Si bien es cierto que como técnicos o ingenieros eléctricos nos apasiona todo con referencia al entorno y mundo eléctrico, la distribución y los tipos de sistema de distribución de energía eléctrica debe ser uno de los tantos temas de nuestros principal interés y dominio, ahora bien esto no debería preocuparte, compartimos contigo este articulo para que aprendas cuales los principales tipos de sistema de distribución eléctrica. Empecemos !
Índice del artículo
- Sistema directamente conectado a tierra o sistema conectado a tierra
- Una interpretación más clara del sistema de distribución
- Los objetivos principales de un sistema de puesta a tierra
- ¿Cómo mejorar la seguridad y la fiabilidad de un sistema de puesta a tierra?
- Sistema de distribución de energía eléctrica desenterrado
- Sistemas de distribución puesta a tierra
- Sistema TT directamente conectado a tierra neutral
- Sistema TN: pieza conductora expuesta conectada a neutro
- Conclusion
Sistema directamente conectado a tierra o sistema conectado a tierra
La energía eléctrica se distribuye en tres o cuatro cables, lógicamente dependiendo la instalación ha realizar, si es monofásica o trifásica, en instalaciones trifásicas tenemos (3 cables para fases y 1 cable para neutro). El voltaje entre fase y fase se llama voltaje de línea y el voltaje entre fase y neutro se llama voltaje de fase.
Este cuarto cable puede o no distribuirse hacia el sistema de distribución de energía eléctrica y de la misma manera este neutro puede o no tener conexión a tierra. Dependiendo de esta condición neutral (acceso a tierra o sin acceso a tierra) hay varios tipos de sistemas de puesta a tierra.
El neutro puede estar conectado directamente a tierra o conectado a través de una resistencia o un reactor. Este sistema se llama directamente conectado a tierra o sistema conectado a tierra.
Cuando no se ha establecido ninguna conexión entre el punto neutro y la tierra, decimos que el neutro está desenterrado.
En una red, el sistema de puesta a tierra juega un papel muy importante. Cuando se produce una falla de aislamiento o una fase se conecta a tierra accidentalmente, los valores tomados por las corrientes de falla, los voltajes de contacto y los voltajes excesivos están estrechamente relacionados con el tipo de conexión a tierra neutra.
Una interpretación más clara del sistema de distribución de energía eléctrica en la puesta a tierra
Un neutro conectado a tierra directamente limita fuertemente los voltajes, pero provoca corrientes de falla muy altas, aquí como un neutro no conectado a tierra limita las corrientes de falla a valores muy bajos, pero fomenta la aparición de altos voltajes causando así graves fallas en todo el sistema de distribución de energía eléctrica.
En cualquier instalación, la continuidad del servicio en caso de una falla de aislamiento también está directamente relacionada con el sistema de puesta a tierra. Un neutro desenterrado permite la continuidad del servicio durante una falla de aislamiento.
Contrariamente a esto, un neutro conectado a tierra directamente, o un neutro conectado a tierra de baja impedancia, provoca la desconexión tan pronto como ocurre la primera falla de aislamiento.
Recuerda que la elección del sistema de puesta a tierra en redes de baja y media tensión depende del tipo de instalación y del tipo de red en la que se está trabajando. También está influenciado por el tipo de cargas y la continuidad de servicio requerida.
Los objetivos principales de un sistema de puesta a tierra
Los objetivos principales de un sistema de puesta a tierra para la distribución de energía eléctrica son proporcionar una ruta alternativa para que la falla eléctrica fluya de manera que no ponga en peligro al usuario, asegúrese de que todas las partes conductores expuestos no alcancen un potencial peligroso, mantenga el voltaje en cualquier parte de un sistema eléctrico a un valor conocido y evitar sobrecorriente o voltaje excesivo en los aparatos o equipos.
Los diferentes sistemas de puesta a tierra son capaces de transportar diferentes cantidades de sobrecorriente. Dado que la cantidad de sobrecorriente producida en diferentes tipos de instalación difiere entre sí, el tipo de conexión a tierra requerido también diferirá según el tipo de instalación.
Por lo tanto, para garantizar que la instalación vaya con el sistema de puesta a tierra existente o para realizar cualquier modificación en consecuencia, debemos tener una idea adecuada del sistema de puesta a tierra actual.
¿Cómo mejorar la seguridad y la fiabilidad de un sistema de puesta a tierra?
Según la norma IEC 60364-3 hay dos tipos de sistemas:
(1) Sistema desenterrado: – Sistema de TI (2) Sistema de tierra: – TT – TN (TN-S, TN-C, TN-C-S). La primera letra define el punto neutral en relación con la tierra: T = neutro conectado a tierra directamente (de la palabra francesa Terre) I = neutro desenterrado o conectado a tierra de alta impedancia (por ejemplo, 2,000 Ω) La segunda letra define las partes conductoras expuestas de la instalación eléctrica en relación con la tierra: T = partes conductoras expuestas conectadas a tierra directamente N = partes conductoras expuestas directamente conectadas al conductor neutro |
Sistema de distribución de energía eléctrica desenterrado
1. Sistema de TI desenterrado (neutro de alta impedancia conectado a tierra)
- Primera letra I = el neutro se desenterra en el lado del transformador o generador.
- Segunda letra T = Las partes del bastidor de las cargas están interconectadas y conectadas a tierra en el lado de carga
Características del sistema TI
- Es obligatorio instalar un limitador de sobretensión entre el punto neutro del transformador de MT / BT y la tierra.
- Si no se puede acceder al neutro, el limitador de sobretensión se instala entre una fase y tierra.
- Funciona con sobretensiones externas, transmitidas por el transformador, a la tierra y protege la red de baja tensión de un aumento de tensión debido a descargas eléctricas entre los devanados de media y baja tensión del transformador.
Ventajas del sistema TI
- Sistema que proporciona la mejor continuidad de servicio durante el uso.
- Cuando ocurre una falla de aislamiento, la corriente de cortocircuito es muy baja.
- Mayor seguridad operacional solo fluye una corriente capacitiva, que es causada por la capacidad de fuga del sistema si ocurre una falla a tierra.
- Mejor prevención de accidentes la corriente de falla está limitada por la impedancia del cuerpo, la resistencia de puesta a tierra y la alta impedancia del circuito de falla a tierra.
Sus Desventajas
- Requiere la presencia de personal de mantenimiento para monitorear y localizar la primera falla durante el uso.
- Requiere un buen nivel de aislamiento de la red (los transformadores aislantes deben suministrar una corriente de fuga alta).
- Se deben instalar limitadores de sobretensión.
- Requiere que todas las partes conductoras expuestas de la instalación tengan el mismo nivel de voltaje. Si esto no es posible, se deben instalar los RCD.
- Localizar fallas es difícil en redes generalizadas.
- Cuando ocurre una falla de aislamiento con referencia a la tierra, el voltaje de las dos fases saludables en relación con la tierra toma el valor del voltaje de fase a fase. Por lo tanto, cuando seleccione el tamaño de los equipos, es necesario un mayor nivel de aislamiento del Equipos.
- El riesgo de sobretensiones internas elevadas hace que sea aconsejable reforzar el aislamiento del equipo.
- El monitoreo de aislamiento obligatorio, con indicación visual y audible de la primera falla si el disparo no se dispara hasta que ocurra la segunda falla.
Sistemas de distribución puesta a tierra
1. Sistema TT directamente conectado a tierra neutral
- Primera letra T = el neutro está directamente conectado a tierra.
- Segunda letra T = las partes conductoras expuestas de las cargas están interconectadas y conectadas a tierra.
- El transformador neutral está conectado a tierra.
- Los marcos de las cargas eléctricas también están conectados a una conexión a tierra.
Características del sistema TT
- Alta impedancia de bucle de falla a tierra
- Baja corriente de falla a tierra
- La compañía de servicios públicos no necesita proporcionar tierra para el consumidor
Ventajas del sistema TT
- Ahorre cables de tierra
- La gran ventaja del sistema de puesta a tierra TT es el hecho de que está libre de ruidos de alta y baja frecuencia que vienen a través del cable neutro de varios equipos eléctricos conectados a él.
- TT siempre ha sido preferible para aplicaciones especiales como sitios de telecomunicaciones que se benefician de la conexión a tierra sin interferencias
- No tiene el riesgo de un neutro roto.
- El sistema más simple para diseñar, implementar, monitorear y usar.
- Encuentre fácilmente la ubicación de las fallas.
- Al ocurrir una falla de aislamiento, la corriente de cortocircuito es pequeña.
- Reduce el riesgo de sobrevoltaje.
- Autoriza el uso de equipos con un nivel de aislamiento de fase normal a tierra.
Desventajas
- Alta demanda de relés E / F.
- El sistema de tierra individual necesita una mayor inversión.
- Mayor tensión de contacto.
- Inducir gradiente potencial.
- Conmutación al producirse el primer fallo de aislamiento.
- Uso de un RCD en cada alimentador saliente para obtener una selectividad total.
- Se deben tomar medidas especiales para las cargas o partes de la instalación que causan altas corrientes de fuga durante la operación normal para evitar disparos espurios (alimente las cargas mediante transformadores aislantes o use RCD de umbral alto, compatibles con la resistencia de tierra de la parte conductora expuesta).
- Corrientes de falla muy altas que conducen a daños y perturbaciones máximas en las redes de telecomunicaciones.
- El riesgo para el personal es alto mientras dure la falla; Los voltajes táctiles que se desarrollan son altos.
- Requiere el uso de dispositivos de protección diferencial para que el tiempo de eliminación de fallas no sea largo. Estos sistemas son costosos.
2. Sistema TN: pieza conductora expuesta conectada a neutro
- Primera letra T = el neutro está conectado a tierra directamente en el transformador.
- Segunda letra N = los cuadros de cargas eléctricas están conectados al conductor neutro.
- Hay dos tipos de sistemas TN, dependiendo de si el conductor neutro y el conductor de tierra están combinados o no:
(2a) TN-C
- En el sistema TNC (la tercera letra C = conductor neutro y neutro combinado), los conductores neutro y de tierra se combinan en un solo conductor y se ponen a tierra en el extremo de la fuente.
- Este cable combinado de tierra neutro se distribuye al lado de la carga.
- En este sistema, las conexiones a tierra deben colocarse de manera uniforme a lo largo del conductor neutro (tierra) para evitar posibles aumentos en las partes conductoras expuestas en el lado de carga si ocurre una falla.
- Este sistema no debe usarse para secciones transversales de cobre de menos de 10 mm² y secciones transversales de aluminio de menos de 16 mm², así como aguas abajo de un sistema TNS (según IEC 60364-5).
Conclusión
En definitiva, podemos decir que entender estos tipos de distribución eléctrica por medio de la puesta a tierra es fundamental en cualquiera instalación eléctrica a la hora de proteger tanto equipos como personas, con este articulo debemos saber y respetar cuales son las medidas a tomar claro dependiendo el tipo de puesta a tierra con la que estemos trabajando