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Week 3

Dr. Lionel R. Orama Exclusa, PEAssociate ProfessorDept. of Electrical & Computer EngineeringUniversity of Puerto Rico, Mayagüez

GROUNDING

17-Feb-06Grounding © L.R.Orama 20052

Bosquejo

� Grounding, ¿qué es?� Propósito del grounding� Potencial de Contacto

Touch Potential� NEC 250- Grounding & Bonding� NESC, IEEE Std. C2-2002� Caso I. La palma rota� Caso II. La reja eléctrica


Grounding, ¿qué es?

� Quizás el sub-sistema más importante� Ground-proviene de la conexión de baja resistencia

a tierra� Generalmente,

� Poco estudiado� Poco entendido � Para todo sistema o equipo:

• Conductor directo a un electrodo de tierra• Conexión a través de un metal que esta

conectado a un electrodo de tierra


Propósito del Grounding

1. Referencia del sistema eléctrico2. Puesta a tierra de partes metálicas

no energizadas

¿Tendrá corriente el neutral?



3. Protección de equipo

4. Protección de personas

¡Lo más importante!



Falla en conductor L� Isc > Icontinua� OC interrupe� Protege Equipo y

Persona



Falla en Conductor L� Isc = 0, I < OC� OC no actúa¡Peligro!


Potencial de ContactoTouch Potential

� Partes metálicas no energizadas

� En Falla a tierra quedan energizadas

¡PELIGRO!


NEC 250- Grounding & Bonding (pg 92-118)

� 250.2- Definiciones� Effective ground current path (modificado NEC

2005)• Proveer trayectoria conductiva

• Intencional• Permanente• Baja impedancia• Dedicada a flujo de falla a tierra• Integra desde la falla hasta la fuente• Permite acción de OC, y detectores de GF



� 250.2- Definiciones� Ground Fault

• Conexión• No intencional• Conductor ungrounded (L)• Y conductor o partes non

current carrying (ncc)

� Tabla 250.3- Otros artículos que hablan de grounding



� 250.4(A)(1)- Sistemas de Puesta a Tierra (GroundedSystems)� Conectados a tierra para limitar voltaje en:

• Rayos (lightning)• Sobre-voltajes en líneas (line surges)• Contacto no intencional con líneas de voltaje mayor• Para estabilizar el voltaje a tierra en operación normal

� 250.4(A)(2)- Grounding de equipo eléctrico (ee)� Materiales conductivos ncc encerrando conductores de corriente� Serán puestos a tierra para limitar voltaje del ee a tierra (limitar el

touch potential)



� 250.4(A)(3)(4)- Bonding of ee & materials� bonding- conectar, pegar

� ee ncc de la parte (2) se conectan en conjunto a tierra• Así se crea una trayectoria efectiva a tierra

� 250.4(A)(5)- Effective GF current path� tierra no es un paso efectivo para la GF (ver Caso II)

� 250.4(B)- Ungrounded Systems� (1)-(4)- proveer paso efectivo a GF para los ncc� igual que en la parte (A), sección 250.4(A)(1)-(5)



� 250.24(D)- Groundingelectrode conductor� conductor que conecta todo

el sistema al electrodo de tierra

• varilla acero cobrizado(5/8” x 8’ ó ½” x 10’)

• malla de tierra (varillas y conductores de cobre)

� Se especifica en Tabla 250.66

• según el OC del circuito al que se conecta



� 250 VI- Equipmentgrounding conductor� conductor que conecta todo

ncc de un equipo al sistema de tierra

� Se especifica en Tabla 250.122

• según el OC del circuito al que se conecta



� Tabla 250.66- Grounding electrode conductor� Tabla 250.122- Equipment grounding conductor


NESC, IEEE Std. C2-2002(National Electrical Safety Code)

� Sección 9- Equipment grounding methods� 090- proveer métodos prácticos para grounding

• medio para proteger empleados y el píblico general de heridas eléctricas

� Sección 12- Instalación y mantenimiento de equipo� 123(A)- proveer grounding efectivo o aislamiento a partes ncc

� Sección 16- Conductores� 161 (B)- Conductores de tierra no pueden ser interrumpidos

� Sección 31- Requisitos para líneas ungrounded� 314(B)- partes conductivas (ncc) proveer conexión efectiva a

tierra


Referencias y Lecturas

1. National Electrical Code 2005 (NEC 2005), NFPA Std 70, National Fire Protection Association, 2005.

2. National Electrical Safety Code 2002 (NESC 2002), IEEE Std C2-2002, Institute of Electrical & Electronic Engineers, 2002.

3. J.F. McPartland, B.J. McPartland, “Handbook of Practical Electrical Design”, 2nd Ed, McGraw Hill Co., 1995, pg 358-3370.

� IEEE RED BOOK, Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants, IEEE Std 141-1986, Institute of Electrical & Electronic Engineers, 1986.

� Reglamento Complementario al CEN, Autoridad de Energía Eléctrica, 2000.

� Manual de Normas de Distribución Urbana, Autoridad de Energía Eléctrica, 1993.� Manual de Patrones de Distribución Soterrada, Autoridad de Energía Eléctrica,

2000.

Sistema de Puesta a Tierra (Grounding)

Dr. Lionel R. Orama Exclusa, [email protected]

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