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TEORÍA
Y DISEÑO
DE SISTEMAS DE TIERRAS SEGUN LAS NORMAS NOM E IEEE
2.
Puesta a Tierra
de Equipos Eléctricos
Indice
Los
sistemas de puesta a tierra de
equipos, por su importancia como medio de protección
están
muy normalizados a nivel mundial.
En nuestro país, la
norma
vigente de Instalaciones Eléctricas, NOM-001-SEDE-1999 [1.3],
contiene los requisitos mínimos de seguridad desde el punto de
vista
de la conducción de corrientes de falla.
En los siguientes puntos se
establecerá
lo más importante de dicha norma al respecto.
2.1 EQUIPOS Y
CANALIZACIONES QUE DEBEN ESTAR PUESTOS A TIERRA.
2.1.1 Canalizaciones
Metálicas.
Deben estar aterrizadas, en
general,
todas las canalizaciones metálicas.
2.1.2
Equipo Fijo en General
{250-42}.
Bajo
cualquiera de las siguientes
condiciones, las partes metálicas que no conduzcan electricidad
y que estén expuestas y puedan quedar energizadas, serán
puestas a tierra:
-
Donde el equipo está localizado
a una altura menor a 2.4 m, y a 1.5 m horizontalmente de objetos
aterrizados
y al alcance de una persona que puede hacer contacto con alguna
superficie
u objeto aterrizado.
- Si el equipo está
en un
lugar húmedo y no está aislado, o está en contacto
con partes metálicas.
- Si el equipo está
en un
lugar peligroso o, donde el equipo eléctrico es alimentado por
cables
con cubierta metálica.
- Si el equipo opera con
alguna
terminal a más de 150 V a tierra, excepto en:
- Cubiertas de
Interruptores
automáticos que no sean el interruptor principal y, que sean
accesibles
a personas calificadas únicamente {250-42 Exc. 1 }.
- Estructuras
metálicas
de aparatos calentadores, exentos mediante permiso especial y si
están
permanentemente y efectivamente aisladas de tierra {250-42 Exc. 2}.
- Carcazas de
transformadores y
capacitores de distribución montados en postes de madera a una
altura
mayor de 2.4 m sobre nivel del piso {250-42 Exc. 3}.
- Equipos protegidos por
doble
aislamiento y marcados de esa manera {250-42 Exc. 4}.
2.1.3 Equipo Fijo
Específico
{250-43}.
Todas las partes metálicas
no conductoras de corriente de las siguientes clases de equipos, no
importando
voltajes, deben ser puestas a tierra, mediante los conductores
calculados
según la Tabla 250-95 de la NOM [1.3].
- Armazones de Motores
como se especifica
en la NOM [1.3]{430-142}.
- Gabinetes de controles
de motores,
excepto los que van unidos a equipos portátiles no aterrizados.
- Equipos
eléctricos de elevadores
y grúas.
- Equipos
eléctricos en talleres
mecánicos automotrices, teatros, y estudios de cine, excepto
luminarios
colgantes en circuitos de no más de 150 Volts a tierra.
- Equipos de
Proyección de
cine.
- Anuncios luminosos y
equipos asociados.
- Generador y motores en
órganos
eléctricos.
- Armazones de tableros de
distribución
y estructuras de soporte, exceptuando las estructuras de tableros de
corriente
directa aislados efectivamente.
- Equipo alimentado por
circuitos
de control remoto de clase 1, 2 y 3 y circuitos de sistemas contra
incendios
cuando la NOM [1.3] en la parte B
del Articulo
250 requiera su aterrizado.
- Luminarios conforme a la
NOM [1.3]
en sus secciones 410-17 a 410-21 .
- Bombas de agua,
incluyendo las
de motor submergible.
- Capacitores [1.3]{460-10}.
- Ademes metálicos
de pozos
con bomba submergible.
2.1.4 Equipos No Eléctricos
{250-44}.
Las
siguientes partes metálicas
de equipos no eléctricos serán puestas a tierra:
- Estructuras y
vías de grúas
operadas eléctricamente.
- La estructura
metálica
de elevadores movidos no eléctricamente, a las que están
sujetos conductores eléctricos.
- Los cables de acero de
los elevadores
eléctricos.
- Partes metálicas
de subestaciones
de voltajes de mas de 1 kV entre conductores.
- Casas móviles y
vehículos
de recreo. {550 y 551}.
2.1.5 Equipos Conectados por cordón
y clavija {250-45}.
Exceptuando
los aparatos doble aislados
o, conectados mediante un transformador de aislamiento con secundario a
no más de 50 Volts todas las partes metálicas que puedan
llegar a estar energizadas de equipos conectados mediante
cordón,
deben ser puestas a tierra en:
- En lugares clasificados
peligrosos
{500-517}.
- Cuando operan esos
equipos a más
de 150 V a tierra.
- En casas
habitación:
- refrigeradores,
congeladores
y, aires acondicionados
- lavadoras de ropa,
secadoras,
lavaplatos, y equipos eléctricos de acuarios
- herramientas manuales
eléctricas
y,
- lámparas portátiles
de mano.
d. En otros
lugares, no residenciales,
- refrigeradores,
congeladores,
y aire acondicionados;
- lavadoras,
secadoras y maquinas
lavaplatos, computadoras, y equipos eléctricos de acuarios;
- herramientas
manuales
portátiles
- Los aparatos
motorizados como:
podadoras y limpiadoras de pisos.
- Herramientas que
se usen en ambientes
húmedos o mojados o por personas que trabajan dentro de tanques
metálicos; y,
- lámparas
portátiles
de mano.
2.1.6 Instalaciones Provisionales
Los
requisitos mencionados arriba
también deben cumplirse para todas las instalaciones
provisionales
{305-5}.
2.1.7
Líneas
Se
debe poner a tierra toda cerca
metálica que se cruce con líneas suministradoras, a uno y
otro lado del cruce, a una distancia sobre el eje de la cerca no mayor
a 45 m {921-29}.
Las estructuras metálicas,
incluyendo postes de alumbrado, las canalizaciones metálicas,
los
marcos, tanques y soportes del equipo de líneas,...{922-9b}
2.2
PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS
CONECTADOS MEDIANTE CORDÓN.
Las
partes metálicas
de equipos conectados mediante cordón y que deben estar
aterrizadas,
se conectan de una de las siguientes maneras:
- Por medio de un
contacto
"polarizado".
- Por medio de una
conexión
fija del cordón a un conductor de puesta a tierra.
- Por medio de un
cable o
trenza conductora, aislada o desnuda, protegida contra daño
mecánico.
2.3 PARTES METÁLICAS DE EQUIPOS
FIJOS CONSIDERADAS ATERRIZADAS.
Se
consideran aterrizados satisfactoriamente
los equipos fijos, como cajas, gabinetes y conectores, cuando:
- Están
metálicamente
conectados a una pantalla aterrizada de un cable o, a un gabinete
aterrizado.
- Están aterrizados
mediante
un cable desnudo o de color verde que está bien conectado a
tierra.
- El equipo en corriente
directa
está en contacto directo con la estructura aterrizada
metálica
de un edificio.
2.4
CONTINUIDAD ELÉCTRICA DEL
CIRCUITO DE TIERRA.
La
continuidad eléctrica de
los equipos debe asegurarse por alguno de los siguientes métodos:
- Puente de
unión al
conductor de tierra de acuerdo con la NOM [1.3]{250-74}.
- Mediante
conexiones roscadas
en tubería rígida y eléctrica (EMT)- .
- Mediante
conectores no roscados
que se usan como accesorios de la tubería rígida y la
eléctrica
(EMT).

4. Mediante puentes de unión
a gabinetes.

2.5
CIRCUITOS QUE NO SE DEBEN
ATERRIZAR.
- Los circuitos de
grúas
eléctricas operando en lugares con presencia de fibras
combustibles
{383}.
- Circuitos aislados
propios
de quirófanos de hospitales {517}
2.6
CALIBRE DEL CONDUCTOR DE
PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS ELECTRICOS.
De
acuerdo con la NOM-001-SEDE-1999
en su sección {250-95} Tamaño nominal de los
conductores
de puesta a tierra de equipo, el tamaño nominal de los
conductores
de puesta a tierra de equipo, de cobre o aluminio, no debe ser inferior
a lo especificado en la Tabla 250-95 siguiente.
Cuando
haya conductores en paralelo
en varias canalizaciones o cables, como se permite en {310-4}, el
conductor
de puesta a tierra de equipo, cuando exista, debe estar instalado en
paralelo.
Cada conductor de puesta a tierra de equipo instalado en paralelo debe
tener un tamaño nominal seleccionado sobre la base de la
corriente
eléctrica nominal del dispositivo de protección contra
sobrecorriente
que proteja los conductores del circuito en la canalización o
cable,
según la Tabla 250-95.
NOM-001-SEDE-1999 Tabla 250-95.
Tamaño nominal mínimo de los conductores de tierra para
canalizaciones
y equipos
Tamaño nominal mm2 (AWG o kcmil)
|
Capacidad
o ajuste máximo
del dispositivo automático de protección contra
sobrecorriente
en el circuito antes de los equipos, canalizaciones, etc. (A)
|
Cable
de cobre
|
Cable
de aluminio
|
15
20
30
40
60
100
200
300
400
500
600
800
1000
1200
1600
2000
2500
3000
4000
5000
6000
|
2,082
(14)
3,307 (12)
5,26 (10)
5,26 (10)
5,26 (10)
8,367 (8)
13,3 (6)
21,15 (4)
33,62 (2)
33,62 (2)
42,41 (1)
53,48 (1/0)
67,43 (2/0)
85,01 (3/0)
107,2 (4/0)
126,7 (250)
177,3 (350)
202,7 (400)
253,4 (500)
354,7 (700)
405,37 (800)
|
-----
-----
-----
-----
-----
13,3 (6)
21,15 (4)
33,62 (2)
42,41 (1)
53,48 (1/0)
67,43 (2/0)
85,01 (3/0)
107,2 (4/0)
126,7 (250)
177,3 (350)
202,7 (400)
304 (600)
304 (600)
405,37 (800)
608 (1200)
608 (1200)
|
Nota: Para
poder conducir la corriente de falla a tierra los conductores de tierra
de los equipos
podrían ser de mayor tamaño que lo especificado en esta
Tabla {250-51}.
2.7
CONSIDERACIONES PARA UN BUEN
DISEÑO DE SISTEMA DE PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS
ELÉCTRICOS.
Un
sistema de puesta a tierra
bien diseñado, considera:
- Emplear las
tuberías metálicas roscadas como conductores de puesta
a tierra.
- Usar los
interruptores automáticos
con detector de falla a tierra en las cocheras, cocinas, y obras en
construcción
{210-8}, {215-9} y {305-6}.
- Colocar
el
conductor
de puesta a tierra de equipos junto con los cables de líneas y
del neutro del mismo circuito, por dentro de la misma
canalización metálica.
- Que no obstante se
corran cables en paralelo por diferentes
canalizaciones, el calibre de todos los cables de puesta a tierra se
calcule únicamente con el valor de la protección.

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