Mi historia consistirá en tres partes.
  1 parte Conexión a tierra (información general, términos y definiciones).
  Dos partes Métodos tradicionales de construcción de dispositivos de puesta a tierra (descripción, cálculo, instalación).
  3 partes Métodos modernos de construcción de dispositivos de puesta a tierra (descripción, cálculo, instalación).

En la primera parte (teoría) describiré la terminología, los principales tipos de conexión a tierra (asignación) y los requisitos para la conexión a tierra.
  En la segunda parte (práctica) habrá una historia sobre las soluciones tradicionales utilizadas en la construcción de dispositivos de puesta a tierra, enumerando las ventajas y desventajas de estas soluciones.
  La tercera parte (práctica) en cierto sentido continuará la segunda. Contendrá una descripción de las nuevas tecnologías utilizadas en la construcción de dispositivos de conexión a tierra. Como en la segunda parte, enumerando las ventajas y desventajas de estas tecnologías.

Si el lector tiene conocimientos teóricos y solo le interesa la implementación práctica, es mejor que omita la primera parte y comience a leer la segunda.

Si el lector tiene el conocimiento necesario y desea conocer solo las novedades, es mejor omitir las dos primeras partes y pasar directamente a la tercera.

Mi punto de vista de los métodos y soluciones descritos es hasta cierto punto unilateral. Le pido al lector que comprenda que no estoy presentando mi material para un trabajo objetivo exhaustivo y expreso en él mi punto de vista, mi experiencia.

Parte del texto es un compromiso entre la precisión y el deseo de explicar el "lenguaje humano", por lo que las simplificaciones son posibles y pueden "cortarle los oídos" a un lector técnicamente experto.

1 parte Conexión a tierra
  En esta parte hablaré sobre la terminología, los principales tipos de conexión a tierra y las características cualitativas de los dispositivos de conexión a tierra.

A. Términos y definiciones
  B. Propósito (s) de la conexión a tierra
  B1. Puesta a tierra de trabajo (funcional)
  B2. Tierra protectora
  B2.1. Puesta a tierra como parte de una protección externa contra rayos
  B2.2. Puesta a tierra como parte de un sistema de protección contra sobretensiones (SPD)
  B2.3. Puesta a tierra en la red eléctrica
  B. Calidad de puesta a tierra. Resistencia a la toma de tierra.
  B1. Factores que afectan la calidad de la conexión a tierra
B1.1. Área de contacto de tierra a tierra
  B1.2. Resistencia eléctrica del suelo (específico)
  Q2. Los estándares existentes de resistencia a la tierra
  B3. Cálculo de resistencia de tierra

A. Términos y definiciones
  Para evitar confusiones y malentendidos en la historia futura, comenzaré a partir de este punto.
  Daré las definiciones establecidas del documento actual "Reglas del dispositivo de instalación eléctrica (PUE)" en la última versión (Capítulo 1.7 en la edición de la séptima edición).
  Y trataré de "traducir" estas definiciones a un lenguaje "simple".

Conexión a tierra  - conexión eléctrica deliberada de cualquier punto de la red, instalación eléctrica o equipo con un dispositivo de conexión a tierra (PUE 1.7.28).
  El suelo es un ambiente que tiene la propiedad de "absorber" una corriente eléctrica. También es un punto "común" en el circuito eléctrico, con respecto al cual se percibe la señal.

  - conjunto de conductores de puesta a tierra / puesta a tierra y conexión a tierra (PUE 1.7.19).
  Este dispositivo / circuito, que consta de un conductor de tierra y un conductor de tierra que conecta este seccionador de puesta a tierra a la parte de tierra de la red, instalación eléctrica o equipo. Se puede distribuir, es decir consiste en varios interruptores de puesta a tierra mutuamente remotos.

En la figura se muestra con gruesas líneas rojas:

  - parte conductora o un conjunto de piezas conductoras conectadas que están en contacto eléctrico con el suelo (PUE 1.7.15).
  La parte conductora es un elemento / electrodo metálico (conductivo) de cualquier perfil y estructura (pin, tubo, tira, placa, malla, cubo :-), etc.), ubicado en el suelo y a través del cual la corriente eléctrica de la instalación eléctrica.
  La configuración del seccionador de puesta a tierra (número, longitud, ubicación de los electrodos) depende de los requisitos que se le imponen y de la capacidad del suelo para "absorber" la corriente eléctrica que fluye de la instalación eléctrica a través de estos electrodos.

En la figura se muestra con gruesas líneas rojas:

Resistencia a la tierra  - la relación de la tensión en el dispositivo de puesta a tierra con la corriente que fluye desde el electrodo de tierra al suelo (PUE 1.7.26).
  La resistencia a la conexión a tierra es el principal indicador del dispositivo de conexión a tierra, que determina su capacidad para realizar sus funciones y determina su calidad como un todo.
  La resistencia de la tierra depende del área contacto eléctrico  un electrodo de puesta a tierra (electrodos de puesta a tierra) con tierra (corriente de "drenaje") y la resistencia eléctrica específica del suelo en el que está montado este electrodo de tierra (corriente "absorbente").

- la parte conductora en contacto eléctrico con la tierra local (GOST R 50571.21-2000 cláusula 3.21)
  Repito: como parte conductora, un elemento metálico (conductivo) de cualquier perfil y estructura (pin, tubería, cinta, placa, malla, cubo :-), etc.) puede estar actuando en el suelo y a través del cual "fluye" corriente eléctrica de la instalación eléctrica.

En la figura, se muestran con gruesas líneas rojas:

  - "personas" es el nombre del dispositivo de puesta a tierra o conexión a tierra, que consta de varios electrodos de masa (grupo de electrodos) están conectados entre sí y montados alrededor de un objeto a lo largo de su perímetro / contorno.

En la figura, el objeto está indicado por un cuadrado gris en el centro,
  y el bucle de tierra - líneas rojas gruesas:

Resistencia eléctrica específica del suelo  - un parámetro que define un nivel de "conductividad eléctrica", como un conductor de tierra, es decir, qué tan bien fluirá en una corriente eléctrica tal medio desde el electrodo de tierra.
  Esta es una cantidad medible, dependiendo de la composición del suelo, el tamaño y la densidad
  adherencia entre sí de sus partículas, humedad y temperatura, la concentración en ella de productos químicos solubles (sales, ácidos y residuos alcalinos).

B. Propósito (s) de la conexión a tierra
  La conexión a tierra se divide en dos tipos principales para el papel desempeñado: en el trabajo (funcional) y de protección. También en diversas fuentes hay tipos adicionales, como: "instrumental", "medición", "control", "radio".

B1. Puesta a tierra de trabajo (funcional)
  Este punto de puesta a tierra o puntos de partes vivas eléctricas que se deben realizar para el funcionamiento de la planta de energía (no para eléctrica) (RB 01/07/30).

El terreno de trabajo (contacto de tierra eléctrico) se utiliza para el funcionamiento normal de la instalación o el equipo eléctrico, es decir, por su trabajo en el modo convencional.

B2. Tierra protectora
  Esta puesta a tierra se realiza con fines de seguridad eléctrica (PUE 1.7.29).

tierra de protección y protege los equipos eléctricos, así como protección para las personas por tensiones y corrientes peligrosas pueden surgir en los casos de fracaso, las técnicas de operación incorrectos (es decir, en el modo de emergencia) y las descargas de rayos.
  También tierra de protección se utiliza para proteger el equipo de interferencia debida a la conmutación de la red eléctrica y circuitos de interfaz, así como la interferencia electromagnética, inducida por el trabajo cerca del equipo.

Conozca más función protectora  La conexión a tierra se puede considerar en dos ejemplos:
como parte de un sistema externo de protección contra rayos en forma de un detector de rayos con conexión a tierra
  en el sistema de protección contra sobretensión de impulso
  en la cuadrícula del objeto

B2.1. Puesta a tierra como parte de la protección contra rayos
  Rayos - una descarga o en otras palabras "ruptura" que surge de la nube a la tierra, con una combinación de un valor crítico carga de la nube (con respecto a tierra). Ejemplos de este fenómeno en una escala menor es la "falla" en el condensador y la descarga de gas en la lámpara.

El aire es un medio con una resistencia muy alta (dieléctrico), pero la descarga lo supera, porque tiene gran poder. La ruta de descarga pasa a través de las áreas de menor resistencia, como las gotas de agua en el aire y los árboles. Esto explica la estructura de la cremallera korneobraznaya en el aire y la caída de rayos frecuente en los árboles y edificios (tienen menos resistencia que el aire en el espacio).
  Cuando se inyecta en el techo del edificio, el rayo sigue su camino a la tierra, y la selección de las zonas de menor resistencia: paredes húmedas, alambres, tuberías, aparatos eléctricos - presentando así un peligro para los seres humanos y los equipos situados en el edificio.

La protección contra rayos está diseñada para descargar el rayo del edificio / objeto protegido. Relámpago que se extiende a lo largo de la trayectoria de menos resistencia encuentra en posición molniepriomnik de metal sobre el objeto, seguido de un pararrayos de metal posicionado fuera del objeto (por ejemplo, la pared), desciende hasta el suelo, donde se diverge en ella (recuerdo: la planta es un medio que tiene la propiedad "remojo "En sí mismo una corriente eléctrica).

Con el fin de hacer que la protección contra rayos "atractivo" a los relámpagos, así como para eliminar la propagación de corrientes de rayo de las partes del rayo (receptor y curvas) en el interior del objeto, su conexión a tierra se realiza a través de la toma de tierra que tiene una conexión a tierra de baja resistencia.

La conexión a tierra en un sistema de este tipo es un elemento obligatorio, ya que proporciona una transición completa y rápida de las corrientes de rayos al suelo, no permitiendo su propagación a través del objeto.

B2.2. Conexión a tierra en el sistema de protección contra sobretensión de impulso (SPD)
  SPD está diseñado para proteger los equipos electrónicos de la carga acumulada en cualquier parte de la línea / red como resultado de la exposición a campos electromagnéticos (CEM) inducidas por cerca de pie (líneas o de alta tensión) eléctrica poderosos o EMF que surge en un cierre (hasta cientos de metros) de descarga relámpago

Un ejemplo sorprendente de este fenómeno es la acumulación de carga en un cable de cobre de una red doméstica o en un "tiro" entre edificios durante una tormenta eléctrica. En algún momento, los dispositivos conectados a este cable (tarjeta de red de computadora o puerto de conmutador) no resisten el "tamaño" de la carga acumulada y se produce una falla eléctrica dentro de este dispositivo, destruyéndolo (simplificado).
  Para "descargar" la carga acumulada en paralelo "cargar" en la línea frente al equipo pone el USP.

El SPD clásico es un descargador de gas diseñado para un cierto "umbral" de la carga, que es menor que el "factor de seguridad" del equipo protegido. Uno de los electrodos de este descargador está conectado a tierra, y el otro está conectado a uno de los cables de línea / cable.

Cuando se alcanza este umbral, se produce una descarga dentro del pararrayos :-) entre los electrodos. Como resultado, la carga acumulada se descarga en el suelo (a través del suelo).

Como en la protección contra rayos, la conexión a tierra en un sistema de este tipo es un elemento obligatorio, porque proporciona una descarga oportuna y garantizada en el SPD, evitando el exceso de carga en la línea por encima del nivel seguro para el equipo protegido.

B2.3. Puesta a tierra en la red eléctrica
  El tercer ejemplo de la función protectora de la conexión a tierra es la provisión de seguridad humana y equipo eléctrico en caso de averías / accidentes.

La forma más simple es romper este fallo cerrando el cable de suministro de red al cuerpo del dispositivo (cortocircuito en la unidad de suministro de energía o cortocircuito en el calentador de agua a través del medio de agua). Una persona que toque un dispositivo de este tipo creará un circuito eléctrico, a través del cual correrá la corriente, causando en el cuerpo daños a los órganos internos, principalmente el sistema nervioso y el corazón.

Para eliminar tales consecuencias, la conexión de los alojamientos al seccionador de puesta a tierra (para la eliminación de corrientes de emergencia al suelo) y la protección dispositivos automáticos, por una fracción de segundo apagando la corriente en una situación de emergencia.

Por ejemplo, la conexión a tierra de todos los edificios, armarios y bastidores de equipos de telecomunicaciones.

B. Calidad de puesta a tierra. Resistencia a la toma de tierra.
  Para una correcta conexión a tierra de sus funciones, debe tener ciertos parámetros / características. Una de las principales propiedades que determina la calidad de la conexión a tierra es la resistencia al flujo de corriente (resistencia de tierra), que determina la capacidad del electrodo de tierra (electrodos de tierra) para transmitir las corrientes que llegan desde el equipo al suelo.
Esta resistencia tiene un valor finito y en el caso ideal representa un valor de cero que indica la ausencia de cualquier resistencia al pasar corrientes "perjudiciales" (esto garantiza su absorción completa del suelo).

  La resistencia depende principalmente de dos condiciones:
  el área (S) del contacto eléctrico a tierra
  la resistencia eléctrica (R) del suelo en sí, en el que los electrodos

B1.1. Área de contacto del seccionador de puesta a tierra con tierra.
  Cuanto mayor sea el área de contacto con la puesta a tierra del suelo, el área mayor para pasar de la corriente de la puesta a tierra a la tierra (las condiciones más favorables se crean para la transición de corriente a la tierra). Esto se puede comparar con el comportamiento de la rueda del automóvil en el giro. El neumático angosto tiene una pequeña área de contacto con el asfalto y puede comenzar a deslizarse fácilmente sobre él, "enviando" el automóvil a un patín. El neumático ancho, además, ligeramente desinflado, tiene un área de contacto mucho más grande con el asfalto, lo que proporciona un agarre confiable y, en consecuencia, un control confiable del movimiento.

Aumentar el área de contacto con el suelo puede puesta a tierra o aumentando el número de electrodos, que los une (área de doblado de varios electrodos), o por el aumento del tamaño de los electrodos. Cuando se usan electrodos de puesta a tierra verticales, este último método es muy efectivo si las capas profundas del suelo tienen una resistencia eléctrica menor que las superiores.

B1.2. Resistencia eléctrica del suelo (específico)
  Déjame recordarte: esta es la cantidad que determina qué tan bien el suelo conduce una corriente a través de sí mismo. Mientras menos resistencia tenga el suelo, más eficiente / fácil será "absorber" la corriente del electrodo de tierra.

Ejemplos de suelos que conducen un pozo de corriente son solonchaks o arcilla fuertemente humedecida. El entorno natural ideal para la transmisión actual es el agua de mar.
  Un ejemplo de un terreno "malo" para la tierra es la arena seca.
  (Si está interesado, puede ver utilizado en los cálculos de dispositivos de conexión a tierra).

Volviendo al primer factor, y un método de reducción de la resistencia de tierra como la profundidad aumenta el electrodo se puede decir que en la práctica más del 70% de la tierra a una profundidad de 5 metros tiene resistencia eléctrica muchas veces específica más baja que la de la superficie debido a la mayor contenido de humedad y la densidad . A menudo hay aguas subterráneas que proporcionan una resistencia muy baja al suelo. La conexión a tierra en tales casos resulta ser de muy alta calidad y confiable.

Q2. Los estándares existentes de resistencia a la tierra
Como no se puede lograr el ideal (cero resistencia a la dispersión), todos los equipos eléctricos y dispositivos electrónicos  se crean en base a algunos valores normalizados de resistencia de tierra, por ejemplo 0,5, 2, 4, 8, 10, 30 y más Ohmios.

Para la orientación, doy los siguientes valores:
  para una subestación con un voltaje de 110 kV, la resistencia a la propagación actual no debe ser mayor a 0.5 Ohm (PUE 1.7.90)
  cuando se conecta un equipo de telecomunicaciones, el suelo normalmente debe tener una resistencia de no más de 2 o 4 ohmios
  para un funcionamiento confiable de los supresores de gas en los dispositivos de protección de las líneas aéreas de comunicación (por ejemplo, una red local basada en cable de cobre  o cable de RF), la resistencia de tierra a la que están conectados (supresores de sobrevoltaje) no debe ser mayor de 2 ohmios. Hay instancias con un requerimiento de 4 ohmios.
  en una fuente de corriente (por ejemplo, una subestación de transformador), la resistencia de tierra no debe ser mayor de 4 ohmios a una tensión de línea de 380 V de la fuente corriente trifásica  o 220 V de la fuente corriente monofásica  (PUE 1.7.101)
  en la conexión a tierra utilizada para la conexión de los detectores de rayos, la resistencia no debe ser más de 10 ohmios (RD 34.21.122-87, elemento 8)
  para casas privadas, con conexión a la red eléctrica 220 V / 380 V:
  cuando se usa el sistema TN-C-S, es necesario tener un terreno local con una resistencia recomendada de no más de 30 ohmios (me guía el PUE 1.7.103)
  Cuando se usa el sistema TT (aislando la tierra del neutro de la fuente de poder) y usando un dispositivo de corriente residual (RCD) con una corriente de disparo de 100 mA, es necesario tener una tierra local con una resistencia de no más de 500 Ω (PUE 1.7.59)

B3. Cálculo de resistencia de tierra
  Para el diseño exitoso de un dispositivo de conexión a tierra que tenga la resistencia a tierra requerida, generalmente se usan configuraciones típicas de dispositivos de puesta a tierra y fórmulas básicas para cálculos.

La configuración del interruptor de puesta a tierra la elige generalmente el ingeniero en función de su experiencia y la posibilidad de su aplicación (de configuración) en una instalación en particular.

La elección de las fórmulas de cálculo depende de la configuración elegida del seccionador de puesta a tierra.
  Las propias fórmulas contienen los parámetros de esta configuración (por ejemplo, el número de electrodos de puesta a tierra, su longitud, grosor) y los parámetros de suelo de una instalación particular donde se ubicará el electrodo de tierra. Por ejemplo, para un solo electrodo vertical esta fórmula será:

Precisión de cálculo es generalmente baja y depende de nuevo en el suelo - en la práctica las diferencias de resultados prácticos que se encuentran en casi el 100% de los casos. Esto es debido a su (tierra) alta heterogeneidad: varía no sólo la profundidad, sino también en tamaño - para formar la estructura tridimensional. Disponible fórmula para el cálculo de los parámetros de la planta están luchando para hacer frente a la heterogeneidad unidimensional de la tierra, y en el cálculo de la estructura tridimensional se asocia con gran potencia de cálculo y requiere operador altamente capacitado.
  Además, para crear un mapa exacto de es necesario hacer una gran cantidad de trabajos geológicos del suelo (por ejemplo, una superficie de 10 x 10 metros es necesario realizar y analizar alrededor de 100 pozos de hasta 10 metros), lo que provoca un aumento significativo en el costo del proyecto y la mayoría de las veces no es posible.

A la luz de estas fórmulas de cálculo casi siempre es necesario, pero medida indicativa y se suele llevar a cabo en el principio de lograr la resistencia a la tierra, "no más". Las fórmulas se sustituyen por los valores promediados resistividad  suelo, o sus valores más grandes. Esto proporciona un "margen de seguridad" y, en la práctica, se expresa en obviamente inferior (abajo - los mejores) valores de la resistencia de tierra de lo esperado en el diseño.

Construcción de conductores de puesta a tierra
  Al construir interruptores de puesta a tierra, los electrodos verticales de puesta a tierra se usan con mayor frecuencia. Esto es debido al hecho de que los electrodos horizontales son difíciles de ser rebajada a una mayor profundidad, y una pequeña profundidad tales electrodos - que tienen la resistencia de puesta a tierra (deterioro características básicas) en el invierno aumentado considerablemente debido a la capa superior de la congelación del suelo, dando lugar a un gran aumento de su específica resistencia eléctrica

En la calidad de los electrodos verticales, casi siempre se eligen tubos de acero, pasadores / varillas, esquinas, etc. productos laminados estándar, que tienen una longitud larga (más de 1 metro) en dimensiones transversales relativamente pequeñas. Esta elección está asociada con la posibilidad de una fácil penetración de dichos elementos en el suelo, en contraste, por ejemplo, con una hoja plana.

Más detalles sobre la construcción, en las siguientes partes.

Alexey Rozhankov, especialista técnico.

Al preparar este artículo, se usaron los siguientes materiales:
  Reglas del dispositivo de instalación eléctrica (PUE), Parte 1.7 en la edición de la séptima edición
  GOST R 50571.21-2000 (IEC 60364-5-548-96)
Dispositivos de puesta a tierra y sistemas de ecualización de potenciales eléctricos en instalaciones eléctricas que contienen equipos de procesamiento de información (google)
  Instrucción sobre la instalación de protección contra rayos de edificios y estructuras RD 34.21.122-87
  Publicaciones en el sitio ""
  Experiencia propia y conocimiento

La conexión a tierra es una de las formas más importantes para proteger a una persona de un defecto mediante una corriente eléctrica errante. Para esto, se usan sistemas de conexión a tierra apropiados. Dependerán no solo de la seguridad humana, sino también del correcto funcionamiento de los dispositivos eléctricos y otros equipos de protección.

Los sistemas de puesta a tierra generalmente se clasifican. Las normas por las cuales se determina el tipo de diseño de puesta a tierra de protección fueron adoptadas por la Comisión Electrotécnica Internacional y el Estándar Estatal de la Federación Rusa. Entonces, es común distinguir varios tipos de sistemas.

El sistema TN. Este tipo tiene una diferencia característica de los demás: la presencia de un neutro mortal en el circuito. En TN, todas las áreas conductoras abiertas de cualquier equipo eléctrico están conectadas a un área neutra conectada a tierra de una fuente de alimentación separada conectando los conductores de protección (cero). En este sistema, un neutro ficticio significa que el "cero" del transformador está conectado al bucle de tierra. Se usa para conectar a tierra equipos eléctricos (televisores, unidades de sistemas informáticos, refrigeradores, calderas y otros equipos).

Subsistema TN-C. Este es el sistema TN, donde los conductores de protección y cero en toda la línea se combinan en un solo PEN. Esto significa que un especial protección a cero. Este sistema fue relevante en los años 90, pero ahora está obsoleto. Usualmente se usa para iluminación externa para ahorrar dinero. No recomendado para la instalación en edificios residenciales modernos.

Subsistema TN-S. En el TN-S protector  y alambre neutroapodoy separados Este subsistema se considera el más confiable y seguro, pero esto generalmente implica un gran gasto financiero. Se usa para proteger las comunicaciones de televisión, lo que eliminará la mayor parte de la interferencia con una red de baja corriente. Subsistema TN-C-S. El sistema de puesta a tierra TN C S es un circuito intermedio. En este caso, los contactos de protección y trabajo deben combinarse solo en un lugar. A menudo esto se hace en general centralita  complejo.

Está combinado. Y en todas las otras secciones del sistema TN C S, estos conductores deben estar separados el uno del otro. Este sistema se considera la solución más óptima para la red eléctrica de cualquier edificio (industrial, residencial, público).

Una relación ventajosa de calidad y precio. Otras formas de conectar instalaciones eléctricas a tierra no permiten un funcionamiento confiable en piezas individuales. Dependiendo del nivel requerido de resistencia, se seleccionan las secciones transversales de los conductores.

Sistema TT El sistema de este tipo tiene una característica característica: el conductor cero de origen está conectado a tierra, y las partes conductoras abiertas de las instalaciones eléctricas están conectadas al suelo. El bucle de conexión a tierra es independiente del neutro conectado a tierra de la fuente de alimentación principal. Esto significa que el equipo usa un circuito de tierra separado, no conectado al conductor neutral.

El sistema TT se utiliza para varias estructuras móviles o en lugares donde no es posible equipar la puesta a tierra de protección según todos los estándares y normas. Es obligatorio conectar interruptores de protección con una conexión a tierra de alta calidad (a una tensión de 380 voltios, la resistencia debe ser de al menos 4 ohmios). El nivel de resistencia debe tener en cuenta el tipo específico de interruptor de circuito.

Sistema de TI Una característica del circuito es que el conductor neutro de la fuente de alimentación está conectado a tierra a través de dispositivos eléctricos o desde el suelo. Los dispositivos deben tener una alta resistencia y las partes conductoras de las instalaciones eléctricas deben estar conectadas a tierra con un equipo de conexión a tierra. Alta resistencia electrodomésticos  aumentará la confiabilidad del sistema.

No se usa con frecuencia, por lo general para equipos eléctricos en edificios de usos especiales (por ejemplo, suministro de energía ininterrumpido de la unidad de PC, alumbrado de emergencia de hospitales), donde se incrementa el requisito de confiabilidad y seguridad. Cada uno de estos sistemas tiene sus ventajas y desventajas. A este respecto, es necesario seleccionar el esquema de instalación correcto puesta a tierra de protección  para situaciones específicas.

¿Cómo funciona TN?

De acuerdo con las normas de las Reglas de instalación eléctrica (EPL), el sistema TN es el más confiable. El principio de su operación permite proporcionar una protección confiable de la persona y del equipo eléctrico conectado contra las corrientes parásitas.

La condición principal para el funcionamiento seguro y fiable del sistema de TN - valor de la corriente entre el conductor de fase y parte no aislada debe exceder el valor de la corriente cuando se produce un cortocircuito en la red eléctrica, en el que el dispositivo de protección que se active. Para este sistema, también es necesario conectar un dispositivo de corriente residual y autómatas diferenciales.

Video "Sistema de conexión a tierra avanzado"

Organizamos el sistema de puesta a tierra

Si decide hacer un bucle de tierra usted mismo, entonces para la estructura de conexión a tierra necesita usar metal negro común. Para este propósito, las esquinas de hierro, las bandas de acero, las tuberías y otras estructuras son adecuadas. Tal material tiene resistencia óptima y bajo costo. Antes de comenzar trabajos de instalación  es necesario crear un proyecto que contendrá una descripción del diseño, el material utilizado, el tamaño, la ubicación de la comunicación técnica, el tipo de suelo y otros parámetros.

Es necesario saber en qué tipo de suelo se instalará el bucle de tierra. Esto determinará el nivel de resistencia. Entonces en el suelo arenoso la resistencia es mucho más alta que en la tierra común. La resistencia se verá afectada por la humedad del suelo y la disponibilidad de agua subterránea. La humedad del terreno variará según el clima del área donde se llevarán a cabo los trabajos de instalación.

Esquema e instalación

Especialistas en el campo de la ingeniería eléctrica recomiendan encarecidamente el uso de esquemas preconfeccionados para la instalación de estructuras de conexión a tierra. El equipo terminado se puede comprar en tiendas especializadas. Un diagrama de conexión y cableado adecuado se adjunta a la puesta a tierra. El kit está certificado y tiene una garantía de operación. Pero este diseño se puede hacer de forma independiente. Las estructuras de conexión a tierra más comunes tienen la forma de un triángulo y un cuadrado. La primera forma es más económica.

En el sitio donde se instalará la construcción de protección, es necesario dibujar un triángulo equilátero convencional. Sus partes superiores deben estar a una distancia de 1.5 m uno del otro. Por contorno profundidad de la zanja excavada de 1 m en los vértices del conductor principal 3 anotado -. Armadura redonda (diámetro - 35 mm, longitud - 2-2,5 m). Los accesorios están obstruidos en el suelo, luego deben conectarse mediante un bus metálico (ancho - 40 mm, grosor - 4 mm). La fijación se lleva a cabo mediante soldadura. El cable de toma de tierra se moverá de la estructura al panel de control.

Entonces la zanja se entierra. Después de completar el trabajo de instalación, se debe verificar el circuito de puesta a tierra. Para este propósito, se utiliza un equipo especial que permite medir la resistencia en ciertas partes de la tierra (hasta 15 metros de la estructura de tierra). Si está instalado correctamente, la resistencia no excederá los 4 ohmios. En valores más altos, necesita verificar dos veces los puntos de conexión. El multímetro no funcionará para la verificación.

Casi todas las casas están equipadas con una conexión a tierra. Su tarea es garantizar la seguridad cuando se utilizan instalaciones eléctricas humanas. Entre los profesionales, es común separar los sistemas de toma de tierra en varios tipos. Hablaremos sobre las opciones existentes en nuestro artículo.

En el mundo de la electricidad, es común clasificar la conexión a tierra en tres tipos, y se pueden identificar con la abreviatura TT, TN, IT. Cada una de las letras tiene el siguiente significado:

• T - grounding, traducido de la palabra francesa terra - soil;
• N es neutral, significa que el sistema está anulado;
• I - indica la presencia de aislamiento de electrodo de tierra.

¡Importante!  La disposición de las letras de los sistemas de toma de tierra juega un papel importante y tiene una cierta designación.

El valor de la primera letra muestra el principio de la conexión a tierra de la fuente de alimentación, la designación de la segunda letra en el sistema indica la conexión a tierra de las partes conductoras abiertas de los equipos eléctricos. Las últimas letras indican la funcionalidad del cero y los conductores de protección.

Sistemas de puesta a tierra para una casa privada

Miremos las opciones de conexión a tierra más cerca, cada una de las cuales tendrá una sección separada.

TN tierra y su subespecie

En los sistemas de conexión a tierra ya hay muchas cosas, pero muy pocas personas prestan atención a la decodificación. Al crear la protección de los equipos eléctricos, es necesario tener en cuenta cada detalle, ya que posteriormente surgen problemas al reparar o reconstruir el sistema.

  Esta especie difiere de las otras en que tiene un neutro neutro de carga. Esta instalación implica unir las partes conductoras expuestas al punto cero de la fuente de suministro. Probablemente se preguntará qué es un "neutro neutralizado". En términos generales, este concepto es la conexión de un conductor neutro directamente a conductor de puesta a tierra  en una instalación de transformador.

La seguridad eléctrica en este sistema se logra debido al exceso de voltaje de la parte abierta de la instalación y la "fase" por encima del valor de la activación del potencial eléctrico durante un tiempo específico.

Sistema de puesta a tierra TT: característica detallada

Este tipo de esquema de conexión a tierra se diferencia del anterior en que tiene "tierra" en un prvode neutra, con las partes conductoras expuestas del equipo eléctrico están conectados directamente al sistema de seguridad. El sistema TT proporciona una instalación separada bucle de tierra  . Este tipo de protección se usa en condiciones modernas para chozas, estructuras móviles y portátiles.

Sistemas de puesta a tierra para edificios de apartamentos

¡Importante!  Al desarrollar este sistema de puesta a tierra, es necesario utilizar un dispositivo de corriente residual (RCD).

Estructura de puesta a tierra TI

La conexión a tierra de TI se usa con mucha menos frecuencia, a diferencia de los sistemas anteriores. Puede encontrar dicho equipo en edificios especiales y en empresas industriales. Está principalmente instalado para iluminación de emergencia.

El diseño se caracteriza por la presencia de la fuente de alimentación aislada neutra del "suelo". En algunos casos, puede estar basado en dispositivos de consumo.

¡Importante!  El uso del sistema de puesta a tierra IT solo es necesario en condiciones de mayores requisitos de seguridad energética.

¿Cuál es el método del sistema de puesta a tierra?

Diagrama del sistema de puesta a tierra

Hoy en día, se han registrado varias tecnologías que permiten la instalación de sistemas de conexión a tierra comunes. Dos métodos son ampliamente utilizados, que ahora analizaremos.

1. Una técnica estándar se caracteriza por la implementación de una estructura de puesta a tierra mediante materias primas de metalurgia ferrosa. Inicialmente, el proyecto se está desarrollando, y después de preparar todo el conjunto de herramientas, comienzan a implementar el contorno en el suelo. Esto tiene en cuenta una serie de factores que pueden afectar el diseño. El uso de esta tecnología se ha mejorado durante muchos años, y hoy en día se utiliza para muchas condiciones climáticas.
2. La conexión a tierra modular implica el uso de un kit especial, que se puede encontrar en tiendas minoristas. En este caso, se utilizan materiales de producción en fábrica.

Instalación y materias primas para puesta a tierra modular

Para instalar este tipo de aparato usado: barras de acero con partes de chapeado con cobre, acoplamientos y accesorios, kit modular para la puesta a tierra (latón, cobre y piezas de cobre cubierto), dedales de acero, la pasta de la corrosión, cinta adhesiva. Cuando el material esté preparado, siga las reglas de instalación:

¿Qué tipos de sistemas de conexión a tierra hay?

• El primer paso es instalar un núcleo vertical de acero en el terreno;
• Resistencia intermedia se mide;
• Las barras de acero restantes están instaladas;
• En esta etapa, se coloca un conductor de tierra horizontal;
• Todos los elementos de la construcción están conectados por medio de terminales o equipos soldados, cubiertos con una cinta protectora. Además, no te olvides del tratamiento anticorrosión.

Atención por favor!  Actuando

    Contenido:

La parte más importante del diseño, instalación y posterior operación de los equipos y las instalaciones eléctricas es un sistema debidamente conectado a tierra. Dependiendo de las estructuras de puesta a tierra utilizadas, la conexión a tierra puede ser natural y artificial. Los seccionadores de puesta a tierra naturales están representados por todo tipo de objetos metálicos que están constantemente en el suelo. Estos incluyen accesorios, tuberías, pilas y otras estructuras capaces de conducir corriente.

Pero la resistencia eléctrica y otros parámetros inherentes a estos sujetos no se pueden controlar y predecir con precisión. Por lo tanto, con tal conexión a tierra, no es posible operar normalmente ningún equipo eléctrico. Los documentos normativos solo proporcionan conexión a tierra artificial utilizando dispositivos de conexión a tierra especiales.

Clasificación de los sistemas de puesta a tierra

Dependiendo de los esquemas redes eléctricas  y otras condiciones de operación, sistemas tN-S a tierra, TNC-S, TN-C, TT, IT, designado de acuerdo con la clasificación internacional. El primer símbolo indica los parámetros de conexión a tierra de la fuente de alimentación, y la segunda letra corresponde a los parámetros de conexión a tierra de las partes abiertas de las instalaciones eléctricas.

Las letras se interpretan de la siguiente manera:

• T (terre-tierra) significa tierra,
• N (neutro - neutro) - conexión con la fuente neutra o puesta a cero,
• I (isole) corresponde al aislamiento.

Los conductores nulos en GOST tienen las siguientes designaciones:

• N - es un cable de cero trabajo,
• PE - cero conductor de protección,
• PEN es un trabajador cero combinado y conductor de protección  a tierra.

Sistema de puesta a tierra TN-C

Conexión a tierra TN se refiere a sistemas con neutro conectado a tierra. Una de sus variedades es el sistema de puesta a tierra TN-C. Combina conductores de cero funcionales y de protección. La versión clásica está representada por un circuito tradicional de cuatro hilos, en el que hay tres fases y un cable neutro. A medida que se utiliza el bus de tierra principal, se conecta a todas las piezas conductoras abiertas y piezas metálicas, con la ayuda de cables cero adicionales.

La principal desventaja del sistema TN-C es la pérdida de propiedades de protección en caso de incendio o rotura del conductor neutro. Esto conduce a un voltaje que pone en peligro la vida en todas las superficies de los recintos de dispositivos y equipos donde no hay aislamiento. En el sistema TN-C  no hay un conductor PE protector, por lo tanto, no hay conexión a tierra en todos los enchufes conectados. En este sentido, para todos los equipos eléctricos usados, se requiere un dispositivo: la conexión de las partes de la carcasa al cable cero.

Si se toca el conductor de fase de las partes abiertas de la carcasa, cortocircuito  y activación del fusible automático. El apagado rápido de emergencia elimina el riesgo de incendio o lesiones a las personas descarga eléctrica. Está estrictamente prohibido utilizar en los baños circuitos adicionales que igualen los potenciales, en el caso del sistema de puesta a tierra TN-C.

A pesar de que el esquema tn-c es el más simple y económico, no se usa en edificios nuevos. Este sistema se ha conservado en las casas de las viviendas viejas y en el alumbrado público, donde la probabilidad de descarga eléctrica es extremadamente baja.

Esquema de puesta a tierra TN-S, TN-C-S

Un esquema más óptimo pero costoso es el sistema de conexión a tierra TN-S. Para reducir su costo, se han desarrollado medidas prácticas para hacer uso de todas las ventajas de este esquema.

La esencia de este método es que cuando se suministra energía desde la subestación, se utiliza un PEN de cero conductor combinado, el cual está conectado a un neutro neutral a tierra. En la entrada del edificio se divide en dos conductores: un PE de protección cero y un cero trabajador N.

El sistema tn-c-s tiene un inconveniente importante. Si hay un incendio o cualquier otro daño al conductor PEN en el área desde la subestación hasta el edificio, el conductor PE y las partes de la caja del instrumento asociadas generan voltaje peligroso. Por lo tanto, uno de los requisitos documentos normativos  para garantizar el uso seguro de sistemas TN-S, son medidas especiales para la protección cables PEN  del daño

Esquema de puesta a tierra TT

En algunos casos, cuando la electricidad es suministrada por líneas aéreas, se vuelve bastante problemático proteger el PEN de conductor de tierra combinado utilizando el circuito TN-C-S. Por lo tanto, en tales situaciones, se usa un sistema de conexión a tierra TT. Su esencia radica en la conexión a tierra ciega de la fuente de alimentación neutral, así como el uso de cuatro cables para la transmisión voltaje trifásico. El cuarto conductor se usa como el cero funcional N.

La conexión del pin macho modular se lleva a cabo con mayor frecuencia por los consumidores. Luego se conecta con todos conductores de protección  Conexión a tierra de PE, asociada a los detalles del instrumento y las carcasas del equipo.

El esquema TT se aplicó hace relativamente poco tiempo y ya se demostró en privado casas de campo. En las ciudades, el sistema TT se utiliza en instalaciones temporales, por ejemplo, puntos de venta minorista. Tal método de conexión a tierra requiere el uso de dispositivos de protección  en forma de RCD y actividades técnicas  en la protección de una tormenta eléctrica.

Sistema de puesta a tierra IT

Los sistemas considerados anteriormente con un neutro de masa apagada se consideran suficientemente fiables, pero tienen importantes inconvenientes. Significativamente más seguros y perfectos son los circuitos con neutro, completamente aislados del suelo. En algunos casos, dispositivos y dispositivos con resistencia significativa se utilizan para conectarlo a tierra.

Circuitos similares se utilizan en el sistema de conexión a tierra de TI. Son los más adecuados para instituciones médicas, mientras preservan fuente de alimentación ininterrumpida  equipo de soporte de vida Los esquemas de TI han demostrado su eficacia en las refinerías de energía y petróleo, otras instalaciones donde existen dispositivos complejos altamente sensibles.

La parte principal del sistema de TI es neutral aislado  fuente I, y también T, instalada en el lado del consumidor. El suministro de voltaje de la fuente al consumidor se realiza utilizando un número mínimo de cables. Además, todas las partes conductoras que están presentes en las carcasas del equipo instaladas en el consumidor están conectadas al electrodo de tierra. En el sistema de TI, no hay un conductor N funcional nulo en el área desde la fuente hasta el consumidor.

Por lo tanto, todos los sistemas tN-C a tierra, TN-S, TNC-S, TT, IT brindan un funcionamiento confiable y seguro de los dispositivos y equipos eléctricos conectados a los consumidores. El uso de estos esquemas excluye la descarga eléctrica de las personas que usan el equipo. Cada sistema se aplica en condiciones específicas, que necesariamente se tienen en cuenta en el diseño y la instalación posterior. Debido a esto, se garantiza la seguridad garantizada, la preservación de la salud y la vida de las personas.