Conceptos Clave de Seguridad Eléctrica: Puesta a Tierra y Protecciones

Resistencia Específica del Terreno (Resistividad)

Define la resistencia de un cubo de terreno de 1x1x1 metros, medida colocando los electrodos en caras opuestas de este.

Medición

Se debe utilizar corriente alterna (AC) para evitar procesos electroquímicos en el terreno durante la medición. El valor de la resistencia (R) depende del material del terreno. El electrodo de tierra definitivo debe instalarse en la ubicación donde se obtenga el menor valor de resistividad.

Verificación de Conexión del Conductor de Protección

En algunas instalaciones, es posible que el conductor de protección (PE) esté invertido con el conductor de línea. Si existe tensión de fase en el terminal PE, circulará una corriente (I) desde dicho terminal hacia el instrumento y el usuario. Esto provoca una caída de tensión en la resistencia (R) interna del instrumento, la cual es detectada, generando una advertencia.

Interruptor Diferencial (RCD)

Es un dispositivo fundamental para la protección de personas contra descargas eléctricas. Su funcionamiento se basa en medir la diferencia entre la corriente (I) que entra por la fase hacia una carga y la que retorna por el neutro. Si esta diferencia es igual o superior a la corriente nominal de disparo (I_Δn), el diferencial actúa, cortando el suministro eléctrico del circuito.

Importante: Su efectividad depende de una correcta instalación y de que el valor de la resistencia (R) de tierra se encuentre por debajo del límite admitido por el propio diferencial.

Tipos de Diferenciales según Sensibilidad

• Tipo AC: Sensible únicamente a corrientes alternas senoidales. Es el más común en instalaciones de baja tensión (BT).
• Tipo A: Sensible a corrientes alternas (AC) y a corrientes continuas pulsantes (componentes de corriente alterna rectificada o semirrectificada). Menos común que el tipo AC.
• Tipo B: Sensible a corrientes alternas (AC), continuas pulsantes y continuas puras (DC). Son poco utilizados en aplicaciones domésticas o estándar.

Tipos de Diferenciales según Tiempo de Disparo

• Estándar: Disparo instantáneo.
• Selectivo (Tipo S): Disparo retardado, utilizado para garantizar la selectividad en instalaciones con varios diferenciales en cascada.

Tensión de Contacto (U_c)

Es la tensión que puede aparecer entre partes conductoras accesibles simultáneamente, o entre una parte conductora accesible y tierra, en caso de un defecto de aislamiento. Se produce cuando una corriente de defecto (I) circula hacia tierra a través de la resistencia de puesta a tierra (R), generando una caída de tensión. El valor máximo admisible para esta tensión (tensión límite de seguridad) suele establecerse en 50V en condiciones normales (locales secos), y 24V en condiciones especiales (locales húmedos o mojados).

Corriente de Disparo del Diferencial (I_Δn)

Se refiere a la corriente diferencial residual mínima que causa la apertura (disparo) del interruptor diferencial. Durante una prueba, el instrumento de medida inyecta una corriente (I) controlada y la incrementa gradualmente hasta que el diferencial actúa.

Importancia de la Resistencia de Puesta a Tierra (R_E)

Un valor bajo de resistencia de puesta a tierra es crucial cuando se emplean interruptores diferenciales. Si esta resistencia es demasiado alta, en caso de defecto, pueden aparecer tensiones de contacto (U_c) peligrosas al tocar las masas metálicas o partes conductoras afectadas.

Impedancia de Bucle de Defecto (Z_s)

En instalaciones protegidas mediante dispositivos contra sobrecorrientes (interruptores magnetotérmicos o fusibles), es necesario medir la impedancia de bucle de defecto (Z_s). Esta debe ser suficientemente baja para asegurar que una corriente de defecto (I) fase-tierra sea lo bastante elevada como para provocar la actuación rápida de dichos dispositivos de protección. La medición se realiza típicamente entre el conductor de fase (L) y el conductor de protección (PE).

Impedancia de Línea (Z_L-N / Z_L-L)

Es la impedancia medida entre los terminales de fase y neutro (L-N) o entre dos fases (L-L) en sistemas trifásicos. Su medición es útil para verificar la capacidad de la instalación para alimentar cargas sin caídas de tensión excesivas. Representa la suma de la impedancia del secundario del transformador (Z_sec), la resistencia (R) del conductor de fase desde el transformador hasta el punto de prueba, y la resistencia (R) del conductor neutro (o la otra fase) desde el transformador hasta el punto de prueba. Se mide entre L y N (o L1 y L2).

Medición de Bucle sin Disparo del Diferencial (Baja Corriente)

Algunos métodos de medición de la impedancia de bucle utilizan una corriente de prueba baja. La ventaja principal de esta técnica es que evita el disparo accidental del interruptor diferencial durante la realización de la medida.

Verificación de la Secuencia de Fases

En instalaciones trifásicas, es común conectar cargas que dependen del orden correcto de las fases (motores, por ejemplo). Es crucial verificar la secuencia de fases, ya que una conexión con la secuencia invertida puede provocar el funcionamiento incorrecto o incluso el daño de ciertos equipos trifásicos.