El diseño de la red de tierras en una subestación

Por: Erik Santigo Cruz

Una subestación cuenta con una red de tierras, la cual nos sirve para que se drene la corriente de corto circuito, en estas solo pueden circular la corriente monofásica a tierra y bifásica a tierra. La mayoría no sabe que el sistema de red de tierras de una subestación se usa para proteger al personal que labora en ella contra las corrientes de falla.

Al realizar el diseño de una red de tierras es necesario considerar ciertos parámetros que son importantes, tales como la resistividad del terreno, los potenciales de paso y de contacto, normalmente se utilizan dos pesos de las personas, los cuales están estandarizados por IEEE y son de 50 kg y 70 kg.

La resistividad del terreno puede variar mucho ya que existen diferentes tipos y hay que llevar a cabo un estudio de éste, además el material con el que va a cubrirse la subestación puede variar su resistividad, normalmente se pone grava, pero existen otros materiales como el tezontle o el asfalto.

Para diseñar una red de tierras de una subestación debemos seguir el siguiente proceso:

  • Primero debemos tomar en cuenta las dimensiones del terreno, una vez teniendo esto debemos calcular el área y saber cuál es la resistividad del terreno. Además de elegir la disposición de las varillas y conductores.
  • Posteriormente debemos calcular el tamaño del conductor.
  • Calcular el criterio para los potenciales de paso y contacto, tanto para 50kg y 70 kg.
  • Además de esto se debe calcular la longitud total de cable de la red, longitud de cada varilla de tierra, profundidad de la red, normalmente se encuentra a 60 cm y el cálculo del número de cables paralelos de la malla.
  • En consecuencia, de ello podemos calcular la resistencia de la red Rg.
  • Una vez teniendo esto podemos calcular la corriente de la red.
  • Si el producto de la resistencia de la red y la corriente de la red es menor al potencial de contacto, entonces podemos ir a los detalles del diseño.
  • En caso contrario tendremos que calcular las tensiones de malla y de paso (Em y Es).
  • Si “Em” es menor que el potencial de contacto y si “Es” es menor que el potencial de paso, entonces podemos ir a los detalles del diseño.
  • En caso contrario debemos modificar los parámetros hasta que se cumplan las condiciones anteriormente mencionadas.

Por todo ello es importante que la red de tierras sea bien calculada, ya que podríamos poner en riesgo al personal que labora en la subestación, y así la red de tierras cumpla su función.

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