Reducción a cero

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La puesta a cero  es una conexión eléctrica deliberada de partes conductoras abiertas de instalaciones eléctricas que normalmente no están energizadas con un punto neutro puesto a tierra de un generador o transformador en redes de corriente trifásica ; con salida a tierra de una fuente de corriente monofásica ; con un punto de origen puesto a tierra en redes de CC , realizado con fines de seguridad eléctrica .

La puesta a cero de protección es la principal medida de protección contra descargas eléctricas en caso de posible contacto humano en instalaciones eléctricas de hasta 1 kV con neutro sólidamente puesto a tierra .

Historia

La reducción a cero como medida de protección contra el contacto indirecto se ha utilizado desde finales del siglo XIX [1] . En Rusia, el requisito reglamentario para poner a tierra el punto medio de las líneas de CC con voltajes superiores a 2x125 se incluyó en las " Reglas y normas para dispositivos eléctricos de alta corriente " de 1914 [2] .

En la VDE Chronicle of Electrical Engineering hay una breve mención de la propuesta de AEG de utilizar puesta a cero para redes de 380/220 V en 1913 [3] .

La justificación teórica del uso de puesta a cero para redes de 380/220 V se publicó en 1914 [4] .

El término nulling es una traducción del término alemán nullung . Por iniciativa de L.P. Podolsky, en 1929, la CEC de la URSS aprobó las "Instrucciones aprobadas temporalmente para puesta a tierra y puesta a tierra en instalaciones de baja tensión" [5] [6] [7] , que eran una traducción revisada de las "Reglas para Puesta a tierra y puesta a tierra en instalaciones de baja tensión" (VDE 314, introducida desde el 12.01.1924) [8] .

Posteriormente, el término puesta a cero se utilizó en las " Reglas y reglamentos eléctricos " 4ª y 5ª ediciones, así como en las " Reglas para la construcción de instalaciones eléctricas " 1ª, 2ª, 5ª y 6ª ediciones (1985). La definición moderna del término puesta a cero , y relacionada con él, está dada por GOST R 57190 [9] .

Cabe señalar que los términos puesta a cero y anulación no están incluidos en el diccionario electrotécnico internacional (IEC 60050) y, por lo tanto, la puesta a cero no se utiliza en aquellos estándares de la serie GOST y GOST R que son idénticos (IDT) a los estándares IEC . Asimismo, se excluyó el uso del término puesta a cero , con sustitución por composiciones equivalentes de otros términos, de las " Reglas de Instalaciones Eléctricas " de la 3ra, 4ta y 7ma ediciones con la nota: "En las reglas de años anteriores, tal sistema se denominó "reducción a cero".

Cómo funciona

El principio de la operación de puesta a cero: si el voltaje (cable de fase) cae en la carcasa metálica del dispositivo conectado a cero, se produce un cortocircuito . En este caso, la corriente en el circuito aumenta a valores muy elevados, lo que provoca el rápido funcionamiento de los dispositivos de protección (disyuntores, fusibles), que desconectan la línea que alimenta el dispositivo averiado. En cualquier caso, los PUE regulan el tiempo de apagado automático de una línea averiada. Para la tensión nominal de fase de la red 400/230 V no debe superar los 0,4 s.

La puesta a cero se realiza mediante conductores especialmente diseñados para ello. Con cableado monofásico, este es, por ejemplo, el tercer núcleo de un alambre o cable .

Para que el dispositivo de protección se apague en el momento estipulado por las reglas, la resistencia del bucle de fase cero debe ser pequeña, lo que, a su vez, impone estrictos requisitos de calidad en todas las conexiones e instalación de la red, de lo contrario, la puesta a cero puede ser ineficaz

Además de desconectar rápidamente la línea defectuosa de la fuente de alimentación, debido a que el neutro está conectado a tierra, la conexión a tierra proporciona un voltaje de contacto bajo en el cuerpo del aparato. Esto elimina la posibilidad de lesiones eléctricas a una persona. Dado que el neutro está conectado a tierra, la conexión a tierra puede considerarse como un tipo específico de conexión a tierra .

Existen sistemas de puesta a cero TN-C , TN-CS y TN-S .

Puesta a tierra del sistema TN-C

Sistema de puesta a tierra sencillo en el que el conductor neutro N y el cero de protección PE están combinados en toda su longitud. Un conductor conjunto se abrevia como PEN . Tiene inconvenientes significativos, el principal de los cuales son los altos requisitos para los sistemas de ecualización de potencial y la sección transversal del conductor PEN. Se utiliza para alimentar cargas trifásicas, como motores asíncronos. Queda prohibido el uso de este sistema en redes monofásicas de grupo y distribución:

1.7.132. No está permitido combinar las funciones de los conductores de protección cero y de trabajo cero en circuitos monofásicos y de corriente continua. Se debe proporcionar un tercer conductor separado como conductor de protección cero en tales circuitos.

- PUE-7 [10]

Puesta a tierra del sistema TN-CS

Sistema de puesta a tierra mejorado diseñado para garantizar la seguridad eléctrica de redes monofásicas de instalaciones eléctricas. Consiste en un conductor PEN combinado, que está conectado al neutro sin conexión a tierra del transformador que alimenta la instalación eléctrica. En el punto donde la línea trifásica se ramifica en consumidores monofásicos (por ejemplo, en el panel eléctrico en el piso de un edificio de apartamentos o en el sótano de dicha casa), el conductor PEN se divide en PE- y N -conductores, directamente aptos para consumidores monofásicos.

Puesta a tierra del sistema TN-S

El sistema de puesta a tierra más avanzado, caro y seguro, que se ha generalizado, en particular, en el Reino Unido [11] . En este sistema, los conductores de protección cero y neutro están separados en toda su longitud, lo que aumenta significativamente su seguridad.

Errores al anular la implementación

A veces se cree que es mejor poner a tierra en un circuito separado que no esté conectado al cable neutro de la red, porque no hay resistencia del conductor PEN largo desde la instalación eléctrica del consumidor hasta el interruptor de puesta a tierra de la KTP (subestación transformadora completa). ). Esta opinión es errónea, porque la resistencia de la puesta a tierra, especialmente la artesanal, es mucho mayor que la resistencia incluso de un cable largo. Y cuando la fase se cierra a la caja puesta a tierra del aparato eléctrico de esta manera, la corriente de cortocircuito, debido a la alta resistencia de la puesta a tierra local, puede no ser suficiente para operar el AB (disyuntor) o el fusible que protege este línea. En este caso, el cuerpo del dispositivo tendrá un potencial peligroso. Además, incluso si se usa un AB de bajo valor, activado por una corriente de falla a tierra, todavía es casi imposible proporcionar el tiempo requerido para el apagado automático de una línea dañada.

Por lo tanto, anteriormente, antes del inicio del uso masivo de dispositivos de corriente residual (RCD), no se permitía la conexión a tierra de las cajas de los receptores eléctricos sin conectarlos a tierra (es decir, la conexión a tierra según el sistema TT). Párrafo 1.7.39 PUE -6:

En instalaciones eléctricas de hasta 1 kV con un neutro sólidamente conectado a tierra o una salida sólidamente conectada a tierra de una fuente de corriente monofásica, así como con un punto medio sólidamente conectado a tierra en redes de CC de tres hilos, se debe realizar la puesta a cero. No se permite el uso en tales instalaciones eléctricas de puesta a tierra de las carcasas de los receptores eléctricos sin su puesta a tierra.

Un error común es la afirmación de que, según la nueva edición del PUE (cláusula 1.7.59), se permite la conexión a tierra de las cajas de los receptores eléctricos sin ponerlos a cero, pero solo con el uso obligatorio de RCD. Párrafo 1.7.39 PUE -7:

Se permite la alimentación de instalaciones eléctricas con tensión hasta 1 kV desde una fuente con neutro sólidamente puesto a tierra y con puesta a tierra de partes conductoras abiertas utilizando un electrodo de tierra no conectado al neutro (sistema TT) sólo en los casos en que las condiciones de seguridad eléctrica en el No se puede garantizar el sistema TN. Para la protección contra contactos indirectos en tales instalaciones eléctricas, se debe realizar el apagado automático con el uso obligatorio de RCD. En este caso, se debe cumplir la siguiente condición: V, donde  es la corriente de operación del dispositivo de protección;  - la resistencia total del conductor de puesta a tierra y del conductor de puesta a tierra, cuando se utilizan RCD para proteger varios receptores eléctricos - el conductor de puesta a tierra del receptor eléctrico más distante.

En este apartado del PUE , estamos hablando del sistema TT. Se indica que en el sistema TT, la seguridad eléctrica en caso de contacto indirecto está garantizada por el uso de RCD. El sistema de red está determinado por el estado del neutro de la fuente de alimentación (cláusula 1.7.3), en la mayoría de los casos el transformador de la subestación, así como las formas de conexión de las partes conductoras expuestas del equipo a los elementos de protección claramente definidos para cada sistema: un neutro puesto a tierra del transformador o un dispositivo de puesta a tierra.

Véase también

Notas

  1. ↑ JACOBS I.A. Eficacia protectora eléctrica y fiabilidad de los dispositivos de protección de corte  // Electricidad. - 1996. - Nº 4 . - S. 8-14 . — ISSN 0013-5380 . Archivado desde el original el 14 de noviembre de 2021.
  2. ↑ Reglas y normas aprobadas por el VII Congreso Electrotécnico de toda Rusia. - 5ª ed. - San Petersburgo, 1914.
  3. ↑ Chronik der Elektrotechnik  (alemán) . Consultado el 2 de febrero de 2021. Archivado desde el original el 28 de febrero de 2021.
  4. ↑ 12 Bet . Ausführung von Erdung usw  (alemán)  // ETZ. Elektrotechnische Zeitschrift Berlín. - 1914. - Bd. 35 . - S. 102-105, 132-134, 166-168, 400-402 . — ISSN 0170-1711 .
  5. ↑ Doctorado. Ciencias L. P. Podolsky . Al 70 aniversario del nacimiento // Electricidad. - 1958. - Nº 1 . - S. 96 . — ISSN 0013-5380 .
  6. ↑ Proyecto Podolsky LP . Lineamientos para el cálculo y disposición de tomas de tierra y puesta a tierra en dispositivos de baja tensión // Electricidad. - 1929. - Nº 3-4 . - S. 91-96 . — ISSN 0013-5380 .
  7. ↑ Instructivo aprobado temporalmente para puesta a tierra y puesta a tierra en instalaciones de baja tensión // Electricidad. - 1929. - Nº 7-8 . - S. 204-206 . — ISSN 0013-5380 .
  8. ↑ Leitsätze für Erdungen und Nullung en Niederspannungsanlagen  (alemán)  // Vorschriftenbuch des Verbandes Deutscher Elektrotechniker. - Berlín, Heidelberg: Springer, 1929. - S. 86–91 . — ISBN 978-3-662-24725-9 . -doi : 10.1007/ 978-3-662-24725-9_6 .
  9. ↑ GOST R 57190-2016, Interruptores de puesta a tierra y dispositivos de puesta a tierra para diversos fines. Términos y definiciones . Archivado el 3 de diciembre de 2020 en Wayback Machine .
  10. ↑ Normas para instalaciones eléctricas (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 19 de septiembre de 2010. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2010. 
  11. ↑ Conexión a tierra Archivado el 16 de mayo de 2010 en Wayback Machine .

Literatura

Enlaces