Os voy a contar el caso real de un Ingeniero, llamadlo X, que estuvo durante muchos años trabajando como Jefe de Obra en una empresa instaladora eléctrica, y que, en una de sus obras, revisando el proyecto que le había llegado por parte de la ingeniería, se dio cuenta de que en los esquemas unifilares de los cuadros no había interruptores diferenciales. “¡Esta gente está loca!”, pensó. “¡En manos de quién han puesto el proyecto de ejecución, que no ponen diferenciales!”. Y ante la llamada de advertencia al proyectista, le dijeron “pues claro, es que allí vamos a tener un sistema de tierras TN-S”. Y así empieza este artículo, destinado a los sistemas de puesta a tierra.
Para el caso de las puestas a tierra, el REBT en su ITC-BT-18 es claro: “Un sistema de puesta a tierra debe proporcionar funciones de seguridad al facilitar a la instalación eléctrica un camino de baja impedancia para cualquier avería en la red eléctrica”. Es decir, hay que disminuir el riesgo en el caso de una avería y de una derivación en un equipo eléctrico. Y dependiendo del esquema de conexión del neutro y de las masas, eso se hace de una manera o de otra. Pero entonces ¿la protección de las personas frente a contactos indirectos no se hacía mediante interruptores diferenciales? Pues, como casi todo en la vida, depende. ¿Y de qué depende? Pues del sistema de conexión de la puesta a tierra.
No vamos a describir los diferentes sistemas de puesta a tierra, ya que no es objeto del artículo, y se pueden consultar en cualquier bibliografía o en internet. Sin embargo, sí que vamos a centrarnos en las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos para tratar de aclarar qué sistema es el más óptimo para nuestra instalación.
1.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA TT.
El sistema de tierras TT es el más utilizado en España, casi el 95% de las instalaciones utilizan este régimen de neutro, y es el que utilizan las compañías eléctricas. En cualquier red pública, el neutro de la fuente está puesto a tierra por reglamentación, luego es el sistema que conforma la red pública de distribución en Baja Tensión. Por tanto, este sistema es obligatorio para las viviendas, industrias pequeñas o negocios de poco consumo que no pueden disponer de un centro de transformación propio.
En este tipo de instalaciones, la corriente de defecto que se debe permitir pasar para cumplir con los valores máximos indicados en el REBT debe ser muy pequeña, del orden de miliamperios, valores que un Interruptor Magnetotérmico o un fusible no son capaces de cortar por ser demasiado bajos. Por lo tanto, la protección para las personas contra los contactos indirectos en este tipo de instalaciones se suele hacer mediante Interruptores Diferenciales, que sí detectan y cortan esos pequeños valores de corriente.
Ventajas
- -Cumple con las normativas de Compatibilidad Electromagnética CEM.
- -Las medidas de protección son independientes de la potencia de cortocircuito de la red.
- -La Instalación de puesta a tierra es más simple.
- -Reduce el tendido de cables y sección de conductores, pero obliga a la utilización de interruptores diferenciales.
- -Es un buen sistema para la protección contra incendios ya que, al disponer de diferenciales, la corriente residual es muy baja, por debajo de los valores que pueden provocar sobrecalentamientos y derivar en incendios.
Inconvenientes
- -El uso de diferenciales y el mantenimiento periódico que requiere encarece la instalación.
- -Es limitativo en instalaciones conectadas a una red de distribución pública.
- -Requiere unos valores de puesta a tierra de servicio muy bajos, que en ocasiones no son fáciles de conseguir.
2.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA TN (TN-S, TN-C y TN-C-S)
Para las instalaciones con conexión TN, al tener el conductor de protección unido al neutro de la acometida en algún punto, cualquier fallo de aislamiento o una derivación en un equipo se traduce en un cortocircuito fase-neutro, por lo que se suelen utilizar Interruptores Automáticos Magnetotérmicos como protección de defectos, siempre que el tiempo de desconexión cumpla con la norma, y que la intensidad de defecto debido a la longitud de los conductores sea superior al umbral de funcionamiento del magnetotérmico. De no ser así, se podría usar un interruptor diferencial en cabecera de la instalación para el caso de los sistemas TN-S o en la parte TN-S de un sistema TN-C-S, pero nunca en un sistema TN-C, ya que la corriente de defecto va a entrar en el diferencial por la fase y va a salir por el neutro, con lo que se obtiene un balance cero y el dispositivo no se entera del fallo y no dispara.
En el Esquema TN-C no se puede seccionar el neutro, ya que sirve para evacuar las faltas y un corte en el mismo supondría un riesgo alto de electrocución.
El Esquema TN-S y TN-C se pueden combinar en la misma instalación, dando lugar al sistema TN-C-S, pero siempre con la parte TN-C aguas arriba del sistema TN-S, ya que, en caso contrario, un corte o interrupción accidental en el conductor de Neutro en la parte aguas arriba provocaría la interrupción en el conductor de protección en la parte aguas abajo, y representaría un peligro para la instalación y para las personas.
Estos tipos de esquemas se utilizan normalmente para grandes consumidores que tienen uno o más transformadores particulares en su instalación. En el caso de instalaciones del tipo TN, el esquema TN-C-S suele ser el más utilizado, y el punto que marca la separación entre ambos esquemas suele ser el punto de entrada a la instalación privada.
2.1.- Sistema TN-S
Ventajas
- -Es el que mejor cumple con las normativas de Compatibilidad Electromagnética CEM.
- -Las masas cuentan con una buena equipotencialidad, lo cual implica un ahorro económico al no ser necesario instalar conexiones equipotenciales adicionales.
- -Inconvenientes
- -Incrementa el coste de la instalación en protecciones contra sobreintensidades en el caso de que haya varias acometidas y de gran longitud.
2.2.- Sistema TN-C
Ventajas
- -Es un sistema de fácil instalación y requiere poco mantenimiento.
- -Es más económico que el sistema TN-S, y también que el TT, ya que sólo se pueden utilizar interruptores magnetotérmicos, pero nunca diferenciales.
Inconvenientes
- -Es el que peor cumple con las normativas de CEM.
- -No es adecuado su uso para edificios con instalaciones informáticas, debido a las corrientes de fuga y campos magnéticos de baja frecuencia.
- -En el caso de rotura del neutro, genera peligros de muerte por electrocución.
- -No se puede utilizar interruptores diferenciales, lo que incrementa el riesgo de incendios
2.3.- Sistema TN-C-S
Ventajas
-Es un sistema sencillo de ejecutar y más económico.
Inconvenientes
-La parte TN-C nunca puede usarse aguas abajo del TN-S, por las razones ya comentadas.
3.- SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA IT
Este sistema se utiliza cuando la interrupción del suministro asociada a un fallo de aislamiento afecta a las operaciones, al servicio o a la seguridad de las personas. Con este sistema, el primer fallo no crea una sobre corriente peligrosa para la instalación y no constituye un peligro para el operador. De esta manera, la instalación puede seguir funcionando y garantizar la continuidad del servicio. Eso sí, el circuito defectuoso debe ser identificado y reparado de inmediato para evitar un segundo fallo, ya que un segundo fallo provoca un cortocircuito entre fases que provoca un disparo por parte de los dispositivos de protección contra sobre intensidades.
En este tipo de instalaciones es obligatorio por normativa el uso de un dispositivo de supervisión del aislamiento (IMD), para alertar de la presencia del primer fallo de aislamiento y así poder corregirlo y evitar que se produzca el segundo fallo. Este tipo de sistemas permite utilizar Interruptores Diferenciales e Interruptores Magnetotérmicos.
Ventajas
- -Es conforme a las normas de compatibilidad electromagnética CEM.
- -Alta disponibilidad en el sistema, ya que el primer fallo solo se notifica, pero no corta.
- -Es relativamente sencillo localizar los fallos, se reducen las comprobaciones periódicas y reduce el tendido de cables, por lo que es más económica.
- -Al ser muy pequeña la corriente de defecto que se genera tras el primer fallo, el sistema eléctrico no resulta muy dañado, por lo que tiene una vida útil mayor.
- -Es la mejor instalación para la protección contra incendios, ya que la corriente de fallo es tan pequeña que es poco probable que el arco eléctrico sobrecaliente la instalación.
Inconvenientes
- -Es obligatorio por normativa instalar un dispositivo de supervisión del aislamiento.
- -Garantiza el suministro tras el primer fallo de aislamiento, pero requiere unas medidas de seguridad adecuadas para conseguirlo, lo que incrementa el coste de la inversión inicial.
- -En sistemas demasiado grandes pueden presentar una capacidad de derivación a tierra por encima de lo deseable, lo que recomienda dividir el sistema en unidades más pequeñas separadas mediante transformadores, lo que incrementa el coste.
Resumiendo, no hay ningún sistema mejor que otro, todo depende de dónde se vaya a instalar y de lo que se pretenda buscar con el sistema de puesta a tierra. En ARRAM analizamos las necesidades de cada cliente y hacemos un estudio detallado de cuál es el mejor sistema para cada tipo de instalación, en base a los criterios vistos anteriormente:
- -Seguridad del suministro o continuidad en el servicio.
- -Protección de los bienes.
- -Complejidad de la instalación.
- -Consumo eléctrico de la instalación.
- -Coste de la instalación y del mantenimiento.
- -Compatibilidad electromagnética (CEM).
Lo que no es un criterio para la elección del sistema de puesta a tierra es el de la seguridad de las personas, ya que si la instalación se ejecuta correctamente, está asegurada con cualquiera de los sistemas.
Por cierto, como recomendación, desde ARRAM os instamos a probar los interruptores diferenciales de vuestras casas, al menos una vez al mes, pulsando el botón de “Test”. Es la manera de asegurar que el interruptor está ejerciendo su protección correctamente. Luego no digáis que no os hemos avisado.
