Instal·lacions elèctriques: Posada a Terra

ITC 08: Posada a Terra

Funcions de la Posada a Terra (PAT)

La funció de la posada a terra (PAT) d'una instal·lació elèctrica és forçar la derivació al terreny de les intensitats de corrent de qualsevol naturalesa que es puguin originar, tant si són corrents de defecte a freqüència industrial, com corrents degudes a descàrregues atmosfèriques de caràcter impulsional.

Objectius de la PAT

• Protecció de les persones i els animals.
• Protecció dels elements de la instal·lació.
• Establir una referència de servei que al mateix temps sigui segura.

Per tant, la PAT:

• Limita la diferència de potencial entre estructures metàl·liques i terra.
• Detecta defectes assegurant l'actuació i coordinació de les proteccions.
• Limita les sobretensions internes (de maniobra, transitòries i temporals).
• Evita conseqüències de descàrregues de llamps.

Esquema TT

En la pràctica, segons la ITC 008 p1.2, només es considera la resistència de la presa de terra de les masses RA. El corrent de fallada es sobrevalora lleugerament, però el marge de seguretat augmenta. S'ha de complir la condició.

Esquema TN-S

L'esquema rep el nom de TN-S quan la funció del neutre i el conductor de protecció estan separats.

Esquema TN-C

L'esquema rep el nom de TN-C quan la funció del neutre és la mateixa que la del conductor de protecció, que rep llavors el nom de PEN. No es pot utilitzar ID.

Esquema TN-C-S

Quan les dues variants coexisteixen en una mateixa instal·lació, es pot utilitzar el terme TN-C-S, sabent que l'esquema TN-C ha d'estar abans del TN-S. C1: En instal·lacions d'electrificació per a edificis i habitatges, l'esquema TN ha d'estar sempre situat abans del TN. Si es produeix una fallada d'aïllament, aquesta es transforma en curtcircuit i haurà de ser eliminada pels dispositius de protecció contra sobreintensitats.

Esquema IT

En produir-se la segona fallada, que afecta una altra fase, a la mateixa massa o a una massa diferent, es constitueix un bucle amb les masses dels receptors en fallada, els conductors de protecció i els conductors d'alimentació. Aquest bucle genera la circulació d'un corrent de curtcircuit elevat.

ITC 18: Elements de la Posada a Terra

La posada o connexió a terra és la unió elèctrica directa, sense fusibles ni protecció, d'una part del circuit elèctric o d'una part conductora que no pertany al mateix circuit, mitjançant una presa de terra amb un elèctrode o grups d'elèctrodes enterrats al terra.

Preses de terra (T): Elèctrodes

Poden ser:

• Barres, tubs.
• Platines, conductors despullats.
• Plaques.
• Anells o malles metàl·liques constituïdes pels elements anteriors o les seves combinacions.
• Armadures de formigó enterrades.
• Altres estructures enterrades que es demostri que són apropiades.

La resistència de terra ha de ser tal que qualsevol massa no pugui donar lloc a tensions de contacte superiors a:

• 24 V en local o emplaçament conductor.
• 50 V en la resta de casos.

Suposem que volem saber quantes piquetes hem de col·locar per tal d'aconseguir una terra inferior a 10Ω:

• Pica de 1,20 m.
• Cable de coure de 35 mm² i 50 m de longitud.
• Terreny de sorra argilenca.

Amb aquesta resistència de terra, hem de comprovar que complim el REBT quant a la màxima tensió de contacte. Si tenim un diferencial de sensibilitat 30 mA:

U_c= I·R_terra= 30·10^-3 ·10

U_c= 0,3 V < 24 V en emplaçaments conductors.

U_c= 0,3 V < 50 V en emplaçaments no conductors.

Borns de posada a terra (B)

És la unió de:

• Els conductors de terra.
• Els conductors de protecció.
• Els conductors d'unió equipotencial principal.
• Els conductors de posada a terra funcional, si són necessaris.

Ha de ser un lloc i dispositiu per mesurar:

• Pot estar combinat amb el born principal de terra.
• Ha de ser desmuntable necessàriament mitjançant una eina.
• Ha de ser mecànicament segur.
• Ha d'assegurar la continuïtat elèctrica.

Conductors de protecció: Secció

Uneixen masses a elements per a la protecció contra contactes indirectes. En el "circuit de protecció a terra" uneixen masses a terra, a neutre, a relé de protecció.

Conductors de protecció (CP)

Com a CP es pot utilitzar:

• Conductors en els cables multiconductors.
• Conductors aïllats o despullats que tinguin una envolvent comuna amb els conductors actius.
• Conductors separats despullats o aïllats.
• Envolvents com a CP ("muntat en fàbrica" o canalitzacions prefabricades amb envolvent metàl·lica), si:

a) La seva continuïtat elèctrica és tal que no resulti afectada per deterioraments mecànics, químics o electroquímics.

b) La seva conductibilitat ha de ser, com a mínim, igual a la que resulta per l'aplicació d'aquest punt del REBT.

c) Han de permetre la connexió d'altres conductors de protecció en tota derivació predeterminada.

• La coberta exterior dels cables amb aïllament mineral com a CP, si compleixen els punts a) i b) de l'apartat anterior.
• Altres conductes (aigua, gas o altres tipus) o estructures metàl·liques NO es poden utilitzar com a CP.
• Els CP han d'estar protegits contra deterioraments mecànics, químics i electroquímics i contra els esforços electrodinàmics.
• Les connexions han de ser accessibles per a la verificació i assajos, excepte:

- En el cas de les efectuades en caixes segellades amb material de farciment.

- En caixes no desmuntables amb juntes estanques.

• Cap aparell ha d'estar intercalat en el CP.
• Les masses dels equips a unir amb els conductors de protecció no han d'estar connectades en sèrie en un CP.

Els punts de posada a terra se situaran:

a) En els patis de llum destinats a cuines i WC, etc., en rehabilitació o reforma d'edificis existents.

b) En el local o lloc de la centralització de comptadors, si n'hi ha.

c) En la base de les estructures metàl·liques dels ascensors i muntacàrregues, si n'hi ha.

d) En el punt d'ubicació de la Caixa General de Protecció (CGP).

e) En qualsevol local on hi hagi la previsió d'instal·lar elements destinats a serveis generals o especials, i que per la seva classe d'aïllament o condicions d'instal·lació, s'hagin de posar a terra.

Conductor principal d'equipotencialitat

• Secció (S) > a la meitat de la del conductor de protecció de secció més gran de la instal·lació, amb un mínim de 6 mm².
• Si és de coure (Cu), pot ser de 2,5 mm².
• Si el conductor suplementari d'equipotencialitat uneix una massa a un element conductor, S > a la meitat de la del conductor de protecció unit a aquesta massa.
• Pot estar assegurada per elements conductors no desmuntables, conductors suplementaris o una combinació dels dos.
• No ha d'estar connectat a terra.

PAT del transformador i PAT de les masses

Les preses de terra han de ser elèctricament independents:

• Per mesura.
• Per complir condicions.
• No canalització conductora enterrada.
• Distància > 15 m (excepte terra amb resistivitat (ρ) dolenta).
• Separació o aïllament recinte del Centre de Transformació (CT).
• Criteri general: U_c no perillosa.