Sistemas puesta a tierra: esquemas y aplicaciones de TN, TT y TI

Sistemas puesta a tierra: esquemas y aplicaciones de TN, TT y TI

puesta a tierra es una de las medidas técnicas más crucial para garantizar seguridad eléctrica in power installations.

El propósito de puesta a tierra es conectar piezas metálicas no vivas de equipos eléctricos a Dispositivos puesta a tierra, la prevención de los riesgos de choque eléctrico para los seres humanos y los animales.

In Redes de aire acondicionado trifásicas hasta 1 kV, diferentes sistemas puesta a tierra se utilizan en base a la configuración neutra y la manipulación de Conductores protectores (PE) y neutros (N).

• Sistemas TN – Característica a transformador neutro.
• Sistema TT – Uses a electrodo de tierra instalado localmente para proteger puesta a tierra.
• Sistema informático - Tiene un neutro aislado o con base de resistencia limitar las corrientes de falla.

Sistema TN puesta a tierra: Tipos y configuraciones

Sistema 1. TN-C

Los TN-C (Terra Neutral Combined) system has a transformador neutro en la subestación.

• La energía se suministra a través de un Sistema de cuatro hilos (three-phase conductors + a combined Conductor de PEN).
• El PEN sirve como conductor neutro (N) y protector de tierra (PE).
• No se requieren electrodos puesta a tierra adicionales por parte del consumidor.

Identifying a TN-C System in a Home

• Three-phase connections use a four-wire setup.
• Las conexiones monofásicas utilizan sólo dos cables.
• Las casas mayores tienen salidas de dos puntas sin contactos puesta a tierra.

Desventajas de TN-C

• Alto riesgo de choque eléctrico – Si el conductor PEN está dañado, Las carcasas de los aparatos pueden estar vivas.
• Los GFCI (interruptores de circuito de fallas en las carreteras) no funcionan correctamente in this system.

Actualización desde TN-C

• Transición a TN-S requires installing a director de PE dedicado desde la subestación.
• A simpler alternative is TN-C-S, lo que implica dividir PEN en PE y N antes del panel eléctrico.
• Installing a GFCI or a circuit breaker with built-in ground fault protection enhance de seguridad.

Sistema 2. TN-C-S

Los Sistema TN-C-S (Terra Neutral Combinado-Separado) is a hybrid solution.

• Inicialmente, la energía se distribuye a través de un Sistema TN-C (cuatro hilos).
• Justo antes de entrar en el edificio, el El conductor PEN se divide en cables separados PE (terreno) y N (neutral).
• El uso de la distribución eléctrica interna cinco cables (tres fases + N + PE).

Ventajas de TN-C-S

• Proporciona protección básica contra fallas en el suelo.
• Permite el uso de GFCIs (RCDs), que pueden tropezar cuando se detectan corrientes de fuga.

Desventajas de TN-C-S

• El conductor PEN es vulnerable a daños antes de la división, que puede causar tensiones peligrosas.
• Se necesitan electrodos puesta a tierra adicionales a intervalos regulares (metros 100–200) para mantener la seguridad.

Sistema 3. TN-S

Los Sistema TN-S (Terra Neutral Separado) proporciona la nivel más alto de seguridad.

• Los Los conductores PE y N están completamente separados de la subestación al consumidor.
• El sistema uses a dedicated PE conductor throughout the power line, asegurando la fiabilidad puesta a tierra.

Beneficios de TN-S

✅ Reliable puesta a tierra reduce los riesgos de choque eléctrico.
✅ Ningún riesgo de pérdida de protección del suelo debido a un fallo del conductor del PEN.
✅ Mejor protección contra sobrecargas y fallas de tensión.

Desafíos de TN-S

• Caro de aplicar debido a la necesidad de cableado adicional.
• Difficult to retrofit in existing TN-C networks.

Sistemas TT e IT puesta a tierra

1. Sistema TT puesta a tierra

Los Sistema TT (Terra-Terra) is used when a terreno de protección dedicado se requiere en la ubicación del consumidor.

• Los El conductor de PEN está en tierra en la subestación, pero los consumidores deben instalar su propio electrodo de tierra.
• Los conductor de PE local está aislado del suministro neutro (N).

¿Cuándo se utiliza TT puesta a tierra?

• In edificios metálicos donde la propia estructura plantea riesgos puesta a tierra.
• In zonas en las que los sistemas TN no son prácticos debido a las condiciones del suelo.
• In edificios antiguos que carecen de conductores de puesta a tierra dedicado.

Safety Considerations in TT Systems

• Los CGFI son obligatorios with a trip current of ≤30mA.

• Los La resistencia puesta a tierra (Rz) debe ser lo suficientemente baja garantizar una protección adecuada de las fallas:

  Rz × I_GFCI ≤ 50V

  Donde:

  • Rz = resistencia total al suelo
  • I_GFCI = umbral residual del viaje actual

Esta fórmula garantiza que: tensión táctil nunca supera 50V, reduciendo los riesgos de electrocución.

2. Sistema IT puesta a tierra

Los Sistema IT (Aislado-Terra) difiere significativamente de los sistemas TN y TT.

• Los transformador neutral está completamente aislado o conectado a través de una alta resistencia.
• No se suministra conductor de tierra protectora (PE) desde la subestación.
• Los consumidores deben utilizar un sistema local puesta a tierra Por seguridad.

¿Dónde se utiliza IT puesta a tierra?

• Plantas industriales, plantas químicas y refinerías de petróleo donde la seguridad del equipo es crítica.
• Hospitales – TI reduce el riesgo de fallas en el suelo que afectan al equipo médico.
• Entornos explosivos – IT puesta a tierra limita las corrientes de cortocircuito, evitando chispas.

Ventajas de TI puesta a tierra

✅ Corrientes de falla mínimas previenen incendios eléctricos.
✅ Los sistemas pueden seguir funcionando después de la primera falla del suelo.
✅ Ideal para entornos de alto riesgo.

Desafíos de TI puesta a tierra

• Complejo y caro de instalar.
• Requiere monitorización regular de la resistencia al aislamiento para detectar fallas en el suelo.
• No apto para edificios residenciales estándar.

Cuadro comparativo: TN, TT y sistemas de TI

Conclusión: Elegir el sistema puesta a tierra correcto

• TN-S es el sistema más seguro pero es costoso de implementar.
• TN-C-S is a good compromise for improving safety in older TN-C installations.
• TT is useful when a separate ground electrode is necessary.
• IT es ideal para infraestructura crítica y entornos industriales.

Donde dice edificios residenciales y comerciales, TN-C-S o TN-S son las mejores opciones para garantizar la seguridad y la fiabilidad eléctrica.

Si la actualización de TN-C, consulte a un electricista licenciado para la transición a un sistema más seguro puesta a tierra!