Tierra de Protección Personal

Objetivo de las puestas a tierra

Los objetivos principales de una puesta a tierra se pueden resumir en lo siguiente:

Permitir la conducción a tierra de cargas estáticas o descargas eléctricas atmosféricas.
Limitar a niveles seguros los valores de la tensión a tierra de equipos o estructuras accidentalmente energizados y mantener en valores determinados la tensión fase-tierra de sistemas eléctricos, fijando los niveles de aislamiento.
Limitar las tensiones debidos a maniobras.
Limitar la tensión debido al contacto no intencional con sistemas de mayor tensión.
Permitir a los equipos de protección aislar rápidamente las fallas.

Ahora bien, para realizar adecuadamente estas funciones, una puesta a tierra debe presentar las siguientes características:

Preferiblemente una baja resistencia.
Una suficiente capacidad de conducción de la corriente.

En general, se espera que una puesta a tierra tenga suficiente capacidad de dispersión de corriente en el suelo, y que a su vez limite los potenciales en su superficie (control de gradiente de potencial), de tal manera que no comprometan la seguridad de las personas por causa de una falla a tierra.

Condición para instalar una Puesta a Tierra Temporal

Para que los trabajadores puedan trabajar en las líneas o equipos desenergizados, los mismos deberán estar desenergizados y deben estar aterrizados. Sin embargo, si el empleador puede demostrar que la instalación de una tierra presentaría un mayor riesgo que trabajar sin ella, las líneas y equipos podrán tratarse como desenergizadas siempre y cuando se cumplan todas las siguientes condiciones:

Las líneas y equipos han sido desenergizadas.
No exista la posibilidad de hacer contacto con otra fuente energizada.
No hay riesgo de voltaje inducido.

Zona Equipotencial:

Se deberá instalar tierras de protección en el lugar de trabajo y disponerlas de tal manera que eviten que cada uno de los trabajadores estén expuestos a diferencias de potencial eléctrico peligrosas.

Equipo de aterrizaje de protección.

El equipo de aterrizaje de protección deberá ser capaz de conducir la corriente de falla máxima que puede pasar en el punto de aterrizaje durante el tiempo necesario para despejar la falla. Este equipo deberá tener una ampacidad superior o igual a un cable de cobre No.2/0 AWG, para una tensión hasta 15 kV y para tensiones de 15 kV hasta 115kV se utilizarán puestas a tierra de temporales de 4/0 AWG de cobre.

Nota: Las pautas para equipos de aterrizaje de protección están en las Especificaciones para Sistemas Temporales de Sistemas de Aterrizaje para Utilizarse en Líneas y Equipos Eléctricos Des-energizado de la Norma de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, ASTM, F855-1990.

Las tierras de protección deberán tener una impedancia lo bastante baja como para causar el accionamiento inmediato de los dispositivos de protección en caso de una energización accidental de las líneas o equipos.

Prueba de ausencia de Tensión.

Antes de instalar una tierra, las líneas y equipos deberán ser testeados y detectarse que no haya voltaje nominal, a menos que haya una tierra instalada anteriormente.

Secuencia para la prueba de ausencia de tensión:

Verificar el correcto funcionamiento del equipo de medición antes y después de su uso (Encendido del equipo y botón de prueba)
Verificar funcionamiento del dispositivo de medición a través de un punto o elemento conocido con tensión.
Verificar la ausencia de tensión en todos, y cada uno de los conductores de fase que se cree estar desenergizados.
Verificar nuevamente el funcionamiento del equipo de medición a través de un punto o elemento conocido con tensión, preferiblemente el que se utilizó originalmente,
Repetir los pasos del punto 3 y 4.

Conectando Arañas.

Cuando se debe fijar una tierra en una línea o equipo, el extremo de la tierra deberá instalarse primero, luego deberá instalarse el otro extremo, utilizando una herramienta para líneas energizada (pértiga), en el conductor de fase y cortocircuitar las tres fases.

Se deben limpiar los conductores en el punto de conexión para garantizar un buen contacto del conductor con la mordaza de la grapa de conexión

Retirando Arañas.

Cuando se debe retirar una tierra temporal, el dispositivo de aterrizaje deberá retirarse de la línea o equipo utilizando una herramienta para líneas energizadas antes de retirar el extremo de la conexión a tierra.

Instalado Arañas en el lugar de trabajo

El uso de dos juegos de protección temporal en el mismo poste en donde un juego de toma a tierra está instalado en el lado de la fuente del sitio de trabajo, el otro en el lado de la carga forma una zona equipotencial para el trabajador.

Hay un beneficio para este esquema. Recuerde que algo de corriente fluirá a través de cada ruta actual. Esto significa que la corriente de falla se dividirá entre los dos conjuntos de tierra de baja resistencia en la fase contactada y el trabajador. La división de la corriente de falla significa menos corriente en cualquier conjunto de tierra, permitiendo conjuntos de puentes de protección personal de menor tamaño.

Este es un método de proporcionar protección para valores muy grandes de fallas disponibles en lugar de aumentar el tamaño del cable y las abrazaderas para acomodar la corriente más grande.

Si bien esto se conocía como "trabajar entre terrenos", en realidad es un ejemplo de creación de una zona equipotencial que utiliza puentes paralelos para aumentar la capacidad de transporte de corriente.

Instalado Arañas en estructuras remotas

Se pueden instalar puestas a tierras en postes cercanos al poste que se va a intervenir del lado de línea y del lado de carga; en el poste que se va a intervenir se coloca otro juego de arañas esta ruta de baja resistencia colocada de forma cercana en paralelo con el trabajador brinda una mayor protección al trabajador.

Especificaciones derivadas de la Norma ASTM F 855, para Puesta a Tierra Temporal de protección para usar en Líneas Eléctricas y equipos desenergizados.

Componentes de la Puesta a Tierra

Grapas

Las designaciones de Tipo, Clase y Grado según ASTM para las grapas se muestran en esta

sección.

2. Casquillos

Cobre o aluminio. •Liso o roscado.

3. Cable

Longitud requerida para lograr la distancia de aplicación. Cubiertas de elastómero negro o

amarillo ASTM Tipo I para temperaturas desde -40°F (-40°C) hasta +194°F (+90°C). Las cubiertas

termoplásticas transparentes ASTM Tipo III para temperaturas desde +14°F (-10°C) hasta

+140°F (+60°) deben ser usadas sólo en áreas bien ventiladas.

4. Pernos Soporte

Esta opción se aconseja sólo en una grapa para ayudar a levantar el juego de grapas al primer

punto de conexión.

5. Tubo Termocontráctil

Este tubo translúcido es una opción aconsejable para reducir el esfuerzo del cable en el casquillo de conexión y para inspeccionar los hilos entre la cubierta y dicho casquillo.

Capacidad de la Puesta a Tierra

Para líneas con niveles de tensión de hasta 15kV se utilizarán Puestas a Tierra temporales de 2/0 AWG, de cobre

Para Líneas con niveles de tensión superior a 15.1 kV y hasta 115 kV se utilizará Puesta a Tierra Temporal de 4/0 AWG, cubre.

Protección del trabajador en Tierra

En tierra también existen riesgos de recibir una descarga eléctrica, es por ello que los trabajadores que se encuentran en cercanía del punto de conexión a tierra de la Puesta a Tierra Temporal deberán tomar las siguientes medidas:

Mantener una distancia de 9 metros para líneas de 13kV cuando el suelo es de tierra, basado en la regla de que el nivel de tensión se reduce de la varilla de puesta a tierra a la mitad (1/2) por cada metro que se aleja de la misma.
Utilizar botas dieléctricas que cumplan con la norma ANSI F1117, para el nivel de tensión en que labora.
Que el trabajador se encuentre colocado sobre una alfombra conductora para desarrolla una zona equipotencial.