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Week 3
Dr. Lionel R. Orama Exclusa, PEAssociate ProfessorDept. of Electrical & Computer EngineeringUniversity of Puerto Rico, Mayagüez
GROUNDING
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Bosquejo
� Grounding, ¿qué es?� Propósito del grounding� Potencial de Contacto
Touch Potential� NEC 250- Grounding & Bonding� NESC, IEEE Std. C2-2002� Caso I. La palma rota� Caso II. La reja eléctrica
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Grounding, ¿qué es?
� Quizás el sub-sistema más importante� Ground-proviene de la conexión de baja resistencia
a tierra� Generalmente,
� Poco estudiado� Poco entendido � Para todo sistema o equipo:
• Conductor directo a un electrodo de tierra• Conexión a través de un metal que esta
conectado a un electrodo de tierra
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Propósito del Grounding
1. Referencia del sistema eléctrico2. Puesta a tierra de partes metálicas
no energizadas
¿Tendrá corriente el neutral?
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Propósito del Grounding
3. Protección de equipo
4. Protección de personas
¡Lo más importante!
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Propósito del Grounding
Falla en conductor L� Isc > Icontinua� OC interrupe� Protege Equipo y
Persona
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Propósito del Grounding
Falla en Conductor L� Isc = 0, I < OC� OC no actúa¡Peligro!
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Potencial de ContactoTouch Potential
� Partes metálicas no energizadas
� En Falla a tierra quedan energizadas
¡PELIGRO!
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250.2- Definiciones� Effective ground current path (modificado NEC
2005)• Proveer trayectoria conductiva
• Intencional• Permanente• Baja impedancia• Dedicada a flujo de falla a tierra• Integra desde la falla hasta la fuente• Permite acción de OC, y detectores de GF
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250.2- Definiciones� Ground Fault
• Conexión• No intencional• Conductor ungrounded (L)• Y conductor o partes non
current carrying (ncc)
� Tabla 250.3- Otros artículos que hablan de grounding
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250.4(A)(1)- Sistemas de Puesta a Tierra (GroundedSystems)� Conectados a tierra para limitar voltaje en:
• Rayos (lightning)• Sobre-voltajes en líneas (line surges)• Contacto no intencional con líneas de voltaje mayor• Para estabilizar el voltaje a tierra en operación normal
� 250.4(A)(2)- Grounding de equipo eléctrico (ee)� Materiales conductivos ncc encerrando conductores de corriente� Serán puestos a tierra para limitar voltaje del ee a tierra (limitar el
touch potential)
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250.4(A)(3)(4)- Bonding of ee & materials� bonding- conectar, pegar
� ee ncc de la parte (2) se conectan en conjunto a tierra• Así se crea una trayectoria efectiva a tierra
� 250.4(A)(5)- Effective GF current path� tierra no es un paso efectivo para la GF (ver Caso II)
� 250.4(B)- Ungrounded Systems� (1)-(4)- proveer paso efectivo a GF para los ncc� igual que en la parte (A), sección 250.4(A)(1)-(5)
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250.24(D)- Groundingelectrode conductor� conductor que conecta todo
el sistema al electrodo de tierra
• varilla acero cobrizado(5/8” x 8’ ó ½” x 10’)
• malla de tierra (varillas y conductores de cobre)
� Se especifica en Tabla 250.66
• según el OC del circuito al que se conecta
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� 250 VI- Equipmentgrounding conductor� conductor que conecta todo
ncc de un equipo al sistema de tierra
� Se especifica en Tabla 250.122
• según el OC del circuito al que se conecta
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NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)
� Tabla 250.66- Grounding electrode conductor� Tabla 250.122- Equipment grounding conductor
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NESC, IEEE Std. C2-2002(National Electrical Safety Code)
� Sección 9- Equipment grounding methods� 090- proveer métodos prácticos para grounding
• medio para proteger empleados y el píblico general de heridas eléctricas
� Sección 12- Instalación y mantenimiento de equipo� 123(A)- proveer grounding efectivo o aislamiento a partes ncc
� Sección 16- Conductores� 161 (B)- Conductores de tierra no pueden ser interrumpidos
� Sección 31- Requisitos para líneas ungrounded� 314(B)- partes conductivas (ncc) proveer conexión efectiva a
tierra
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Referencias y Lecturas
1. National Electrical Code 2005 (NEC 2005), NFPA Std 70, National Fire Protection Association, 2005.
2. National Electrical Safety Code 2002 (NESC 2002), IEEE Std C2-2002, Institute of Electrical & Electronic Engineers, 2002.
3. J.F. McPartland, B.J. McPartland, “Handbook of Practical Electrical Design”, 2nd Ed, McGraw Hill Co., 1995, pg 358-3370.
� IEEE RED BOOK, Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants, IEEE Std 141-1986, Institute of Electrical & Electronic Engineers, 1986.
� Reglamento Complementario al CEN, Autoridad de Energía Eléctrica, 2000.
� Manual de Normas de Distribución Urbana, Autoridad de Energía Eléctrica, 1993.� Manual de Patrones de Distribución Soterrada, Autoridad de Energía Eléctrica,
2000.
Sistema de Puesta a Tierra (Grounding)
Dr. Lionel R. Orama Exclusa, [email protected]
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