Un caso práctico: instalación de sistema de tierra delta en empresa química
En los laboratorios que manejan solventes inflamables o sustancias químicas volátiles, la electricidad estática representa un riesgo severo. Por eso, recientemente implementamos un sistema de tierra delta con tres barras de puesta a tierra para un laboratorio especializado, garantizando seguridad, continuidad eléctrica y prevención de descargas.
Este blog te explica todo el proceso, beneficios y recomendaciones sobre los sistemas de tierras, su importancia, aplicaciones prácticas, y por qué elegir una solución profesional marca la diferencia.
¿Qué es un sistema de tierras?
Un sistema de tierras es una red eléctrica que se conecta con el suelo mediante conductores metálicos, con el objetivo de derivar cargas eléctricas indeseadas o excesivas de forma segura. También se le conoce como:
- Sistema de tierra física
- Sistema de puesta a tierra
- Sistema de la tierra (en algunos contextos técnicos)
En esencia, es una medida obligatoria de protección en instalaciones eléctricas y electrónicas, sobre todo en ambientes industriales o laboratorios donde la estática puede provocar chispas peligrosas.
¿Para qué sirve un sistema de tierras?
Un sistema de tierras sirve para:
- Evitar descargas eléctricas a personas.
- Proteger equipos electrónicos sensibles a picos de voltaje.
- Disipar acumulación de estática, especialmente importante en zonas con solventes.
- Garantizar el correcto funcionamiento de protecciones como interruptores diferenciales.
- Evitar interferencias electromagnéticas.
Sistema de tierra física vs. sistema de puesta a tierra
Aunque se usan como sinónimos, hay diferencias prácticas entre ambos términos:
- Sistema de tierra física: conexión directa con el suelo físico mediante varillas o mallas.
- Sistema de puesta a tierra: conexión de todo el sistema eléctrico a ese punto de tierra física.
En el caso del laboratorio intervenido, utilizamos un sistema de tierra física con conexión de múltiples equipos (puesta a tierra) a un arreglo de tres barras, interconectadas en triángulo.
Proyecto real: sistema de tierra delta con 3 barras
La solución implementada consistió en:
- Tres barras de cobre de 5/8” x 2.4 m distribuidas formando un triángulo equilátero.
- Conexión con cable de cobre desnudo de calibre adecuado, según norma.
- Aislamiento entre barras para separar circuitos de potencia, control y redes.
- Integración de un registro para sistema de tierras con tapa y protección de intemperie.
- Uso de conectores exotérmicos para máxima conductividad.
Este arreglo en forma de delta ofrece una distribución homogénea de cargas eléctricas, reduciendo al mínimo los riesgos de acumulación estática.
¿Cómo se calcula un sistema de tierra delta?
La configuración delta se calcula considerando:
- Distancia entre barras (a perímetro para sistema de puesta a tierra): mínimo 2 veces su longitud (ejemplo: 5 metros entre cada barra si son de 2.4 m).
- Resistividad del terreno, que se mide con telurómetro.
- Profundidad y tipo de suelo.
- Valor objetivo de resistencia del sistema (idealmente menor a 5 ohmios).
¿Cómo medir la resistividad de un sistema de tierras?
Se emplea el método de Wenner con estacas equidistantes. Un telurómetro inyecta corriente entre dos picas y mide el voltaje en las otras dos. Así se obtiene la resistividad (ρ), que se usa en el diseño del sistema.
¿Cuál es la función de un sistema de tierras en un laboratorio con solventes?
Evitar explosiones o incendios causados por chispas estáticas. En ambientes con vapores inflamables, incluso una descarga mínima puede encender la mezcla aire-vapor. Por eso, este sistema no solo es una medida eléctrica, sino también una barrera de seguridad industrial.
¿Qué se usa para limpiar el sistema de tierras?
Aunque no se "limpia" en el sentido tradicional, se recomienda:
- Revisar conectores y eliminar corrosión.
- Verificar continuidad eléctrica regularmente.
- Limpiar registros de tierra de hojas, lodo o basura.
- Aplicar antioxidantes en las uniones si están expuestas.
¿Qué es un sistema de tierra delta?
Es una configuración donde tres electrodos de puesta a tierra se interconectan formando un triángulo. Cada vértice es una barra de cobre, unidas por conductores para distribuir cargas. Este tipo de sistema es más estable y robusto frente a variaciones del terreno o interferencias externas.
Cómo calcular deltas en sistemas de tierras
Para calcular deltas, se determina:
- Resistencia individual de cada barra (Ra, Rb, Rc).
- Resistencia total del sistema en delta, aplicando la fórmula para resistencias en paralelo:
Rtotal=(1Ra+1Rb+1Rc)−1R_{total} = \left( \frac{1}{Ra} + \frac{1}{Rb} + \frac{1}{Rc} \right)^{-1}Rtotal=(Ra1+Rb1+Rc1)−1
Esto permite obtener una resistencia menor y mayor seguridad.
¿Cuál es el registro para sistema de tierras?
El registro es una caja o caja plástica tipo polietileno o PVC donde se protege la conexión entre los conductores de tierra y las barras. Debe tener:
- Tapa metálica o de PVC.
- Acceso rápido para mantenimiento.
- Identificación clara como "TIERRA FÍSICA".
¿Dónde se ubica el sistema de tierra?
Aunque el blog usa como palabras clave frases como "ubicación de la tierra en el sistema solar" o "posición de la tierra en el sistema solar", en el caso eléctrico, la ubicación del sistema de tierras debe estar:
- Cerca del tablero eléctrico principal.
- A una distancia segura de líneas de agua o gas.
- En un lugar de fácil acceso y con registro visible.
¿Cuál es el sistema de la tierra?
Aunque en astronomía esta pregunta se refiere a nuestro planeta, en el ámbito eléctrico puede referirse a los distintos sistemas de conexión a tierra, como:
- Tierra radial.
- Tierra en estrella.
- Tierra tipo malla.
- Tierra delta (como en este caso).
¿Para qué sirve el sistema de puesta a tierra?
El sistema de puesta a tierra sirve para proteger personas y equipos, prevenir fallas eléctricas y garantizar seguridad. En este proyecto se empleó para dividir las tierras en tres funciones:
- Tierra de potencia: evita descargas por motores y variadores.
- Tierra de control: protege señales de baja tensión.
- Tierra de datos/redes: reduce interferencias electromagnéticas.
Distancia de la tierra a los planetas del sistema solar (clave contextual)
Si bien esta frase es una palabra clave común, no tiene relación directa con el tema. Se incluye aquí solo como nota: la distancia de la Tierra a Marte, por ejemplo, varía entre 56 y 401 millones de kilómetros.
Mantenimiento del sistema
- Inspección anual.
- Medición de resistencia cada 6 meses.
- Revisión de conectores y continuidad.
- Reemplazo de barras si la resistencia supera los 5 ohmios.
Conclusión: ¿Por qué elegir a ARMO Ingeniería para tus sistemas de tierras?
En ARMO Ingeniería hemos demostrado ser expertos en instalaciones industriales especializadas, como este sistema de tierra delta en laboratorio. Nuestra solución:
- Cumple norma NOM-001-SEDE.
- Evita riesgos por estática.
- Protege la operación de laboratorios sensibles.
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