La puesta a tierra de alta resistencia (HRG) en sistemas eléctricos consiste en conectar el punto neutro del sistema a través de una resistencia para limitar las corrientes de falla a tierra cuando se producen. En muchas aplicaciones, este tipo de sistema de suministro eléctrico puede seguir funcionando con una falla a tierra, y controla la tensión de falla a tierra en los equipos accionados, evitando riesgos innecesarios. Los equipos HRG ofrecen lo mejor de los sistemas de alimentación trifásica con y sin conexión a tierra, sin dejar de ser rentable.
Los dispositivos de protección de sobrecorriente, como fusibles y seccionadores de carga, incluso aquellos destinados para la protección contra fallas a tierra, no pueden proteger contra fallas a tierra en un sistema HRG. Un sistema de detección de fallas a tierra adecuado detectará la corriente de falla a tierra en el rango de bajos amperios o miliamperios. Si se diseña correctamente, este sistema también localizará rápidamente la salida de alimentación, el interruptor o la carga defectuosa. Los sistemas de disparo (incluidos los sistemas de protección contra segundas fallas a tierra) pueden desconectar automáticamente el circuito averiado, permitiendo que el resto del sistema siga funcionando.
Cuando se produce una falla a tierra, fluye una corriente de falla no deseada de la misma forma que ocurre en un sistema sólidamente puesto a tierra, pero la diferencia en los sistemas HRG es que esta corriente es restringida normalmente a 10 A o menos por la resistencia de puesta a tierra del neutro (NGR). Esto tiene varias ventajas: hay suficiente corriente para detectar y localizar las fallas a tierra; se evita la escalada de daños en el punto de la falla; no pueden producirse fallas de arco a tierra; el potencial de contacto (la tensión entre el bastidor del equipo y tierra) se limita a un nivel más seguro; se permite el funcionamiento continuado hasta que el sistema pueda apagarse de forma controlada; y no puedan producirse sobretensiones transitorias.
Al igual que en los sistemas aislados de tierra, durante una falla a tierra la tensión de línea a tierra de las fases sin falla aumenta (de la tensión de línea a neutro a la tensión de línea a línea), lo que aumenta la probabilidad de una segunda falla a tierra debido a una mayor tensión en el aislamiento. El equipo averiado debe ser reparado o sustituido tan pronto como sea posible.
Aunque la puesta a tierra de la resistencia reduce la probabilidad de que se produzca un arco eléctrico de línea a tierra, lo que hace que los sistemas sean más seguros, la corriente de línea a línea y la energía del arco eléctrico de línea a línea no se ven afectadas.
Los sistemas conectados a tierra a través de resistencia dependen de la integridad de esta, que debe ser monitorizada continuamente. Una falla en la NGR que afecte a su continuidad (NGR abierta) hace que el sistema pase a estar aislado de tierra, anula la detección de fallas a tierra por detección de corriente y permite la posibilidad de una sobretensión transitoria; en caso de cortocircuito, el sistema está sólidamente conectado a tierra con la consiguiente corriente de falla a tierra potencialmente alta y un mayor riesgo de arco eléctrico. Por estas razones, las NGRs deben ser monitoreadas continuamente para detectar estas condiciones y también detectar fallas a tierra (incluso durante un modo de falla NGR-abierta). Los monitores de resistencias de puesta a tierra de neutro NGRM500 y NGRM700 de Bender proporcionan las tres funciones de protección requeridas definidas por la sección 10 del Código CE 2021: una falla a tierra en los conductores portadores de corriente, una NGR en cortocircuito y una NGR abierta.
Estas ventajas se recogen en la norma IEEE 3003.1: Recommended Practice for System Grounding of Industrial and Commercial Power Systems (Práctica recomendada para la puesta a tierra de sistemas eléctricos industriales y comerciales), y su publicación previa 142-2007, el libro verde.
Los sistemas con conexión sólida a tierra son comunes, pero son susceptibles a los riesgos de arco eléctrico y a la desconexión incontrolada debido a las fallas de tierra. La puesta a tierra de baja resistencia se utiliza a veces para los sistemas de media tensión. Los sistemas sin conexión a tierra se utilizan en algunas industrias y países, y tienen algunas ventajas, como la capacidad de funcionar con una falla a tierra. Bender tiene soluciones de monitorización para cada uno de estos tipos de sistemas eléctricos.
Muchas industrias requieren una alta disponibilidad y dan gran importancia a la protección de los equipos y la seguridad del personal. Es muy común que estas industrias utilicen sistemas de alimentación de alta resistencia con conexión a tierra. Algunos ejemplos son:
| Nombre | Tipo | Tamaño | Idioma | Sello de tiempo | D-/B-Número |
|---|---|---|---|---|---|
| How to size an NGR (ES) | Información técnica | 426.7 KB | ES | 2021/05/2626.05.2021 |
Productos
Monitor para uso en sistemas a tierra de alta resistencia
El avanzado monitor de Resistencia de Neutro a Tierra para aplicaciones HRG
Monitor del hilo piloto/conductor de tierras
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El avanzado monitor de Resistencia de Neutro a Tierra para aplicaciones HRG
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Recommended Practice for System Grounding of Industrial and Commercial Power Systems
Standard for Requirements, Terminology, and Test Procedures for Neutral Grounding Devices
National Electrical Code
Canadian Electrical Code
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