Cables de posada a terra naturals, llaços de terra i cables de connexió a terra

Fonamentació natural

Per obtenir dispositius de posada a terra amb baixa resistència, els anomenats sòls naturals: aigua i altres canonades col·locades a terra, estructures metàl·liques ben connectades a terra, etc. Aquests elèctrodes naturals posats a terra poden tenir una resistència de l'ordre de fraccions d'un ohm i no requereixen costos especials per a la seva disposició. Per tant, s'han d'utilitzar primer.

En els casos en què aquests conductors de presa de terra naturals estan absents, per als dispositius de connexió a terra és necessari disposar una connexió a terra artificial, com ara llaços de terra, que són files d'angles o canonades introduïdes a terra, connectades per tires d'acer.

La resistència total de fuites del bucle de posada a terra està determinada per la resistència de fuites dels elèctrodes individuals posats a terra segons la coneguda llei d'enginyeria elèctrica (com a suma de les conductàncies dels conductors connectats en paral·lel). Tanmateix, cal tenir en compte el fenomen de l'anomenat blindatge mutu dels elèctrodes de terra amb elèctrodes de terra de bucle.Aquest fenomen condueix a un augment de la resistència contra la dispersió dels elèctrodes de terra situats al bucle de terra, en comparació amb els elèctrodes de terra individuals (cantonada, tira, etc.) aproximadament 1,5 i fins i tot fins a 5-6 vegades (per a esquemes especialment complexos) ). Com més a prop estiguin els interruptors de posada a terra entre si, més afectarà el blindatge mútu a la resistència total de fuites. Per tant, els elèctrodes de terra individuals s'han d'ubicar amb distàncies entre ells d'almenys 2,5 i fins a 5 m.

S'anomenen els coeficients que expliquen l'augment de la resistència a les esquitxades com a resultat del grau de protecció mútua d'ús d'elèctrodes connectats a terra. Totes les parts del llaç de terra tenen aproximadament el mateix potencial quan hi passa un corrent de falla a terra. És per això que els llaços de terra contribueixen a la igualació de potencials en la zona que ocupen... En alguns casos (per exemple, en instal·lacions amb una tensió de 110 kV i més, instal·lacions de laboratori amb alta tensió, etc.) estan disposats especialment. amb aquesta finalitat en forma de reixeta de tires força habitual (a més de canonades o cantonades).

Cables de terra

La implementació de xarxes de posada a terra es facilita mitjançant l'ús d'estructures d'acer per a diversos propòsits com a conductors de presa de terra. Els anomenarem convencionalment conductors naturals.

Els següents poden servir com a conductors naturals:

a) Construccions metàl·liques d'edificis (encavallades, columnes, etc.),

b) estructures metàl·liques amb finalitats industrials (via de grua, bastidors de distribució, galeries, plataformes, eixos d'ascensors, polipastos, etc.),

c) Conduccions metàl·liques per a tots els efectes: subministrament d'aigua, clavegueram, calefacció, etc.(excepte canonades per a mescles inflamables i explosives),

d) canonades d'acer per al cablejat elèctric,

e) Beines de plom i alumini (però no blindatge) dels cables.

Poden servir com a únics conductors de terra si compleixen els requisits PUE en termes de secció transversal o conductivitat (resistència).

L'acer s'utilitza principalment com a conductors de presa de terra.Per a instal·lacions d'il·luminació i en altres casos en què l'ús d'acer és estructuralment inconvenient o la conductivitat és insuficient, s'utilitza coure o alumini.

Els conductors de presa de terra es divideixen en principals (tronc) i es ramifiquen des d'ells per separar els consumidors d'energia.

Els conductors de presa de terra han de tenir les dimensions mínimes especificades al PUE.

En instal·lacions elèctriques amb una tensió de fins a 1000 V amb un neutre aïllat, la càrrega permesa dels conductors principals de terra d'acord amb els requisits de PUE ha de ser almenys el 50% de la càrrega contínua permesa en el conductor de fase del més potent. línia d'aquesta secció de la xarxa i la càrrega admissible de les branques dels cables de connexió a terra als consumidors d'energia individuals: almenys 1/3 de la càrrega admissible dels cables de fase que alimenten aquests receptors elèctrics.

Per a conductors de terra amb una tensió superior a 1000 V, no calen seccions transversals superiors a 100 mm per a l'acer, 35 mm2 per a l'alumini i 25 mm2 per al coure.

Així, la selecció de conductors per a la connexió a terra dels equips és força senzilla, ja que la càrrega admissible de diversos conductors es pot obtenir a partir de les taules PUE o llibres de referència elèctrica.

La situació és més complicada amb la selecció de conductors de terra per a instal·lacions de 380/220 i 220/127 V amb un neutre posat a terra. La interrupció de la secció d'emergència es produeix si hi ha un determinat valor del corrent de curtcircuit; per tant, cal disposar de la menor resistència de curtcircuit possible on, en cas d'emergència, la intensitat assoleixi el valor requerit perquè la protecció funcioni. El valor actual segons els requisits de PUE ha de superar almenys 3 vegades el corrent nominal del fusible més proper o 1,5 vegades el corrent màxim d'alliberament de la màquina més propera. Aquest requisit garanteix que el fusible exploti i la màquina s'apaga. Aquest és el primer requisit PUE pel que fa als dispositius de connexió a terra.

Un circuit monofàsic en una xarxa amb un neutre posat a terra inclou resistències: bobinatges (i circuit magnètic) del transformador, cable de fase, cable neutre (fil neutre). El transformador i el conductor de fase es seleccionen segons la càrrega i altres factors no relacionats amb el sistema de connexió a terra.

Es prescriu el següent requisit per al cable zero (filferro zero) del PUE: la seva resistència no ha de superar més de 2 vegades la resistència del cable de fase de la línia més potent de les que alimenten la instal·lació elèctrica o el receptor elèctric (o la conductivitat). ha de ser com a màxim una mica el 50% de la conductivitat del cable de fase). Aquest és el segon requisit PUE pel que fa als dispositius de connexió a terra.

El primer requisit en la majoria dels casos es compleix automàticament si es compleix el segon requisit.Per tant, principalment és necessari assegurar el valor de resistència requerit del cable neutre (filferro neutre). Per fer-ho, cal prendre la secció transversal del cable zero (neutre) igual al 50% de la fase.

La selecció correcta dels conductors neutres és de particular importància per a la seguretat.