En ingeniería eléctrica, las técnicas de puesta a tierra son la columna vertebral de los sistemas de energía seguros y eficientes. Una conexión a tierra adecuada desempeña un papel fundamental para mitigar los riesgos eléctricos y garantizar el funcionamiento confiable de muchas de las tecnologías de las que dependemos todos los días, desde computadoras personales y teléfonos celulares hasta dispositivos multimedia como reproductores de audio y video. Este conocimiento fundamental garantiza que nuestros dispositivos, incluidos los reproductores multimedia portátiles y los reproductores de MP3, funcionen de forma óptima y segura. Asimismo, las prácticas de reposición afectan la estabilidad y el rendimiento de los sistemas de información en línea y la infraestructura de software en Internet y la tecnología web. Ya sea un hogar equipado con tecnología inteligente o un complejo industrial alimentado por redes complejas, implementar prácticas efectivas de conexión a tierra es fundamental para ingenieros, electricistas y técnicos. A medida que exploramos las técnicas de conexión a tierra eléctrica, profundizamos en los principios fundamentales, los enfoques innovadores y las mejores prácticas que permiten a los profesionales crear sistemas eléctricos robustos y resistentes. Embárquese en este viaje revelador para descubrir el impacto transformador de las técnicas de conexión a tierra y descubrir los secretos para una infraestructura eléctrica más segura y optimizada.
Técnicas de puesta a tierra eléctrica.
Las técnicas de puesta a tierra eléctrica son las siguientes:
- Puesta a tierra sólida
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Puesta a tierra resistiva
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puesta a tierra del reactor
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Bobina de supresión de arco o bobina Peterson o tierra resonante
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Puesta a tierra de transformadores de tensión.
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Puesta a tierra del transformador en zigzag
Puesta a tierra sólida
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Si se produce una falla a tierra entre tierra y cualquier fase, la tensión a tierra de la fase defectuosa se vuelve cero. Sin embargo, el grado saludable se mantiene en los valores de la fase normal. Por lo tanto, se pueden utilizar descargadores con clasificaciones de baja tensión, ahorrando costes.
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El flujo de la fuerte corriente de defecto IF anula por completo el efecto del IC capacitivo sobre la marca, de modo que no se producen arcos voltaicos ni sobretensiones.
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Debido a la alta corriente de falla, es posible un circuito de relé de protección.
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Un aumento en la corriente de falla a tierra causa perturbaciones en las líneas de comunicación vecinas.
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Las corrientes de falla altas pueden causar daños a los contactos del disyuntor .
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La conexión a tierra sólida se limita únicamente a sistemas donde la impedancia normal del circuito es suficiente para evitar corrientes de falla muy altas.
Puesta a tierra resistiva
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Permite el uso de equipos de protección discriminatorios.
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Minimiza el riesgo de fallas a tierra.
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Limitar la corriente de falla reduce la interferencia a las líneas de comunicación vecinas
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Normalmente se utiliza para tramos cortos de cable con baja corriente.
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Comparativamente más caro que la conexión a tierra sólida
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Estabilidad mejorada
puesta a tierra del reactor
Donde X Ó = reactancia cero del sistema
X 1 = reactancia positiva del sistemaP
Para puesta a tierra sólida (X Ó X 1 ) > 3
Si un cable neutro está sólidamente conectado a tierra y (X Ó X 1 ) > 3, el sistema se considera conectado a tierra por reactancia. La puesta a tierra de reactancia se encuentra entre la puesta a tierra efectiva y la puesta a tierra resonante. El valor de la reactancia mantiene la corriente de falla dentro de los límites.
Este método se utiliza para poner a tierra motores síncronos, bancos de condensadores y circuitos con grandes corrientes de carga.Bobina de supresión de arco (bobina Peterson)
El shunt se utiliza para seleccionar la reactancia de la bobina Peterson en función de la longitud de la línea de transmisión y por tanto de la capacitancia a neutralizar. El reactor se puede sintonizar con la capacidad de las fases sanas de producir resonancia en caso de una falla de línea a tierra (LG).
Se utiliza principalmente para prevenir fallas a tierra que causan sobretensiones en el sistema con neutro sin conexión a tierra (aislado).
La bobina Peterson garantiza que las fallas de arco sean autoextinguibles. Si hay una falla a tierra persistente en una de las líneas, reduce la corriente de falla a un valor muy bajo para que las fases sanas puedan mantenerse en funcionamiento incluso con una línea puesta a tierra.
I C = 3I = { teléfono 3V / (I / ωC) } = teléfono 3V ωC
Donde IC es la corriente de carga.
IL = V teléfono /ωL
Para neutralizar satisfactoriamente los arcos eléctricos, la corriente de falla que fluye a través de la bobina Peterson debe ser igual a I. C
I M = IC, es decir, V teléfono / ωL = 3Vph ωC
L = 1/ 3ω2C
C = capacidad de la línea tierra/fase
f = frecuencia
Para conexión a tierra neutra del circuito BT del transformador
Z N = V2 / (hxKVAx1000) ohmios
donde KVA = potencia de un transformador
Z N = impedancia en el conductor neutro
L = tensión de línea en el lado de baja tensión
h = corriente del semiconductor del conductor neutro en relación con la corriente de línea a plena carga.
arco terrestre
Transformador de puesta a tierra
Métodos de puesta a tierra para transformadores de voltaje
Los transformadores de voltaje son cruciales en los sistemas de energía eléctrica, ya que garantizan una medición y control precisos de los niveles de voltaje. Para garantizar un rendimiento y una seguridad óptimos, son esenciales técnicas efectivas de conexión a tierra. Al implementar prácticas sólidas de conexión a tierra, los transformadores de voltaje pueden operar de manera confiable, minimizando el riesgo de fallas eléctricas y mejorando el rendimiento general del sistema.
Un aspecto crucial de la puesta a tierra de transformadores de voltaje es establecer una conexión a tierra sólida. La conexión a tierra del transformador está firmemente conectada a un electrodo de tierra de baja impedancia, como una varilla de tierra o una rejilla metálica de tierra. El objetivo principal de esta conexión es proporcionar un camino seguro para las corrientes residuales y sobretensiones potenciales y disiparlas sin causar daños a tierra.
Puesta a tierra del transformador en zigzag
Los transformadores en zigzag son un tipo especial de transformador de puesta a tierra que se utiliza a menudo en sistemas de distribución de energía para proporcionar una conexión neutra y equilibrar voltajes y corrientes desequilibradas. El diseño único de los transformadores en zigzag permite técnicas efectivas de puesta a tierra que mejoran el rendimiento y la seguridad del sistema.
La función principal de un transformador en zigzag es proporcionar una ruta de conexión a tierra para corrientes desequilibradas. Esto se logra interconectando devanados dispuestos en zigzag. Esta configuración crea múltiples puntos de puesta a tierra para que el transformador pueda desviar corrientes desequilibradas y evitar posibles interferencias y daños al equipo.
Al conectar el devanado de tierra del transformador en forma de zigzag al conductor neutro del sistema, las corrientes residuales y los componentes armónicos se equilibran de manera efectiva, lo que reduce el riesgo de distorsión de voltaje y crea un entorno eléctrico más estable. Este enfoque de conexión a tierra equilibrada ayuda a mantener la integridad del equipo y a prevenir la aparición de niveles de voltaje excesivos que podrían representar un riesgo para los equipos electrónicos sensibles y los sistemas de protección.
Los transformadores en zigzag también desempeñan un papel crucial a la hora de limitar los efectos de las fallas a tierra. En caso de una falla a tierra, el transformador en zigzag proporciona una ruta de baja resistencia para las corrientes de falla, lo que permite una rápida detección y aislamiento de fallas. Al disipar rápidamente las corrientes residuales, el transformador protege el equipo de daños permanentes y ayuda a mantener la confiabilidad general del sistema de energía.
Conclusión
Las técnicas de conexión a tierra son esenciales para mi empresa de tecnología porque garantizan sistemas de energía seguros y eficientes para que los usuarios accedan a herramientas y servicios. Estas técnicas protegen los datos y ayudan al personal a mantener altos estándares. El número de empleados juega un papel crucial en la implementación eficaz de los métodos de puesta a tierra.
Los creadores de contenido en YouTube, Google e Instagram se benefician de prácticas básicas para optimizar el intercambio de información. Para empresas como GE Healthcare en EE. UU., las técnicas de conexión a tierra mejoran la eficiencia y abordan los desafíos del servicio. Se mejora la experiencia del cliente y se proporciona software de escritorio y otro soporte técnico.
En resumen, las técnicas fundamentales son esenciales para la misión de Mytech de proporcionar herramientas y servicios confiables a sus clientes. Permiten a la empresa superar desafíos y proporcionar información valiosa en un mundo conectado.
