ESPECIFICACIONES PARA TIERRA DE SISTEMAS DE ENERGIA

COMERCIAL E INDUSTRIAL Basado en el estándar IEEE 142-1991

(IEEE Recommended Practices for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems)

INDICE Definiciones ........................................................................................................................ 4 Propósitos de un Sistema Aterrizado .................................................................................. 7 Métodos de Aterrizamiento del Neutro del Sistema

Introducción ............................................................................................................ 7 Aterrizamiento Sólido............................................................................................. 7 Obtención del Neutro del Sistema .......................................................................... 8

Localización de Puntos de Aterrizamiento del Sistema Selección ................................................................................................................. 9 Una sola Fuente de Alimentación ........................................................................... 9 Fuentes de Alimentación Múltiple.......................................................................... 9

Tierra para Sistemas de Energía Ininterrumpida General.................................................................................................................. 10 Requerimientos Significativos del NEC ............................................................... 10 Esquemas de Aterrizamiento

Configuración 1 ........................................................................................ 11 Configuración 2 ........................................................................................ 11 Configuración 3 ........................................................................................ 13 Configuración 4 ........................................................................................ 13 Configuración 5 ........................................................................................ 15 Configuración 6 ........................................................................................ 15 Configuración 7 ........................................................................................ 17

Aterrizamiento de Equipos Objetivos Básicos.................................................................................................. 18 Exposición a Descarga Eléctrica........................................................................... 18 Capacidad Térmica ............................................................................................... 18 Operación de Protección de Sobrecorriente.......................................................... 19

Aterrizamiento de Electricidad Estática Métodos de Control de Electricidad Estática........................................................ 20 Aterrizamiento y Unión ........................................................................................ 20

Tierra de Protección contra Rayos Naturaleza de los Rayos........................................................................................ 22 Principios de Protección ....................................................................................... 22 Prácticas para una Protección Directa................................................................... 23

Conección a Tierra Naturaleza de la Resistencia de Tierra.................................................................. 24 Valores Recomendados Aceptables...................................................................... 25 Resistividad de los Suelos..................................................................................... 26 Capacidad de Corriente de Cargado ..................................................................... 26 Tratamiento del Suelo ........................................................................................... 27 Elección de Varillas para Tierra ........................................................................... 27 Conectándose a Electrodos ................................................................................... 28 Necesidad de Medición de Resistencia a Tierra ................................................... 28

Métodos de Medición ........................................................................................... 28 Prueba Periódica ................................................................................................... 29 Mediciones de Resistividad de la Tierra............................................................... 29

Aterrizamiento de Equipo Electrónico Sensible Introducción .......................................................................................................... 30 Electrodos ............................................................................................................. 30 Sistemas o Equipos a ser Aterrizados ................................................................... 31 Ruido en la Tierra del Sistema de Potencia .......................................................... 31 Sistema de Aterrizamiento de un Sólo Punto ....................................................... 32 Computadoras Remotas ........................................................................................ 32 Aterrizamiento Central Radial .............................................................................. 32 Redes de Area Local (LAN) ................................................................................. 33 Aterrizamiento de Blindajes ................................................................................. 33 Efectos de los Rectificadores Internos en las Computadoras ............................... 35 Interferencia de Radio Frecuencia ........................................................................ 37

Definiciones La variedad de sistemas de tierra y definiciones de terminología relacionada. Las definiciones de términos adicionales pueden encontrarse en IEEE Std 100-1988 y el NEC (ANSI/NFPA 70-1990). correctamente aterrizado. Aterrizado a través de una impedancia suficientemente baja de manera que, para todas las condiciones del sistema, la relación de la reactancia de secuencia cero con la reactancia de secuencia positiva (X0/X1) sea positiva y menor a 3, y la relación de la resistencia de secuencia cero con la reactancia de secuencia positiva (R0/X1) sea positiva y menor a 1. sistema aterrizado. Sistema en el cual al menos un conductor o punto (usualmente el cable medio o punto neutral del devanado del transformador o generador) está intencionalmente aterrizado, ya sea sólidamente o a través de una impedancia. aterrizado. Conectado a tierra o a algún cuerpo conductor que haga las funciones de tierra, ya sea la conección intencional o accidental. aterrizado de alta resistencia. Un sistema aterrizado con una resistencia insertada a propósito, que limita la corriente de falla a tierra de manera que la corriente pueda fluir por un tiempo extendido sin empeorar el daño. Este nivel de corriente se estima normalmente que sea de 10 A o menos. Los sistemas aterrizados de alta resistencia son diseñados para cumplir con el criterio de R0 < XC0 para limitar los sobrevoltajes transitorios debido a fallas de arqueo a tierra. XC0 es la reactancia capacitiva distribuida por fase a la tierra del sistema, y R0 es la resistencia de secuencia cero por fase del sistema. aterrizado de baja resistencia. Un sistema aterrizado con resistencia en el cual la resistencia insertada a propósito tiene un valor óhmico bajo como para cumplir con el criterio de aterrizado de alta resistencia. La resistencia es seleccionada para proveer la corriente deseada de relevación. corriente de cargado por fase (IC0). La corriente (VLN/XC0) que pasa a través de una fase del sistema para cargar la capacitancia distribuída por fase a tierra del sistema. VLN es el voltje de línea a neutro y XC0 es la capacitancia distribuída por fase del sistema. R0. La resistencia de secuencia cero por fase del sistema. aterrizamiento reactivo. Aterrizado a través de una impedancia, cuyo principal elemento es una reactancia inductiva. aterrizamiento resistivo. Aterrizado a través de una impedancia, cuyo principal elemento es una resistencia

resonancia. El incremento de la respuesta de un sistema físico (sistema o circuito eléctrico) a una excitación periódica cuando la frecuencia de la excitación (f) es igual a una frecuencia natural del sistema. Rn. El valor de la resistencia conectada del neutro a la tierra de un sistema de resistencia aterrizada. Para sistemas de alta resistencia aterrizada donde RN es un componente principal de R0, la relación R0=3RN se aplica. sólidamente aterrizado. Conectado directamente a través de una adecuada conección a tierra en la cual ninguna impedancia ha sido insertada intencionalmente. carga estática. La electricidad generada cuando dos substancias distintas entran en contacto. Las bandas sin fin son productores activos de electricidad estática. pico de conmutación. Una onda transitoria de sobrevoltaje en un circuito eléctrico causada por la operación de un dispositivo de conmutación interrumpiendo la corriente de carga o la corriente de falla. sistema. Un sistema aterrizado consiste de todas las conecciones de tierra interconectadas en un sistema específico de potencia y está definido por su aislamiento de sistemas de tierra adyacentes. El aislamiento está dado por devanados primario y secundario de un transformador que están acoplados únicamente por medios magnéticos. Así pues, la frontera del sistema está definida por la ausencia de una conección física que sea metálica o a través de una impedancia significativamente alta. La Fig. 1 ilustra los límites y fronteras de sistemas aterrizados. corriente de carga del sistema. La corriente de carga capacitiva total distribuída (3VLN/XC0) de un sistema trifásico.

sistema trifásico de 4 hilos. Un sistema de suministro de corriente alterna comprendido de cuatro conductores, tres de los cuales están conectados como en un sistema trifásico de 3 hilos, el cuarto estando conectado al punto neutro de la fuente o punto medio de una fase en el caso de un devanado secundario delta de un transformador, el cual puede estar aterrizado. sistema trifásico de 3 hilos. Un sistema de suministro de corriente alterna comprendiendo 3 conductores, entre pares suscesivos de los cuales son mantenidas diferencias alternas de potencial suscesivamente desplazadas en fase por un tercio de período. sobrevoltaje transitorio. El sobrevoltaje temporal de corta duración asociado con la operación de un dispositivo conmutador, una falla, un rayo, o durante fallas de arqueo a tierra en el sistema subterráneo. sistema no-aterrizado. Un sistema sin una conección intencional a tierra, excepto a través de dispositivos de medición o indicadores de potencial u otros dispositivos de muy alta impedancia.

Propósitos de un Sistema Aterrizado Un sistema aterrizado, o la conección intencional de una fase o un conductor neutro a tierra, es para el propósito de controlar el voltaje a tierra, dentro de límites predecibles. También provee un flujo de corriente que permitirá la detección de una conección indeseable entre conductores del sistema y tierra lo cual pudiera instigar la operación de dispositivos automáticos a remover la fuente de voltaje de los conductores con dichas conecciones indeseables a tierra. El control del voltaje a tierra limita el esfuerzo de voltaje en el aislamiento de los conductores de manera que el funcionamiento del aislamiento pueda ser más facilmente predecible. El control de voltaje también permite la reducción de peligro de descarga a personas que puedan entrar en contacto con conductores vivos.

Métodos de Aterrizamiento del Neutro del Sistema Introducción. La mayoría de los sistemas aterrizados emplean algún método para aterrizar el neutro del sistema en uno o más puntos. Estos métodos pueden ser divididos en dos categorías generales: aterrizamiento sólido y aterrizamiento por impedancia. El aterrizamiento por impedancia puede ser todavía dividido en varias subcategorías: aterrizamiento reactivo, aterrizamiento resistivo y aterrizamiento neutralizador de falla a tierra. Cada método, como su nombre lo indica, se refiere a la naturaleza del circuito externo desde el neutro del sistema a tierra y no al grado de aterrizamiento. En cada caso la impedancia del generador o transformador cuyo neutro este aterrizado está en serie con el circuito externo. De esta manera, un generador o transformador sólidamente aterrizado podría o no proveer una tierra efectiva al sistema, dependiendo de la impedancia del sistema de alimentación. Aterrizamiento Sólido. Aterrizamiento sólido se refiere a la conección del neutro de un generador, transformador de potencia, o transformador de aterrizamiento directamente a la estación de tierra o a la tierra. Debido a la reactancia del generador o transformador aterrizado en serie con el circuito del neutro, una conección sólida a tierra no provee un circuito neutro de impedancia cero. Si la reactancia de secuencia cero del sistema es muy grande con respecto a la reactancia de secuencia positiva, los objetivos vistos en el punto anterior, principalmente el librarse de sobrevoltajes transitorios, podrían no alcanzarse. Esto es rara vez un problema en sistemas de potencia industrial y comercial. La impedancia de secuencia cero de la mayoría de los generadores utilizados en estos sistemas es mucho menor que la impedancia de secuencia positiva. La impedancia de secuencia cero de un transformador delta-estrella no excederá la impedancia de secuencia positiva del transformador. Existen, sin embargo, condiciones bajo las cuales puede ocurrir una alta impedancia de secuencia positiva.

Una de estas condiciones es un sistema de potencia alimentado por varios generadores y/o transformadores en paralelo. Si el neutro de solamente una fuente está aterrizado, es posible que la impedancia de secuencia cero de la fuente aterrizada exceda a la impedancia efectiva de secuencia positiva de las varias fuentes en paralelo. Otra condición como la anterior, puede ocurrir donde la potencia sea distribuída a localidades remotas por una línea aérea sin una vía metálica de retorno aterrizada. En este caso, la vía de retorno para corriente de falla a tierra es a través del suelo, y, aún y cuando el neutro de la fuente y las partes no conductoras en la carga puedan estar aterrizadas con electrodos bien hechos, la vía de retorno a tierra incluye la impedancia de ambos electrodos aterrizados. Esta impedancia puede ser significativa. Otra fuente significativa de impedancia de secuencia cero es el enorme espacio línea a tierra de la línea aérea. Para asegurar los beneficios de una tierra sólida, es necesario determinar el grado de aterrizamiento suministrado en el sistema. Una buena guía para la contestación de esta pergunta es la magnitud de la corriente de falla a tierra comparada con la corriente de falla trifásica del sistema. Mientras más alta sea la corriente de falla a tierra en relación a la corriente de falla trifásica mayor será el grado de aterrizamiento en el sistema. Sistemas aterrizados con efectividad tendrán una corriente de corto circuito línea a tierra de al menos 60% del valor de la corriente de corto circuito trifásica. En términos de resistencia y reactancia, el aterrizamiento efectivo de un sistema es realizado únicamente cuando R0<X1 y X0<3X1 y dichas relaciones existen en cualquier punto en el sistema. El componente X1 utilizado en la relación anterior es la reactancia equivalente de secuencia positiva de Thevenin del sistema completo incluyendo la reactancia subtransitoria de todas las máquinas rotatorias. La aplicación de supresores de pico para servicio de neutro aterrizado requiere que el sistema este aterrizado con efectividad. Obtención del Neutro del Sistema. La mejor manera de obtener el neutro del sistema para propósitos de aterrizamiento en sistemas trifásicos es utilizar transformadores de alimentación o generadores con devanados conectados en estrella. Dichos transformadores están disponibles para prácticamente todos los voltajes excepto 240 V. En sistemas nuevos, los transformadores conectados en estrella 208Y/120 V o 480Y/277 V pueden ser utilizados para mayores ventajas en lugar de 240 V. Transformadores de alimentación conectados en estrella para sistemas de 2400, 4160, y 13800 V están disponibles como una opción estándar, mientras que para 4800 y 6900 tienen que ser cotizados a un precio especial. La alternativa es aplicar transformadores de aterrizamiento. Cuando no hay neutro en el sistema, cuando sistemas existentes conectados en delta requieren ser aterrizados, los transformadores de aterrizamiento pueden ser utilizados para obtener el neutro. La impedancia del transformador hacia voltajes trifásicos balanceados es tan alta que cuando no hay falla en el sistema, únicamente una pequeña corriente de magnetización fluye en el devanado del transformador. Sin embargo, la impedancia del transformador hacia voltajes de secuencia cero es baja, de manera que permite el flujo de altas corrientes de falla a tierra.

Localización de Puntos de Aterrizamiento del Sistema Selección. Cada sistema está definido por "su aislamiento de sistemas de tierra adyacentes. El aislamiento es proporcionado por los devanados primario y secundario de cada transformador." El nuevo sistema creado por cada transformador o generador requiere el establecimiento de un nuevo sistema de tierra. La selección de un punto de aterrizamiento del sistema está influenciada por el hecho de si los devanados del transformador o generador están conectados en estrella o en delta. Los transformadores delta-estrella o estrella-delta bloquean efectivamente el flujo de corriente de secuencia cero entre sistemas. A pesar de que la conección estrella es generalmente más conductiva a sistemas de aterrizamiento debido a la disponibilidad de una conección del neutro, ese sólo hecho no debe ser el único criterio para la localización del punto de aterrizamiento del sistema. El punto de aterrizamiento del sistema siempre debe estar en la fuente de alimentación. Un concepto arcáico de aterrizar en las cargas o en otros puntos del sistema por la disponibilidad de un punto de aterrizamiento conveniente no es recomendado debido a los problemas causados por múltiples vías de tierra y por el peligro de que el sistema pueda quedar no-aterrizado y por lo tanto inseguro. El NEC reconoce este peligro y prohibe el aterrizamiento de un sistema en cualquier lugar excepto en la alimentación y/o equipo de servicio. Una sola Fuente de Alimentación Cuando un sistema tiene solamente una fuente de alimentación (generador o transformador), el aterrizamiento puede llevarse a cabo conectando el neutro de la fuente a tierra ya sea directamente o a través de una impedancia neutra. El proveer un interruptor para abrir el circuito neutro no es recomendado. No es deseable operar el sistema no-aterrizado al tener la conección a tierra abierta mientras el transformador o generador está en servicio. En el caso de que se requiera desconectar la conección a tierra por algún medio para propósitos de medición, prueba, o reparación, un enlace de desconección debe ser usado y abierto únicamente cuando el sistema este desenergizado. Fuentes de Alimentación Multiple Para instalación con multiples fuentes de alimentación (generadores o transformadores de potencia) interconectadas que están o pueden ser conectadas en paralelo, la tierra del sistema puede realizarse en una de dos maneras:

(1) Cada fuente aterrizada, con o sin impedancia. (2) Cada neutro de las fuentes conectado a un bus neutro común, el cual es aterrizado con o sin impedancia.

Para sistemas sólidamente aterrizados con múltiples fuentes donde todas ellas tienen que estar sólidamente aterrizadas, es siempre aceptable aterrizar separadamente cada fuente de alimentación.

Para sistemas aterrizados por impedancia es siempre aceptable el conectar separadamente cada neutro a tierra a través de impedancias individuales.

Localizaciones de Aterrizamiento especificadas por el NEC Las siguientes son localizaciones del sistema de coneciones a tierra que son requeridas o permitidas para el aterrizamiento de sistemas de potencia más comunes por el NEC. Esto no pretende ser una lista completa de los requerimientos del código, y la edición actual del NEC debe ser consultada para detalles o cambios recientes así como para determinar si el aterrizamiento es requerido o prohibido. El propósito es llamar la atención sobre los requerimientos de localización pero no interpretarlos. En sistemas de 50 a 1,000 V, la tierra del sistema, cuando se requiera, debe hacerse en la acometida, entre el extremo de la carga del conductor de acometida exterior (tablero de medición), aérea o subterránea, y el punto donde llega el neutro al tablero de desconección de la acometida (barra de neutro)

Tierra para Sistemas de Energía Ininterrumpida General. Como con cualquier sistema eléctrico, los procedimientos correctos para el aterrizamiento son esenciales para la completa seguridad y operación de un Sistema de Energía Ininterrumpida (UPS). En particular, la seguridad del personal, la protección del equipo, y el desempeño de equipo electrónico sensible pueden ser amenazadas por sistemas de tierra incorrectos o no efectivos. La tierra de la UPS es muy importante cuando dichos sistemas suministran energía a cargas críticas de computadoras. Para ilustrar las prácticas recomendadas, varios esquemas son presentados, basados en varias configuraciones de fuentes de energía y cargas, para aterrizar adecuadamente la UPS On-Line. Estos esquemas no cubren todas las posibles configuraciones pero presentan una guía básica; sistemas UPS, particularmente los nuevos diseños, pueden tener configuraciones que requieran diferentes esquemas de aterrizamiento. El NEC y los códigos locales aplicables deben seguirse según la interpretación de las autoridades pertinentes locales. En los esquemas de tierra presentados, el conductor aterrizado es parte del circuito. El término conductor aterrizado se refiere a aquella derivación del circuito (normalmente el neutro) que es intencionalmente conectado a tierra. El conductor de tierra no es parte del circuito. El término conductor de tierra se refiere a el o los conductores que conectan todas las partes metálicas expuestas de los dispositivos a tierra; primeramente por seguridad, y después por desempeño. Requerimientos Significativos del NEC

(1) Fuente Derivada Separada - Artículo 250-5(d) del NEC la define:

Sistema de cableado del local cuya energía se deriva de un generador, transformador, o convertidor y no tiene conección eléctrica directa, incluyendo un conductor aterrizado del circuito sólidamente conectado, para proveer conductores originados en otro sistema (aterrizado) . . .

(2) Requerimiento de Tierra del NEC - Es un requerimiento del NEC (ANSI/NFPA 70-1990)

que el conductor aterrizado del circuito (normalmente el neutro) de una fuente derivada separada sea unido en su origen al conductor de seguridad de tierra del equipo y a un conductor de tierra local que esté conectado a la tierra efectiva más cercana: (1) estructura de acero del edificio, (2) tubería metálica de agua, y (3) otro electrodo de tierra (conección a tierra).

(3) Provisión Específica del NEC - El NEC prohibe conectar el conductor aterrizado del circuito (neutro) al conductor de tierra en más de un punto. Si el neutro es conectado al conductor de tierra en más de un punto, parte de la corriente normal del neutro fluirá en el circuito conductor de tierra entre los puntos de conección. Además de ser un peligro para la seguridad, esta práctica elimina los esquemas de protección de falla a tierra.

(4) Clasificación de UPS - El módulo UPS más común tiene una salida de inversor conectada en estrella y por lo general requiere que la entrada del bypass sea alimentada de una fuente conectada en estrella. La porción inversora de la UPS es una fuente derivada separada, en la que la entrada al cargador/rectificador está eléctricamente aislada de la salida del inversor. Sin embargo, debido a que el neutro de entrada del bypass está

directamente conectado al neutro de la salida del inversor, el UPS como sistema puede o no ser considerado un sistema derivado separado, dependiendo del arreglo particular para el neutro de entrada del bypass. Ya que esta configuración de UPS tiene los más severos problemas de tierra, será usada en los esquemas de muestra de aterrizamiento.

Esquemas de Aterrizamiento Configuración 1. Un sólo módulo de UPS, Bypass sin aislar, Fuente en estrella aterrizada. En este arreglo (Fig. 2), un servicio en estrella aterrizado es conectado tanto a la alimentación principal como a la entrada del bypass de una sola UPS, y el Centro de Distribución no tiene un transformador de aislamiento. El neutro, el cual está unido al conductor de tierra en el equipo de alimentación, es traído hasta la UPS. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. Ya que el neutro de salida de la UPS está sólidamente conectado al neutro de entrada del bypass (entrada de alimentación), el UPS no es considerado un sistema derivado separado de acuerdo al NEC. En este sistema, (1) el neutro de la UPS no debe estar unido al conductor de tierra del equipo, y (2) ningún conductor de tierra local debe ser instalado a la UPS. Características/ Funcionamiento. Mientras que este arreglo puede ser típico para sistemas UPS 208 V de entrada/ 208 V de salida, no provee ningún aislamiento o atenuación de ruido común para cargas sensibles. Al parecer la corriente de falla a tierra del inversor puede afectar adversamente a los generadores de emergencia de alimentación. De hecho, el inversor no surtirá corriente de falla a tierra ya que el static switch se transferirá debido al voltaje decrementado de falla. Configuración 2. Un sólo módulo UPS, Bypass aislado. En esta configuración (Fig. 3), un transformador de bypass es utilizado para alimentar la entrada del bypass del UPS. El transformador de bypass y la UPS constituyen juntos un sistema derivado separado, ya que no hay conección eléctrica directa entre los conductores del circuito de entrada y los de salida. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. Ya que esta configuración es considerada una fuente derivada separada, el neutro de la UPS debe estar unido al conductor de tierra del equipo, y un módulo local de electrodo de tierra debe ser instalado, según NEC (ANSI/NFPA 70-1990), 250-26. (En este sistema en particular, la unión del neutro al conductor de tierra puede realizarse en el transformador de bypass o en la UPS. El UPS es elegido para el punto de unión ya que está en el flujo normal de energía y está eléctricamente más cerca a las cargas). El transformador de bypass es utilizado en la entrada del bypass para proveer aislamiento y para bajar el voltaje si se requiere (por ejemplo, en una configuración 480 V de entrada/ 208 V de salida).

Características/ Funcionamiento. Con este arreglo, se logra el aislamiento de la entrada, y la atenuación del ruido común puede lograrse para las cargas sensibles si la UPS y el transformador de bypass están localizados eléctricamente cerca (la recomendación es de15.2 m. o menos) al Centro de Distribución y las cargas sensibles. Configuración 3. Un sólo UPS, Bypass no aislado, Centro de Distribución aislado. En esta configuración (Fig. 4) la entrada principal a la UPS y la entrada del bypass están conectadas a una alimentación en estrella aterrizada de la misma manera que en la configuración 1. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. Como se explicó en la configuración 1, el UPS no está considerado como una fuente derivada separada, ya que el neutro está unido al conductor de tierra en el equipo de alimentación y está sólidamente conectado al neutro de salida de la UPS. Por lo tanto, el neutro de la UPS no estará unido al conductor de tierra del equipo en la UPS. Sin embargo, el Centro de Distribución es provisto con un transformador de aislamiento y es considerado como una fuente derivada separada. Por lo tanto, el neutro del Centro de Distribución deberá estar unido al conductor de tierra del equipo y deberá estar conectado a un electrodo local de tierra de acuerdo con el NEC (ANSI/NFPA 70-1990), 250-26. Características/ Funcionamiento. Este arreglo puede aplicarse a módulos UPS tanto de 208 Vin/ 208 Vout como de 480 Vin/ 480Vout (La bajada de voltaje a 208 V ocurre en el Centro de Distribución). La atenuación de ruido común de este arreglo es mejor que en la configuración 1 o 2, ya que el aislamiento ocurre tan cerca de las cargas como es prácticamente posible. Utilizando esta configuración, la UPS puede ser colocada lejos del Centro de Distribución sin comprometer el desempeño del ruido común. Además, al utilizar módulos UPS de 480 Vin/ 480 Vout, se pueden utilizar alimentadores más pequeños y menos costosos, y se puede obtener una menor caída de voltaje (como un porcentaje del nominal). Este es el arreglo preferido cuando se utilizan módulos UPS y Centros de Distribución. Configuración 4. Un sólo UPS, Bypass de 3 hilos, Centro de Distribución Aislado, Alimentación en estrella aterrizada. Esta configuración es similar a la 3 excepto que el neutro de la fuente de alimentación no está incluído en la entrada de alimentación del bypass. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. En esta configuración, el neutro del equipo de servicio de entrada no es traído a la UPS. El UPS es, por lo tanto, considerado una fuente derivada separada. Como tal, el neutro debe ser unido al conductor de tierra del equipo, y debe instalarse un electrodo conductor de tierra de acuerdo al NEC (ANSI/NFPA 70-1990), 250-26. Ya que el Centro de Distribución contiene un transformador de aislamiento, es también una fuente derivada separada. Este neutro debe también ser unido al conductor de tierra del equipo y a un electrodo local de tierra.

Características/ Funcionamiento. El esquema mostrado en la figura 5 sirve como una alternativa al esquema mostrado en la fig. 4 cuando no hay un neutro disponible para la entrada del bypass, tomando en cuenta que (1) la entrada principal y la del bypass son alimentadas de la misma fuente, (2) la fuente es una en estrella sólidamente aterrizada, y (3) no se requiere un neutro para la carga de la UPS. Con algunos sistemas de UPS, el neutro debe ser incluído con la entrada del bypass, aún y cuando no sea requerido para la salida, ya que el neutro es utilizado para sensar y monitorear la entrada del bypass. Como en la configuración 3, ya que el Centro de Distribución contiene un transformador de aislamiento, el aislamiento y la reducción de ruido común ocurren cuando el centro es colocado tan cerca de la carga como sea práctico. Configuración 5. Un sólo UPS, Bypass aislado, Fuente conectada en delta (Fig. 6). La configuración 5 es similar a la configuración 2, con la excepción de que la fuente de alimentación de entrada está conectada en delta. La mayoría de los UPS requieren que la entrada del bypass sea alimentada desde una fuente conectada en estrella. Por lo tanto, cuando el UPS es utilizado con una fuente que no está en estrella, la entrada del bypass debe ser alimentada desde un transformador de bypass con un secundario conectado en estrella. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. En esta configuración, como en la 2, el neutro de la UPS debe estar unido al conductor de tierra del equipo, y un electrodo conductor de tierra debe ser instalado de acuerdo al NEC (ANSI/NFPA 70-1990), 250-26. Características/ Funcionamiento. Con este arreglo, como en la configuración 2, el aislamiento de la entrada es logrado, y la atenuación de ruido común puede obtenerse para las cargas sensibles si el UPS y el transformador de bypass son colocados eléctricamente cerca (<15.2 m.) al Centro de Distribución y a las cargas sensibles. Configuración 6. Ejemplo de sistema de multiples módulos de UPS. En general, un sistema de varias UPS puede considerarse como una extensión de un particular sistema de una sola UPS, excepto que ahora el "bloque" de UPS está compuesto de más de una, y todo (incluyendo el bypass) alimenta a través de un interruptor estático de transferencia (stand alone static transfer switch). Considere la fig. 7 como un ejemplo de un sistma de multiples UPS igual al esquema de tierra de la fig. 5. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. La figura 7 ilustra uno de los esquemas de aterrizamiento para múltiples UPS con interruptor estático. En esta configuración, el transformador de bypass y las UPS 1 y 2 son considerados como sistemas derivados separados, ya que no hay ninguna conección eléctrica directa entre los conductores de los circuitos de entrada y salida. Con el fin de proveer un punto central de unión del neutro de salida de la UPS a la tierra del esquema completo, se utiliza el interruptor estático de transferencia (cuando el neutro está unido al conductor de tierra en el interruptor estático, neutros de tamaño completo deben ir desde los UPS y el transformador de bypass al

interruptor estático, sin importar si el neutro es requerido para las cargas del interruptor estático). La unión del neutro al conductor de tierra y el electrodo conductor de tierra deben ser instalados de acuerdo al NEC (ANSI/NFPA 70-1990), 250-26. Características/ Funcionamiento. Utilizando el interruptor estático para proveer el punto central para unir el neutro al conductor de tierra como en este ejemplo de configuración múltiple, una UPS puede ser eliminada, o agregada al esquema total sin poner en peligro la integridad del sistema de tierra. Dependiendo de la configuración múltiple, los conceptos de tierra de las configuraciones 1 a 5 pueden aplicarse.

Configuración 7. Un sólo UPS con bypass de mantenimiento. En esta configuración (Fig. 8) se utiliza un bypass de mantenimiento para aislar completamente la UPS de la carga crítica durante el mantenimiento y prueba de fuera de línea. Una alimentación en estrella aterrizada es conectada a la entrada principal y a la del bypass de la UPS asi como al switch de bypass de mantenimiento. Si se requiere el neutro para la carga crítica, éste (el cual está unido al conductor de tierra en el equipo de alimentación de entrada) es llevado al UPS y al switch de bypass de mantenimento. Aterrizado/ Arreglo del Conductor de Tierra. Ya que el neutro de salida de la UPS y el neutro del bypass de mantenimiento están conectados al neutro de la fuente de alimentación, el UPS no es considerado como un sistema derivado separado de acuerdo al NEC. En este sistema (1) los neutros de la salida del UPS y del bypass de mantenimiento no deben estar unidos al conductor de tierra del equipo, y (2) no deberá instalarse ningún electrodo conductor de tierra. Características/ Funcionamiento. Este arreglo no provee ningún aislamiento o atenuación de ruido común para cargas sensibles. Si existe un Centro de Distribución con un transformador de aislamiento después de la UPS (cerca de las cargas sensibles), la atenuación de ruido común de este arreglo será mejorada enormemente. También, ya que el Centro de Distribución con transformador requiere solamente una entrada trifásica de tres hilos y tierra, el neutro no necesitará ser conectado desde la alimentación de entrada al bypass de la UPS y de la alimentación de entrada o la salida de la UPS al switch de bypass de mantenimiento. (Ver fig. 9)

Aterrizamiento de Equipos Objetivos Básicos. El término aterrizamiento de equipo se refiere a la interconección y aterrizamiento de los elementos metálicos no eléctricos de un sistema. Ejemplos de componentes del sistema de aterrizamiento de equipo son tubería metálica conduit, carcasas de motor, cubiertas metálicas de equipos y un conductor de tierra. Note que un conductor de tierra es una parte del sistema de aterrizamiento de equipo, como distinción de un conductor aterrizado, el cual es parte del sistema de distribución de energía. Los objetivos básicos de un sistema de aterrizamiento de equipo son los siguientes:

(1) Reducir el peligro de una descarga eléctrica al personal. (2) Proveer una adecuada capacidad de conducción de corriente, tanto en magnitud

como en duración, para aceptar la corriente de falla a tierra permitida por el sistema de protección de sobrecorriente sin crear un peligro de incendio o explosión al inmueble o su contenido.

(3) Proveer una vía de retorno de baja impedancia para la corriente de falla a tierra necesaria para la operación a tiempo del sistema de protección de sobrecorriente.

Exposición a Descarga Eléctrica. Las heridas por descarga eléctrica resultan del contacto con componentes metálicos que están no intencionalmente energizados. Las prácticas efectivas de aterrizamiento de equipo pueden minimizar estas heridas personales. La ruptura de un aislamiento puede causar un contacto accidental entre un conductor eléctrico energizado y la cubierta metálica que lo encierra. Dicho contacto tiende a energizar la cubierta al nivel de voltaje del conductor. Evitar el peligro de descarga de este voltaje requiere el nulificar esta tendencia. El sistema de aterrizamiento de equipo debe lograr ésto al formar una vía de baja impedancia a tierra. La impedancia del conductor de tierra debe ser lo suficientemente baja para aceptar la corriente de falla de línea a tierra sin crear una caída de voltaje (IZ) peligrosa por su impedancia. La corriente de falla a tierra del sistema de alimentación tendrá una influencia directa sobre los requerimientos del conductor de tierra del equipo. Capacidad Térmica. El conductor de tierra debe también funcionar para conducir la corriente de falla a tierra (magnitud y duración) sin un excesivo incremento de temperatura o arqueo. El uso de un conductor de tierra de mayor calibre no es suficiente. Todas las partes del circuito de falla, incluyendo las terminaciones y otras partes, deben ser capaces de soportar la corriente de falla sin esfuerzo. La instalación debe proveer también una vía de retorno de falla de más baja impedancia que cualquier otra vía paralela posible que pueda tener una inadecuada capacidad de conducción de corriente. Reportes de grandes pérdidas por incendio indican que aproximadamente uno de cada cuatro incendios en fábricas se originan en los sistemas eléctricos. El diseño efectivo, instalación y mantenimiento de los sistemas de tierra de equipos es un elemento vital en la reducción de peligro de incendio. Las juntas y conectores son componentes críticos de la vía de retorno de falla. Una buena mano de obra es esencial para lograr un sistema seguro y debe ser exigida. La supervisión

de la instalación, inspección, y adecuado mantenimiento, deben asegurar el buen funcionamiento del sistema de tierra. Operación de Protección de Sobrecorriente. El sistema de tierra de equipos es una parte esencial del sistema de protección de sobrecorriente. El sistema de protección de sobrecorriente requiere de una vía de retorno de tierra de baja impedancia para poder operar pronta y adecuadamente. El sistema de tierra al suelo es raramente de suficiente baja impedancia y no es su intención el proveer una vía adecuada de retorno. La impedancia del conductor de tierra debe ser lo suficientemente baja como para que la suficiente corriente de falla a tierra fluya para operar el dispositivo de protección de sobrecorriente y eliminar la falla rapidamente. En aplicaciones de CA (Corriente Alterna), es la impedancia total (R+jX) la que controla la división de corriente entre vías paralelas. En circuitos de 60 Hz de 40 A. o menos, la reactancia del circuito (jX) es una parte insignificante de la impedancia. Debido a que la reactancia se incrementa significativamente con la separación del conductor, ésta es el elemento principal de la impedancia para sistemas de cable y charola abierto para circuitos abajo de 200 A. Para sistemas de cable o conductores en conduit con mucha proximidad, la reactancia es un componente significativo de la impedancia para circuitos arriba de 200 A. La reactancia de un circuito de CA es determinada principalmente por el espacio entre los conductores de ida y vuelta (salida y entrada) y es afectada ligeramente por el tamaño del conductor. La resistencia del circuito es directamente afectada por el tamaño del conductor. Esto significa que la relación X/R y el efecto relativo de la reactancia en la impedancia del circuito se incrementan al incrementarse el tamaño del conductor. NOTA: El incremento de separación entre los conductores de tierra y fase incrementa no sólo la reactancia del conductor de tierra Xg sino también la reactancia de secuencia cero Xo de los conductores de las fases. En circuitos de 60 Hz de CA arriba de 40 A, es mandatorio que el conductor a tierra instalado sea físicamente colocado para presentar una reactancia más baja que cualquier otra vía paralela.

Aterrizamiento de Electricidad Estática La acumulación de electricidad estática en equipos, en materiales que están siendo manejados o procesados, y en personal de operación, introduce un peligro potencialmente serio en cualquier lugar donde líquidos, gases, polvos, o fibras flamables o explosivos están presentes. La descarga de una acumulación de electricidad estática de un objeto a tierra o a otro objeto cargado con diferente voltaje puede ser la causa de un incendio o explosión si ocurre en presencia de materiales flamables o mezclas de aire y vapor combustible. Dichos incendios y explosiones han causado heridas a personal y pérdida de vidas, así como miles de millones de pesos de pérdidas por daños materiales e interrupción de negocios. La protección de la vida humana es el primer objetivo en el tratar de controlar las cargas estáticas. Además del peligro a las vidas por explosiones o incendios que puedan resultar de una chispa estática, existe también el peligro de que una persona, sobresaltada cuando recibe repentinamente una descarga estática, pueda caer o entrar accidentalmente en contacto con algún equipo en movimiento. El segundo propósito en eliminar o mitigar la electricidad estática es el prevenir pérdidas en las siguientes categorías:

(1) Inversión de capital en edificios y equipo debido a incendios o explosiones (2) Costos de operación por almacenaje de materiales flamables (3) Gastos generales y pérdidas de producción debido a incendios o explosiones (4) Inversión de capital en equipo electrónico sensible debido a un excesivo o rápido

cambio de voltaje (5) Pérdida de información almacenada electronicamente debido a transitorios de

voltaje. Métodos de Control de Electricidad Estática. La generación de electricidad estática no puede prevenirse, pero puede ser mitigada o controlada proporcionando medios de recombinar cargas separadas tan rapidamente como son producidas y antes de que se creen voltajes de chispa. Los métodos utilizados son los siguientes:

(1) Aterrizamiento y unión (2) Control de humedad (3) Ionización (4) Pisos conductivos (5) Zapatos y rodillos conductores (6) Precauciones especiales (7) Mantenimiento adecuado

Para un control efectivo, estos métodos pueden ser usados en combinación. Aterrizamiento y Unión. Muchos problemas de electricidad estática pueden ser solucionados uniendo las varias partes de el o los equipos y aterrizando el sistema. La

unión (conectar los dos objetos) minimiza las diferencias de voltaje entre objetos conductores, previniendo así el chispaso entre dos cuerpos. El aterrizamiento minimiza las diferencias de voltaje entre los objetos y tierra. La unión y el aterrizamiento deben realizarse con cable aislado o desnudo AWG No.6 o No.4 (por resistencia mecánica), a pesar de que la corriente es del orden de microampers. Cualquier tierra adecuada para circuitos de potencia o protección contra rayos es adecuada para protección contra electricidad estática. Inclusive una resistencia a tierra de 1 megaohm es adecuada para aterrizamiento estático. Equipos o tanques inherentemente unidos o aterrizados por sus contactos con tierra no requieren medios especiales de unión. El aterrizamiento, sin embargo, no es una cura para todos los problemas de electricidad estática. Por ejemplo, en el caso de procesos que involucran materiales no conductores, como papel, tela, o hule, no es posible drenar la electricidad estática por una unión o aterrizamiento común. Así también, se pueden acumular cargas sobre la superficie de líquidos de baja conductividad, como la mayoría de los productos refinados de petróleo. Estas cargas no pueden ser removidas por unión o aterrizamiento. En dichos casos, otros métodos de control, como ionización o humidificación, deberán ser utilizados.

Tierra de Protección contra Rayos Naturaleza de los Rayos. Un rayo es la descarga de celdas de alto voltaje (usualmente negativo) dentro de nubes, entre sí o a tierra. Estas celdas cargadas en las nubes normalmente atraen cargas de polaridad opuesta en la superficie de (o en objetos altos en) la tierra directamente debajo de ellas. Cuando la carga de la celda alcanza un nivel crítico (cuando el aislamiento entre nube y tierra se rompe), ésta desarrolla una vía ionizada muy pronunciada, frecuentemente a tierra, resultando en una descarga de alta corriente (rayo) la cual neutraliza, por el momento, estas cargas de las nubes y tierra. La corriente de descarga se incrementa de cero a un máximo en, usualmente, de 1 a 10 microsegundos, y luego decae a la mitad del valor pico en de 20 a 1000 microsegundos. Los rayos consisten normalmente de varios componentes. El componente original, generalmente de lento desarrollo, es normalmente seguido de otros tres subsecuentes. Estos componentes subsecuentes siguen al original por intervalos de hasta 0.5 segundos y son el resultado del centro de carga original en la nube siendo recargado por descargas internas provenientes de otros centros de carga en la nube. Estos componentes subsecuentes se desarrollan mucho más rápido que el original, con razones de elevación de 2 a 10 veces el del componente original. También, se ha encontrado que la razón de elevación no es lineal, sino exponencial, con una razón incrementándose rapidamente en las últimas décimas de microsegundo de tiempo de elevación. Esto es importante en aspectos de protección contra rayos donde el voltaje del que se desea protegerse es el producto de la razón de elevación de corriente (di/dt) y la inductancia mutua de un conductor en el campo magnético de la localización de la caída de un rayo. La máxima razón de elevación de aproximadamente 7% de componentes subsecuentes de rayo excede los 100,000 A/us. Estos múltiples componentes son los que dan la apariencia de centelleo de las caídas de rayos. La corriente de pico promedio de los rayos es de aproximadamente 40,000 A, aunque algunos llegan a alcanzar corrientes de hasta 270,000 A. Principios de Protección. Los rayos no pueden prevenirse; solamente pueden ser interceptados o desviados hacia una vía que, si está bien diseñada y construída, no ocasionará ningún daño. Estos medios proveen entre un 99.5 y 99.9% de protección. Una completa protección puede proveerse únicamente encerrando al objeto en un encapsulado metálico (o malla metálica). La teoría fundamental de protección de estructuras contra rayos consiste en proporcionar medios por los cuales una descarga pueda entrar o salir de la tierra sin pasar a través de caminos de alta resistencia. Dicha condición es normalmente lograda por estructuras de acero aterrizadas. Una protección adecuada es normalmente proporcionada por la instalación de pararrayos, conductores de bajada y electrodos de tierra. Debe hacerse notar que el uso de pararrayos en un edificio o estructura puede incrementar la frecuencia de caída de rayos en esa localización específica. A pesar de que el edificio pueda estar protegido por un sistema de protección contra rayos debidamente instalado, el incremento en la frecuencia de caída de rayos puede tener un efecto dañino en procesos u operaciones dentro del edificio.

En el caso de edificios con estructura metálica, la multiplicidad de circuitos cerrados conductores dentro de la estructura, actuará para resistir la transmisión de picos o frentes de voltaje al interior del edificio. Una exposición externa de una estructura metálica a los rayos, incluyendo la caída del rayo directamente en la estructura, no presenta casi ningún problema a los circuitos de potencia y equipos de potencia contenidos completamente dentro de la armazón de la estructura. Los equipos electrónicos sensibles, como computadoras, pueden requerir un nivel más alto de protección. Prácticas para una Protección Directa. Fundamentalmente, una protección directa contra rayos (sistemas de protección contra rayos) consiste en colocar pararrayos o elementos desviadores correctamente en la parte superior de la estructura a proteger, y conectarlos con adecuados conductores de bajada a electrodos de tierra. Un principio necesario es que el adecuado conductor de bajada no debe incluír ninguna porción o conección de alta resistencia o alta reactancia y debe presentar la menor impedancia posible a tierra. No debe haber ningún doblez o lazo en ángulo. Los pararrayos sujetados a la estructura misma son tubos o varillas sólidas terminadas en punta, de cuando menos 0.25 m. de largo hasta 6.1 m. El Código para Protección contra Rayos, ANSI/NFPA 78-1989, dá instrucciones detalladas sobre la colocación y espaciamiento de los pararrayos sobre techos de edificios de varias configuraciones y sobre otros tipos de estructuras. Cuando menos 2 conductores de bajada deben proveerse en todas las estructuras. La localización de los conductores de bajada dependerá de la localización de los pararrayos, el tamaño de la estructura a proteger, la ruta más directa, la localización de cuerpos metálicos, tuberías de agua, el electrodo de tierra, y las condiciones del suelo. Naturalmente, mientras mayor sea el número de conductores de bajada y los electrodos de tierra, menor será el voltaje desarrollado dentro del sistema de protección, y funcionará mejor. Esta es una de las grandes ventajas de los edificios con estructura metálica, tiene tantos conductores de bajada como columnas. Los edificios y estructuras en los que hay líquidos peligrosos, gases, o explosivos requieren protección adicional. En éstos, es altamente deseable el mantener la caída de rayos alejados de la estructura sin utilizar siquiera su cubierta metálica o estructura como conductor de bajada. Para dichos casos, incluyendo tanques, fabricantes y almacenadores de explosivos, se emplea un sistema de protección separado.

Conección a Tierra Naturaleza de la Resistencia de Tierra. La resistencia de tierra de un electrodo está compuesta de:

(1) Resistencia del metal del electrodo (2) Resistencia del contacto entre el electrodo y el suelo (3) Resistencia del suelo, desde la superficie del electrodo hacia afuera, en la

geometría establecida para el flujo de corriente hacia afuera del electrodo hacia el suelo infinito.

Las primeras dos resistencias son o pueden hacerse pequeñas con respecto a la tercera (fracción de un ohm) y pueden ser no tomadas en cuenta para cualquier propósito práctico. El tercer elemento es el que vamos a discutir aquí. Así como el suelo es (relativamente) infinito en su tamaño comparado con los sistemas de tierra como los conocemos, así también es su capacidad de absorver un suministro virtualmente ilimitado de corriente. Prácticamente, sin embargo, esta corriente ilimitada al suelo es transmitida a través de la interfase electrodo metálico-suelo de una manera descrita a continuación: Alrededor de un electrodo de tierra, la resistencia del suelo es la suma de las resistencias en serie de capas virtuales de suelo, localizadas progresivamente hacia afuera de la varilla. La capa más cercana a la varilla tiene la menor área circunferencial o sección transversal, de manera que tiene la mayor resistencia. Las capas sucesivas fuera de ésta tienen progresivamente mayores áreas, y por lo tanto progresivamente menores resistencias. Al incrementarse el radio desde la varilla, el incremento de resistencia por unidad de radio se reduce efectivamente hasta casi cero. Para ayudar a visualizar esto, la figura 10 muestra una típica varilla de tierra de 3 m. por 16 mm. enterrada en el suelo. El camino de la corriente de tierra hacia fuera de la superficie de la varilla consiste en capas cilíndricas y hemisféricas sucesivas. Al incrementarse la distancia desde la varilla, también se incrementa el área transversal de las capas individuales. Al incrementarse sus áreas, sus resistencias individuales en serie disminuyen inversamente con el área. Normalmente, en los primeros 0.03 m. fuera de la varilla se tiene el 25% del total de la resistencia. En los primeros 0.15 m. y 0.3 m., se tiene el 52 y 68% respectivamente.

Así pues, los primeros centímetros fuera de la varilla son los más importantes en lo que concierne a la reducción de la resistencia del electrodo. En lugares con alta resistividad de suelo, el reducir la resistividad del suelo en esta área, como por ejemplo con tratamiento químico o el uso de concreto, será muy útil en el mejoramiento de la efectividad del sistema de tierra. El agregar más electrodos al primero, con el fin de reducir la resistencia, no ayuda mucho si se colocan cerca del primer electrodo. Los electrodos múltiples cortamente espaciados no poseen una resistencia reciprocamente proporcional a su número. La no reciprocidad es causada por la resistencia mutua común en la cual la corriente de cada una incrementa el voltaje de la otra. Ya que el voltaje es alto para el mismo flujo de corriente, la resistencia es incrementada por la resistencia mutua. Las varillas múltiples son comunmente utilizadas para proveer la baja resistencia a tierra requerida por instalaciones de alta capacidad. Agregar una segunda varilla, sin embargo, no provee una resistencia total igual a la mitad de la de una sola varilla, a menos de que estén separadas a varias varillas de longitud. Una regla muy útil es que sistemas de tierra de 2 a 24 varillas colocadas una longitud de varilla aparte una de otra en línea, triángulo, círculo, o cuadrado proveerán una resistencia a tierra dividida por el número de varillas y multiplicada por el factor F tomado de la tabla 1.

Tabla 1 Factores de Multiplicación para Varillas Múltiples

Número de Varillas F 2 1.16 3 1.29 4 1.36 8 1.68 12 1.80 16 1.92 20 2.00 24 2.16 Valores Recomendados Aceptables. El sistema de tierra más elaborado puede no funcionar satisfactoriamente a menos que la conección al suelo sea la adecuada para la instalación particular. Así pues, la conección al suelo es una de las más importantes partes de todo el sistema de tierra. Es también la parte más difícil de diseñar. La conección al suelo o el sistema de elctrodo, necesita tener una resistencia suficientemente baja para ayudar a permitir una pronta operación de los dispositivos de

protección del circuito en el caso de una falla a tierra, para así proporcionar la seguridad requerida contra una descarga al personal que pueda estar en las proximidades de las cubiertas de los equipos, conductores, o los electrodos mismos y limitar sobrevoltajes transitorios. El NEC (ANSI/NFPA 70-1990), por ejemplo, estipula que la tierra o estructura metálica de un edificio no debe ser usada como el único conductor de tierra de equipos y que el conductor de un sistema aterrizado debe ser llevado a cada servicio. El desarrollo de un electrodo de tierra de baja resistencia es de enorme importancia para satisfacer estas metas, primeramente para alimentadores del sistema, donde la vía de retorno de falla es a través de la tierra, y después como un respaldo a las tierras de los equipos, las cuales pueden ser abiertas ocasionalmente sin intención. Logicamente, mientras más baja sea la resistencia del sistema de tierra, más adecuadamente se cumplen estos requerimientos. Sin embargo, instalaciones con más bajos niveles de corriente de falla a tierra no requieren tan bajo valor de resistencia a tierra como los sistemas grandes con mayores niveles de corriente de falla a tierra. Resistencias de sistema de tierra menores a 1 ohm pueden ser obtenidas por el uso de un número de electrodos individuales conectados juntos. Dicha baja resistencia puede requerirse para grandes subestaciones, líneas de transmisión, o estaciones generadoras. Resistencias en el rango de 1 a 5 ohms son generalmente apropiadas para subestaciones de fábricas, edificios y grandes instalaciones comerciales. El valor de 25 ohms anotado en el NEC (ANSI/NFPA 70-1990) se aplica a la máxima resistencia de un sólo electrodo. Si se obtiene una mayor resistencia para un sólo electrodo, un segundo electrodo (emparalelado) será requerido. Esto no debe interpretarse como significando que 25 ohms es un nivel satisfactorio para un sistema de tierra. Resistividad de los Suelos. Es fuertemente recomendado que se investigue la resistividad del suelo donde se va a realizar la conección. La resistividad de los suelos varía con la profundidad, el tipo y concentración de químicos solubles en el suelo, el contenido de humedad y la temperatura del suelo. En otras palabras, la resistividad es la del electrolito en el suelo. La presencia de agua en la superficie no indica necesariamente baja resistividad. Capacidad de Corriente de Cargado. Un factor que no debe ser pasado por alto en el diseño de un sistema de tierra es la capacidad de corriente de cargado de una conección a tierra. Las condiciones de temperatura y humedad que rodean al electrodo tienen un efecto directo sobre la resistividad de esta sección del circuito de aterrizamiento. Las corrientes pasando del electrodo al suelo tendrán un efecto definitivo sobre estas dos condiciones. Por lo tanto, la capacidad de corriente de cargado de una conección debe ser analizada desde el punto de la naturaleza del circuito de aterrizamiento y los tipos de cargado que se espera que normalmente lleve a cabo. Las corrientes de baja magnitud, aún y cuando sean de larga duración, resultarán en un calentamiento relativamente pequeño. El efecto de conducción de calor y el movimiento de humedad debido a la acción de capilaridad mantendrá, en la mayoría de los casos, la resistividad del suelo en el electrodo cerca del valor original. Donde la tierra tenga que disipar altas corrientes de corta duración, ninguna cantidad apreciable de calor puede ser disipada por el proceso normal de conductividad térmica.

La densidad de corriente permisible para un incremento de temperatura dado es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la resistividad del suelo. La resistencia efectiva de la conección de tierra depende por lo tanto del número de dichas situaciones que puedan ocurrir en sucesión antes de que condiciones estables en la tierra sean reestablecidas. Ya que aproximadamente el 25% de la resistencia de tierra de cada electrodo ocurre dentro de un radio de 0.03 m. de la superficie de la varilla, un serio calentamiento y vaporización de la humedad adyacente a las varillas puede ocurrir en fallas severas. Cuando la humedad es vaporizada, la efectividad de la varilla en el suelo seco es substancialmente reducida, y el arqueo bajo la superficie del suelo es probable. La evaporación del agua del suelo resulta en vapor, o "humo", en la superficie cerca del electrodo. Para prevenir el "humo", una corriente máxima por pie de longitud de varilla para el sistema total de varillas no debe exceder los valores determinados por la siguiente formula:

I = 34800 d L

donde

d = diámetro de la varilla L = longitud en metros = ohm metro t = segundos (únicamente válido para tiempos cortos)

Corrientes de tierra de gran magnitud y larga duración son inusuales, pero pueden ocurrir como resultado de fallas a tierra que no son solucionadas rapidamente. Si corrientes de tierra de este tipo son anticipadas, el sistema debe cubrir un área relativamente grande y emplear un número suficiente de electrodos para mantener la densidad de corriente en el suelo en un valor bajo. Tratamiento del Suelo. La resistividad del suelo puede ser reducida en cualquier lugar de un 15 a un 90% por tratamiento químico (dependiendo del tipo y textura del suelo). Existen varios químicos adecuados para este propósito, incluyendo cloruro de sodio, sulfato de magnesio, sulfato de cobre, y cloruro de calcio. La sal común y el sulfato de magnesio son los más comunmente usados. Los químicos son generalmente colocados en una trinchera circular alrededor del electrodo de manera que no tengan contacto directo con éste. Los efectos del tratamiento pueden no ser aparentes durante un período considerable de tiempo, pero pueden ser acelerados saturando el área con agua. Esto puede realizarse proporcionando un goteo de agua por tubería en el lugar del electrodo. Este tratamiento no es permanente y debe ser renovado periodicamente, dependiendo de la naturaleza del tratamiento químico y las características del suelo. El tratamiento químico tiene también efectos adversos en la protección contra corrosión del electrodo, lo cual debe ser evaluado.

El tratamiento químico del suelo es una solución activa al problema de suelos de alta resistividad. Para ser efectivo, debe establecerse un esquema de mantenimiento regular para asegurar el que se logre una baja resistencia de tierra. Elección de Varillas para Tierra. Las varillas de tierra son fabricadas en diámetros de 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, y 1 pulgada y en longitudes de 1.5 a 12.2 m. Para la mayoría de las aplicaciones, los diámetros de 1/2, 5/8, y 3/4" son satisfactorios. El NEC (ANSI/NFPA 70-1990) especifica que las varillas de acero o hierro deben ser de cuando menos 5/8" de diámetro y las que son de materiales no ferrosos no deben ser meores a 1/2" de diámetro. Las varillas de acero revestido de cobre, una de las más usadas, permiten el enterrado a profundidad considerable sin que se destruya la varilla, mientras que el recubrimiento de cobre permite la conección directa cobre-cobre entre el cable de tierra y la varilla. También están disponibles las varillas de acero galvanizado y acero inoxidable. El efecto del diámetro de la varilla sobre la resistencia de la conección a tierra es pequeño. Es la rigidez mecánica requerida para enterrar la varilla lo que principalmente determina el diámetro. Es ventajoso el seleccionar el menor diámetro de varilla que cumpla con los requerimientos para enterrarla. Las condiciones promedio de los suelos permiten el uso de varillas de 1/2". La varilla de 5/8" puede ser enterrada en prácticamente todo tipo de suelo, y la de 3/4" puede ser reservada para suelos excepcionalmente duros. Para condiciones ordinarias de suelo, la varilla de 3 m. de largo ha sido establecida como un estándar mínimo de longitud para cumplir el requerimiento de un mínimo de 2.44 m. de varilla enterrada. Conectándose a Electrodos. Uno de los métodos para conectarse a eletrodos utiliza sujetadores mecánicos, los cuales se consiguen facilmente, son sencillos de instalar, y desconectables para medición de resistencia a tierra; y tienen una larga historia de uso satisfactorio. A pesar de que la corrosión ha sido alguna vez un problema, el tratamiento de la unión como una conección eléctrica ordinaria en un ambiente corrosivo elimina la mayoría de los problemas en este respecto. Las conecciones mecánicas deben, si es del todo posible, estar accecibles para inspección y servicio. El segundo método, un proceso exotérmico o de tipo soldadura para conectarse al electrodo, se ha incrementado en uso en años recientes debido a los ahorros en tiempo y costos cuando deben hacerse muchas conecciones. Este método provee una conección permanente, elimina la resistencia de contacto, es relativamente libre de corrosión. También permite el uso de cable de cobre de menor calibre (cuando conectado exotermicamente) debido a la limitación máxima de temperatura de 1083°C, comparada con la máxima de 250-300°C usualmente permitida para algunas conecciones mecánicas. Este método, sin embargo, tiene ciertas limitaciones inherentes. Requiere de métodos de desconección separados, como juntas atornilladas, para mediciones de resistencia a tierra. También requiere de un cierto entrenamiento, y no puede ser usado en presencia de mezclas volátiles o explosivas, o donde los productos gaseosos de la operación interfieran con operaciones cercanas. El tercer método ampliamente aceptado, conecciones de compresión, son sencillas de instalar, proveen de baja resistencia de contacto y minimizan la posiblilidad de

conecciones pobres. Estos conectores, sin embargo, no pueden ser desconectados para medición de resistencia a tierra. Necesidad de Medición de Resistencia a Tierra. En cualquier fórmula para el cálculo de resistencia a tierra existen muchos factores indeterminados, por lo que no se deberá poner una confianza total en los resultados calculados. Por ejemplo, la resistividad del suelo varía inversamente con la temperatura del suelo y directamente con el contenido de humedad y puede variar con la profundidad. El único método preciso para determinar la resistencia es medirla después de que el sistema ha sido completado. Un perfeccionamiento deseable es el medir la resistencia de cada electrodo durante la instalación. Métodos de Medición. Los principios utilizados en la medición de resistencia a tierra son esencialmente los mismos que se utilizan para la medición de otros tipos de resistencias eléctricas. Todos los métodos que existen hacen uso de dos electrodos auxiliares además del que se tiene bajo prueba, y pueden ser agrupados en las siguientes tres clases generales:

(1) El método de tres puntos, en el que la resistencia a tierra del electrodo bajo prueba y de los electrodos auxiliares es medida dos electrodos a la vez, en serie. Este método es adecuado para medir la resistencia a tierra de electrodos de tierra aislados o pequeñas instalaciones de tierra. No es adecuado para la medición de instalaciones de baja resistencia.

(2) El método de caída de potencial, el cual involucra el pasar una corriente alterna conocida a través del electrodo bajo prueba y de uno de los electrodos auxiliares y medir la caída de potencial entre estos dos electrodos y un segundo electrodo auxiliar colocado a varias distancias entre los dos electodos fijos. Este método puede estar sujeto a un considerable error si están presentes corrientes de tierra extraviadas (a la misma frecuencia del medidor de prueba), o si tuberías u otros conductores están enterrados cerca del electrodo de prueba.

(3) El método de relación, el cual involucra mediciones de la relación de la resistencia a tierra de un electrodo de prueba auxiliar con la resistencia serie a tierra del electrodo bajo prueba y un electrodo auxiliar secundario. Multiplicando esta relación por la resistencia serie dá la resistencia efectiva de los electrodos de tierra. Este método es más satisfactorio que los métodos de triangulación ya que las relaciónes de la resistencia del electrodo auxiliar de prueba a al resistencia del electrodo bajo prueba puede ser tan alta como 300:1.

Instrumentos de prueba portátiles comercialmente disponibles proveen el medio más conveniente y satisfactorio para medir resistencia de aislamiento, sin embargo, no son adecuados ya que no pueden medir valores suficientemente bajos de resistencia. También, los medidores comúnes para baja resistencia carecen de suficiente voltaje para separar la resistencia de tierra de los electrodos auxiliares necesarios para realizar la prueba.

Es difícil obtener precisión en las mediciones de resistencia a tierra y usualmente no es requerida. Normalmente, una precisión del orden del 25% es suficiente en vista de las muchas variables. Es deseable, en la medición de resistencia del sistema terminado, dejar pasar un tiempo antes de que las mediciones sean hechas, de manera que la tierra alrededor de los electrodos esté consolidada. Esto no se aplica a los electrodos auxiliares requeridos en la pruba. Prueba Periódica. Las pruebas deben efectuarse periodicamente después de la instalación y prueba original para que pueda determinarse si la resistencia se mantiene constante o se está incrementando. Si las pruebas subsecuentes muestran que la resistencia se está incrementando hasta un valor indeseable, deben tomarse los pasos necesarios para reducir la resistencia ya sea rehabilitando las conecciones corroídas, agregando electrodos, incrementando el contenido de humedad, o por tratamiento químico. Mediciones de Resistividad de la Tierra. Los instrumentos portátiles comerciales disponibles para la medición de resistencia del electrodo de tierra normalmente pueden ser utilizados para medir también la resistividad del suelo. Para este propósito están conectados a cuatro electrodos cortos espaciados uniformemente en una línea. El espacio entre los dos electrodos centrales es una medición directa de la profundidad efectiva deseada para la resistividad. Este método de prueba es conocido como el Método Wenner y es uno de los más populares para determinar la resistividad de tierra. Una descripción más detallada sobre los métodos de medición de resistencia a tierra se puede encontrar en el estandar IEEE 81-1983.

Aterrizamiento de Equipo Electrónico Sensible Introducción. Se ha encontrado que el aterrizamiento de equipo electrónico sensible, como computadoras, controladores lógicos programables, plantas de proceso, sistemas distribuídos de control y equipo electrónico similar, es uno de los puntos más importantes en lograr una operación útil de estos sistemas. El término "computadora(s)" se utilizará tanto para computadoras como para cualquier otro equipo electrónico sensible en este capítulo. Se aplican las mismas reglas. El bajo voltaje de operación de computadoras y otros equipos electrónicos sensibles las hace susceptibles a voltajes aleatorios muy por debajo de niveles perceptibles a los humanos y que no tienen ningún efecto sobre los equipos eléctricos de potencia. Por ejemplo, los equipos electrónicos sensibles son altamente sensibles a cargas de voltaje estático generadas por humanos en simples movimientos del cuerpo. Ciertamente los voltajes inyectados a tierra por caídas de rayos incluso dentro de varios miles de metros, a menos que se logre una adecuada neutralización, pueden causar mal funcionamiento y posiblemente puedan dañar los equipos. Mucho se ha aprendido, no en cómo prevenir estas fuentes de interferencia, sino en cómo prevenir su entrada a los sistemas de equipo electrónico sensible. Con los medios ahora disponibles, se pueden eliminar tanto los mal funcionamientos como los daños ocasionados por voltajes transferidos por tierra. Electrodos. Debe hacerse notar que contrario a la noción popular, el NEC (ANSI/NFPA 70-1990) no favorese el uso de varillas de tierra. La sección 250-81 establece que si los siguientes objetos están disponibles, deben utilizarse primero y estar unidos entre ellos para formar el sistema de electrodo de tierra:

(1) Tubería metálica subterránea para agua (2) Estructura metálica del edificio, donde esté efectivamente aterrizada (3) Electrodo encapsulado en concreto (4) Anillo de tierra

La sección 250-83 establece que si ninguno de los anteriores está disponible, entonces y sólo entonces pueden ser utilizados los siguientes:

(1) Otros sistemas o estructuras metálicas subterráneas locales (2) Tubos o varillas metálicas (3) Placas metálicas

Uno de los sistemas de electrodo de tierra más efectivo es un anillo de tierra unido a la estructura metálica del edificio a intervalos adecuados. Los electrodos encapsulados en concreto conectados a la estructura metálica de edificio, estando esta última

efectivamente aterrizada, no es solamente un sistema de electrodo de tierra eficiente, sino también económico.

Sistemas o Equipos a ser aterrizados. Sistemas de Potencia. Con sistemas eléctricos de potencia, existen al menos dos grupos o clases de aterrizamientos:

(1) Aterrizamiento del Sistema. El aterrizamiento de alguna parte del sistema de suministro de energía, usualmente el neutro del sistema.

(2) Aterrizamiento del Equipo. El aterrizamiento de todo equipo y cubiertas

metálicas, a través de la unión de todos los componentes y su conección a tierra. Equipo Electrónico Sensible (Computadoras). Así como el sistema de suministro de energía, las computadoras han diversificado los sistemas a ser aterrizados:

(1) Aterrizamiento de Señal Común. La señal común es también conocida como la "Señal Común de CD (Corriente Directa)". El sistema de referencia cero para las líneas de datos, y la porción de señal en general, representa el neutro sensible de la computadora. Este es uno de los sistemas que es sensible a voltajes transitorios y requiere de un punto de referencia estable, con respecto a un potencial de voltaje.

(2) Bus de Tierra de Referencia de la Fuente de CD. La computadora puede tener

varios diferentes sistemas de voltaje de CD, como +12/0/-12, +24/-24. (3) Bus de Tierra del Equipo. Este es la cubierta metálica de la computadora. Esto

puede incluír el chasís o estructura de los elementos de la computadora, así como el gabinete externo. Algunos fabricantes la nombran bus de tierra de seguridad.

Ruido en la Tierra del Sistema de Potencia. Con el incremento de complejidad de los sistemas de computadora, se hizo necesario el tener computadoras satélites, o terminales remotas, colocadas lejos de la computadora principal. La localización de las computadoras remotas tenía sus funetes de poder. Estas podían estar suministradas desde el sistema de potencia de la computadora principal, pero lo más común era que fuera de otra parte del edificio. No es inusual para sistemas de aterrizamiento de un edificio el tener diferencias de voltaje medibles de punto a punto, debido al flujo de corriente, ya sea de 60 Hz o transitorios de alta frecuencia. De esta manera, una conección a la tierra del sistema de potencia en una localización remota podría conectar la tierra remota a algo unos cuantos volts diferente a la tierra de la computadora principal. Esto inyectaría entonces la diferencia de potencial entre las dos conecciones a tierra dentro del sistema, interfiriendo con las señales normales de la computadora. Con múltiples vías de tierra y el conductor neutro conectado (ya sea intencional o no intencionalmente) al sistema de tierra en múltiples puntos, la corriente de regreso del neutro puede fluir sin control sobre el sistema de tierra. En cada punto en el que el neutro esté conectado a tierra, y existan vías paralelas, la corriente se dividirá de acuerdo al inverso de la impedancia del circuito de acuerdo a la ley de Ohm.

Debido a este flujo de corriente sin control sobre el sistema de tierra, el sistema de potencia se le ha llamado tierra sucia o ruidosa. Sistema de Aterrizamiento de un Sólo Punto. Para prevenir que corrientes desviadas contínuas o circulantes afecten a las señales y operación de las computadoras, es necesario mantener el sistema de tierra de las computadoras separado de los componentes de tierra de equipos y conectarlos juntos en un sólo punto. De hecho, es deseable el mantener el sistema de tierra de las computadoras completamente aislado del sistema de tierra de los equipos del sistema de potencia, excepto donde los dos sistemas de tierra estén conectados juntos, en un sólo punto. Para eliminar los aspectos indeseables de los anteriores sistemas de aterrizamiento de computadoras y otros equipos electrónicos sensibles, se ha desarrollado el sistema de aterrizamiento en un sólo punto, el cual es el método recomendado para el aterrizamiento de equipo electrónco sensible. Este método soluciona los problemas del "ruidoso" sistema de electrodo de tierra de potencia de punto múltiple, al aterrizar todo sistema de computadoras a un sólo punto en el sistema de tierra de potencia. Cualquier otra computadora debe ser aterrizada al mismo punto en el sistema de tierra de potencia como todo el resto de las computadoras. Este método también sobrelleva los voltajes capacitivos inducidos entre computadora y edificio debido a tierras separadas, al unir la computadora y el edificio al mismo electrodo. La resistencia de estructuras de acero de edificios efectivamente aterrizadas es muy baja, del orden de menos de 1 ohm. Cuando el electrodo de tierra de la computadora y el de tierra del sistema de potencia eléctrica son conectados juntos, una subida de voltaje transitorio aplicada a la estructura del edificio, resultará en el completo sistema de computadoras subiendo y bajando su potencial junto con la estructura metálica del edificio. Ningún sobrevoltaje será inducido dentro de los circuitos de las computadoras. Computadoras remotas. Donde componentes o computadoras remotas (o satélites) esten aterrizadas a un electrodo aislado en su localización, lejos del edificio principal, un voltaje puede desarrollarse entre dispositivos semiconductores principales y satélites y destruírlos. Un repetidor aislado usualmente utilizado en sistemas telefónicos, llamado "modem", es requerido para prevenir este sobrevoltaje. El modem convertirá el cable de interconección de señal al equivalente a un circuito telefónico. Aterrizamiento Central Radial. El aterrizamiento central radial es logrado al conectar los circuitos de tierra de la unidad principal y de las satélites de cualquier sistema, con cables aislados de 600 V (Ver Fig. 11). El elemento de tierra de la unidad principal es conectada, de nuevo con cable aislado, a un sólo punto en la tierra del sistema de energía del edificio. El punto preferido es el punto en el que el "sistema de energía derivado" o secundario del transformador de alimentación de la computadora está aterrizado. Pero puede ser cualquier otro punto en el sistema de tierra del edificio o del sistema de la fuente derivada separada de energía. Los conductores de tierra de sistemas separados de unidades principales y satélites son conectados juntos. (Para mayor claridad referido como M1.) Ellos están aislados de cualquier otro sistema (M2) y de la tierra del sistema de potencia del edificio, a menos que la terminal de tierra de la unidad principal de cada dicho sistema esté aterrizada con cable aislado, a un sólo punto en la tierra del sistema de energía del edificio. Este único

punto (M1) puede ser el mismo punto al que otros sistemas (M2) estén aterrizados, o cada sistema puede estar conectado a un punto diferente. Si un sistema de computadoras satélite es aislado del sistema principal con modems adecuados para soportar la diferencia de voltaje entre ellos, el sistema de computadoras satélite puede ser aterrizado a su propia tierra separada. Esto se ilustra en la figura 11. Las computadora con cable de señal extendiéndose de un edificio a otro con una fuente de energía separada pueden ser compatibles con el NEC (ANSI/NFPA 70-1990) por el uso de modems, los cuales permiten la separación de conecciones a tierra sin introducción de ruido por múltiples puntos de aterrizamiento. Estos modems son los mismos dispositivos utilizados para la conección de las líneas de señal de computadoras vía cables telefónicos. Donde haya varias computadoras en una localización central, o "cuarto de computadoras", estas pueden estar aterrizadas a un sólo punto, como se muestra en la figura 12. Estas pueden convenientemente recibir su energía desde una misma fuente, preferiblemente a través de un transformador local de aislamiento que puede ser aterrizado dentro o en la periferia del cuarto. Esto, entonces, puede servir bien como el punto de aterrizamiento para todas las computadoras en la habitación. Si existe una interconección, aquellas unidades que estén interconectadas deben compartir un sólo electrodo de tierra de señal, un sólo punto de conección a la estructura metálica del edificio, etc. Donde haya varios cuartos de computadoras, o computadoras localizadas en varios puntos dentro del edificio, y no existe ninguna otra conección entre ellas, o entre los cuartos de computadoras, cada uno de estos grupos o unidades individuales puede ser aterrizada al sistema de tierra de la alimentación de energía en su localización más cercana. Redes de Area Local (LAN). En muchos sistemas LAN, el blindaje del cable de señal no es conectado al chasís de tierra sino que tiene una tierra común. Cada computadora está conectada al receptáculo de energía más próximo. Este diseño parece haber reducido el problema de un mal aterrizamiento; sin embargo, existe todavía la posibilidad de que se genere un voltaje entre el blindaje de la línea de señal y el chasís durante condiciones severas de falla a tierra.

Aterrizamiento de Blindajes. Cuando se utilizaba tubería metálica rígida conduit para los conductores de señal, el conduit metálico actuaba como un blindaje total. Este blindaje total estaba aterrizado en múltiples lugares cada vez que el conduit era sujetado a la estructura metálica del edificio. Con el arrivo de charolas para cables y otros métodos de cableado, el blindaje total desapareció. Por lo tanto, uno debe considerar la necesidad de especificar conductores de señal con blindaje individual y un blindaje total cuando no se utilize tubería conduit. Este blindaje total actuará como el blindaje de la tubería metálica conduit. El blindaje total es aterrizado cuando y donde sea posible para aplicaciones de baja frecuencia. Los blindajes individuales son aterrizados de acuerdo a la frecuencia aplicada: para baja frecuencia en un extremo y para alta frecuencia en múltiples puntos. Efectos de los Rectificadores Internos en las Computadoras. La mayoría de las computadoras, internamente, operan en CD obtenida de CA de 50-60 Hz a través de rectificadores y filtros. Los filtros, necesarios para convertir la corriente alterna rectificada a una corriente directa razonablemente pura, emplean grandes capacitores y reactores o resistencias. El capacitor demanda corriente a través del rectificador (y la línea de CA) solamente cuando el voltaje de salida del rectificador está por encima del voltaje de CD del capacitor de la entrada del filtro. Esto ocurre durante el corto período que precede al voltaje pico como se muestra en la figura 13. Los pulsos de corriente en cada fase están muy por encima de la corriente senoidal de 60 Hz de la fuente de energía de la computadora y resulta en un incremento desproporcionado en el valor rms de la corriente o en el efecto de calentamiento

equivalente. Debido a esta componente de alta frecuencia, el incremento de corriente no se registrará en multímetros que no sean rms. Consecuentemente, los conductores de alimentación necesitarán ser frecuentemente sobredimensionados por aproximadamente un tercio, aún y cuando el multímetro (no rms) no lo indique. Esta necesidad de conductores más grandes de lo que normalmente se requeriría significa también que las barras de conecciones en los páneles y el transformador de alimentación necesitarán también ser sobredimensionados. (Ver Fig. 14). Esta corriente pulsante es similar a una corriente de carga no balanceada de una sola fase. Cada pulso, cuando ocurre, es un pulso de una sola fase y no está balanceado por las otras fases como el arreglo de corriente senoidal trifásica lo está por 120 grados. Consecuentemente, todos los pulsos son de línea a neutro. Las corrientes pico son suficientemente altas de manera que el efecto de calentamiento y de valor rms acumulativo de los pulsos de las tres fases puede exceder el valor rms de la línea de corriente. Consecuentemente, no deberán de instalarse neutros comunes, y cada fase deberá estar equipada con su propio neutro. Como se estableció anteriormente, esto significa que los dispositivos, conductores y barras de conecciones entre el transformador y el comienzo de las cargas monofásicas tendrán que ser evaluados por sobrecalentamiento. El sistema de distribución y aterrizamiento ilustrado en la figura 15 cumple con todos los requerimientos del NEC (ANSI/NFPA 70-1990) así como mantiene el aislamiento y rechazo de ruido requerido para el sistema de computadoras. Este tipo de instalación es recomendada para minimizar los numerosos métodos incorrectos de instalaciones de tierra aislada que violan los requerimientos de seguridad del NEC y crean peligros para el personal y los equipos.

Interferencia de Radio Frecuencia. Los problemas por resonancia a altas frecuencias debido a la longitud del conductor de tierra desde las computadoras hasta el punto de aterrizamiento pueden ser mayormente eliminados al aterrizar una rejilla o enrejado en el piso elevado (piso falso) del cuarto de computadoras. Para cada gurpo de computadoras, un enrejado de cables de cobre en el piso elevado, con cables de unión desde cada computadora a la rejilla y uno de la rejilla al punto de aterrizamiento de la habitación, eliminará enormemente este efecto de resonancia. La figura 12 ilustra este principio, mostrando un grupo sin la rejilla (a) y el mismo grupo con la rejilla (b). Una comparasión del desempeño de los dos es mostrada en (c).