del agua subterránea. Si el suelo está formado por densas inclusiones rocosas, los indicadores se deterioran.
Puede ensamblar el circuito usted mismo o usar un kit listo para usar.
Variedades de bucles de tierra.
Existen varios tipos de estructuras utilizadas para la conexión a tierra.
Sistemas de puesta a tierra tradicionales
Un sistema de este tipo consta de un número mínimo de elementos: dos electrodos verticales de refuerzo metálico y uno horizontal en forma de una tira que conecta los dos anteriores. Las secciones transversales y los tamaños de los elementos deben cumplir con los estándares. Se recomienda instalar una conexión a tierra en el lado sombreado del norte del sitio, en un lugar húmedo. Sin embargo, debido a que el circuito a menudo está hecho de acero y es imposible cubrirlo con pintura, se corroe rápidamente. La resistencia de dicho dispositivo también se ve afectada por la temperatura y el nivel de humedad del suelo, ya que el circuito se coloca en las capas superiores.
Sistemas de puesta a tierra de profundidad
Tal sistema se fabrica en forma de pasador modular. En comparación con la versión anterior, difiere:
- larga vida útil;
- cálculos simples;
- susceptibilidad ambiental;
- falta de necesidad de mantenimiento;
- facilidad de instalación.
La medición de la resistencia de los equipos instalados debe ser realizada por especialistas.
El circuito de tierra externo consiste en electrodos verticales y elementos de tierra horizontales. Está hecho de cuatro tiras con un espesor de 40-50 mm y se instala a una distancia de al menos 1 m del edificio. La tira horizontal debe ubicarse a una profundidad de 50 a 70 cm de la superficie.
Cálculo del circuito de protección.
Para realizar un cálculo preciso del circuito de puesta a tierra, debe considerar:
- la humedad del suelo;
- temperatura promedio en invierno y verano en el área de instalación;
- resistencia al suelo y salinidad;
- sección transversal y longitud de conductores de tierra y electrodos;
- distancia de la casa al circuito.
El cálculo se realiza de acuerdo con las fórmulas, este procedimiento es difícil para una persona que no tiene una educación en ingeniería. Sin embargo, incluso si se realizan los cálculos correctos, la resistencia real del circuito diferirá de la calculada debido a la gran cantidad de factores dinámicos que influyen.
De hecho, muchos solo tienen en cuenta la lejanía del circuito desde la base, y luego ajustan la resistencia midiendo este indicador de una estructura ya montada.
Dimensiones de puesta a tierra recomendadas:
- rayas - ancho - 40-50 mm, espesor - 4-5 mm, no menos de 2.5 m de largo;
- esquinas: grosor del estante: 4-5 mm, ancho del estante 40-50 mm, al menos 2.5 m de largo;
- varillas (necesariamente lisas) - sección transversal de 16-20 mm, al menos 2.5 m de largo;
- tubo - espesor de pared 3.5 mm, diámetro no menos de 32 mm, longitud - no menos de 2.5 m.
Los cálculos exactos, teniendo en cuenta todos los parámetros, deben llevarse a cabo si es necesario moler grandes estructuras comerciales e industriales.
Objetos que requieren un contorno
Debe estar conectado a tierra:
- locales donde máquinas herramientas, dispositivos y fuentes de iluminación trabajan con cajas y carcasas metálicas;
- subestaciones completas de transformadores, así como edificios en los que se encuentran equipos eléctricos con cajas de acero;
- devanado secundario del transformador de medida;
- tuberías metálicas para cables, salas donde se encuentran estructuras metálicas y cables, alambres al mismo tiempo.
No es necesario conectar a tierra dispositivos instalados en equipos ya conectados a tierra, interruptores automáticos en tableros de distribución, dispositivos de medición eléctrica.
Diagramas de cableado
Los esquemas de conexión más comunes incluyen triangular cerrado y lineal. Un sistema cerrado es más estable en funcionamiento, porque incluso si uno de los conductores de conexión a tierra horizontal está dañado, continuará cumpliendo su función. Lineal en este sentido pierde a una construcción cerrada. Deja de funcionar si el puente está dañado.
Además de los diseños lineales y triangulares, se pueden hacer dispositivos de protección ovales y rectangulares, pero son menos populares.
Circuito de tierra dentro de la instalación
El bucle de tierra se coloca tanto en exteriores como en interiores. Al crearlo en interiores, debe seguir las reglas:
- No use calefacción central, alcantarillado y tuberías similares, cables de soporte, mangas metálicas, cables blindados como conductores de protección cero.
- Los conductores de puesta a tierra y neutros se colocan de manera abierta, ya que deben ser accesibles para su inspección y pintarse en franjas de color verde amarillo.
- Los pasos a través de paredes y techos se forman con tubos ignífugos no metálicos.
- Los neumáticos de acero están pintados, las juntas soldadas se tratan con pintura al óleo.
- En habitaciones húmedas, los conductores están soldados a soportes.
Estas son las reglas básicas, pero hay otras que son relevantes al colocar el circuito interno en habitaciones con un ambiente agresivo, en las tiendas de empresas industriales.
Instalación de circuito de tierra
De acuerdo con el orden clásico de instalación del circuito de tierra, primero se realiza el trabajo preparatorio, luego el dispositivo se instala directamente y se mide la resistencia.
Preparación para la instalación
Para la instalación, es necesario preparar las herramientas:
- una pala;
- una amoladora o sierra para metal;
- inversor de soldadura;
- taladro percutor
- llaves a las 8, 10;
- corriente, voltaje, medidores de resistencia.
De los materiales requeridos:
- Esquinas de acero resistente a la corrosión 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm y una longitud de al menos 2,5 m. O varillas redondas de acero con un diámetro de 20 mm.
- Tres tiras de metal de 250 cm de largo, 40 a 60 mm de ancho y 5 mm de espesor. Cuanto mayor sea la distancia entre los electrodos, mejor será la difusión de las corrientes, ya que los campos electromagnéticos interactúan menos entre sí. Idealmente, la distancia entre los electrodos debería corresponder a su longitud o aumentar en un múltiplo de este parámetro.
- Tira de acero inoxidable para conectar el circuito a la base 40 × 4 o 50 × 5 mm o cable de alimentación.
- Pernos M8, M10.
- Conductor de cobre.
El lugar para la instalación del circuito debe ubicarse cerca de los cimientos y el panel de distribución.
Montaje del dispositivo de seguridad
El primer paso es hacer zanjas con una profundidad de aproximadamente 80 cm debajo del bucle de tierra y la tira que conecta el sistema a los cimientos. La configuración de las zanjas debe coincidir con la forma del bucle de tierra. En este caso, la conexión a tierra se realiza en forma de triángulo con lados que miden 2.5 m cada uno.
Las esquinas metálicas deben afilarse para que entren al suelo más fácilmente. Son conducidos al suelo y no cavan agujeros. Los electrodos deben entrar al suelo con fuerza. Los puentes están soldados a los electrodos. Las soldaduras se tratan con masilla bituminosa para proteger contra la corrosión. Cable a lo largo de la zanja conducen a la casa, al panel eléctrico. Para hacer esto, con la ayuda de pernos y tuercas, fije el cable empaquetado en el contacto final al electrodo de tierra vertical. Para hacer esto, use neumáticos de cobre (10 mm2), aluminio (16 mm2) o metal (75 mm2). Primero llenan el circuito con arena, luego con tierra.
Medida de la resistencia del dispositivo de protección.
Para controlar la operatividad del dispositivo, se recomienda medir su resistencia a la propagación de corriente de acuerdo con todas las reglas. El trabajo se realiza mejor en invierno o verano, cuando la resistencia del suelo es máxima. Para la norma de resistencia del circuito de protección, se toman indicadores de 15, 30, 60 ohmios o 2, 4 y 8 ohmios cuando se miden con interruptores de puesta a tierra naturales e interruptores de puesta a tierra repetidos de las líneas salientes para la red 660-380, 380-220 o 220-127 V, respectivamente.
Prueba de resistencia de bucle
Para medir la conexión a tierra correctamente, se deben utilizar dispositivos de medición especiales: "MS-08" o "MS-416" y electrodos de prueba. La técnica es la siguiente:
- Se coloca un electrodo potencial entre el circuito y la casa a una distancia de al menos 20 m. Otro en línea recta con el primer dispositivo de protección, a una distancia de no más de 40 m.
- Al conectar el voltaje, mida la resistencia.
- La medición de conexión a tierra se lleva a cabo varias veces, acercando gradualmente el electrodo remoto, pero no más cerca de 5 m.
La determinación del valor de resistencia se realiza de acuerdo con el peor resultado obtenido.
Errores mas comunes
Al instalar un dispositivo de conexión a tierra, se cometen los siguientes errores con mayor frecuencia:
- El circuito está conectado al punto equivocado de la instalación eléctrica, por ejemplo, directamente al equipo. Debe estar conectado al bus de tierra principal.
- En lugar de un circuito, se utiliza un suministro de agua, tubería de calefacción o similar. Pueden ser estructuras de puesta a tierra con algunas reservas y no siempre.
- Falta de conexión del conductor neutro en el dispositivo de conexión a tierra, así como la instalación de disyuntores separados en el conductor neutro.
- El uso de refuerzo, objetos metálicos enterrados, arañazos de trabajo, cercas como interruptores de puesta a tierra.
- Uso de bucles de tierra hechos con elementos de sección pequeña.
- Soldar menos de 10 cm.
- Las soldaduras no se tratan con masillas de betún por corrosión.
- Una franja de contorno que emerge del suelo no está pintada. Debe pintarse de negro o amarillo verdoso.
- Longitud insuficiente de puesta a tierra horizontal y vertical.
- Profundización insuficiente de elementos horizontales.
- Establecen un circuito de conexión a tierra, pero no conectan a tierra las comunicaciones principales, que consisten en elementos metálicos: suministro de agua, calefacción, suministro de gas, alcantarillado.
Debe ser posible desconectar el dispositivo de conexión a tierra de la instalación eléctrica para realizar mediciones, es decir, la tira que sale del dispositivo de conexión a tierra debe estar desconectada. Esta posibilidad es proporcionada por una conexión atornillada de elementos.
Si la instalación se realiza de acuerdo con todas las reglas, fue posible medir adecuadamente la resistencia y los indicadores corresponden a la norma, el edificio está protegido de manera confiable contra un cortocircuito y sus consecuencias.
