Fundamentos de la Puesta a Tierra y Componentes Clave de Líneas Aéreas de Distribución

Sistemas de Puesta a Tierra en Instalaciones Eléctricas

La puesta a tierra es un método esencial de protección en las instalaciones eléctricas, dividiéndose en dos categorías principales según su función:

Tierra de Servicio

La puesta a tierra de servicio corresponde a un método de protección contra elevaciones de tensión producidas por fallas en el sistema de distribución (como el corte del neutro en el tendido eléctrico). La tierra de servicio consiste básicamente en conectar a tierra el neutro de la instalación eléctrica, comúnmente en el punto de empalme, mediante un electrodo de cobre o un enmallado.

Tierra de Protección

La puesta a tierra de protección es uno de los elementos más importantes de una instalación eléctrica en lo que se refiere a la protección de las personas contra contactos indirectos.

Este sistema consiste en conectar a tierra todos los elementos conductores (carcasas) de los equipos que, bajo condiciones normales, no deberían presentar tensiones de contacto peligrosas. Por esta razón, a los enchufes llegan tres conductores (fase, neutro y tierra), lo que permite que cada artefacto enchufado a una toma de corriente quede conectado a la tierra de protección.

En la práctica, como sistema de tierra de protección se emplean electrodos de cobre, barras tipo Copperweld o enmallados de conductor de cobre, enterrados a cierta profundidad. Los resultados de resistencia que se logren para la tierra de protección dependerán de los siguientes factores:

• Tipo de suelo (humedad y sales que contenga).
• Superficie que abarque la puesta a tierra.
• Ciertos parámetros eléctricos del sistema.

Líneas Aéreas de Distribución Eléctrica

Definición y Clasificación

Se denomina líneas aéreas al conjunto de conductores destinados al transporte de la energía eléctrica montados sobre soportes, que proporcionan el aislamiento necesario entre conductores y tierra. Estos soportes, a menudo complementados con crucetas, van fijados sobre postes unidos al terreno por medio de cimentaciones. La función principal del poste es mantener separados los conductores a una determinada altura del terreno.

La normativa NSEG 5_71 designa a las líneas aéreas en categorías según su tensión nominal, de la siguiente manera:

1. Categoría A (Baja Tensión): Líneas cuyo voltaje nominal entre conductores no excede de 1.000 voltios (V).
2. Categoría B (Alta Tensión): Líneas cuyo voltaje nominal entre conductores no exceda de 25.000 voltios (V).
3. Categoría C (Alta Tensión): Líneas cuyo voltaje nominal entre conductores sea superior a 25.000 voltios (V).

Componentes Estructurales de las Líneas Aéreas

Las líneas aéreas están constituidas fundamentalmente por apoyos y conductores. A continuación, se detallan los elementos que constituyen los apoyos.

Soportes de los Conductores (Apoyos)

Los soportes de conductores son los elementos utilizados para la fijación de los aisladores de apoyo al poste. Esto se realiza de dos maneras:

1. Directamente por medio de soportes, normalmente curvos de hierro galvanizado.
2. Por medio de soportes horizontales de madera o metálicos que admiten un gran número de aisladores, llamados crucetas.

En líneas aéreas de distribución urbana, se emplean con preferencia:

• Palomillas: Soportes empotrados en los edificios.
• Postecillos: Construidos con perfiles laminados o tubos de hierro galvanizado de sección circular o cuadrada.

El uso de palomillas y postecillos evita la instalación de postes en aceras y calzadas, logrando un mejor aspecto de las vías urbanas y un importante ahorro económico, ya que el material empleado en la construcción de la palomilla es menor que el correspondiente a un poste de las mismas características. Los postecillos suelen utilizarse cuando las dimensiones del edificio no permiten la colocación de palomillas, fijándose sobre fachadas, vallas o tejados.

Aisladores

Los aisladores empleados en líneas aéreas tienen la finalidad de aislar los conductores desnudos bajo tensión de los apoyos que soportan la línea. Estos aisladores deben poseer excelentes propiedades dieléctricas para evitar el paso de corriente del conductor al apoyo (conocida como corriente de fuga).

El paso de la corriente de fuga desde el conductor al apoyo puede producirse por dos causas principales:

1. Conductividad del material: Ocurre a través de la masa del aislador. Para evitarlo, en la fabricación se emplean materiales para los que la corriente de fuga es despreciable.
2. Conductividad superficial: Ocurre contorneando la parte exterior del aislador, por aumento de la conductividad eléctrica debido generalmente a la deposición de una capa de polvo o humedad.

Esta conductividad superficial recibe el nombre de efecto corona y suele reducirse en gran proporción, dando un perfil adecuado a la superficie del aislador.