Tema: Separación entre tomas de tierra

Hola a tod@s,

Estoy acabando un proyecto ejecutivo de una instalación fotovoltaica de 30kW (placas encima de la cubierta de una nave industrial) y me quedo con una duda respecto a la distancia mínima entre la toma de tierra de las masas de la parte CC (marcos módulos, estructura metálica, caja inversor etc.) y la toma de tierra del CT. He visto varios posts en este foro sobre el tema, en que se recomienda varias distancias para garantizar que las tomas de tierra sean independientes.
Ahora estoy leyendo el ITC-BT-18 que pone:
"Punto 10: Se considerará independiente una toma de tierra respecto a otra, cuando una de las tomas de tierra, no alcance, respecto a un punto de potencial cero, una tensión superior a 50 V cuando por la otra circula la máxima corriente de defecto a tierra prevista."

Y en seguida:
"Punto 11: Si no se hace el control de independencia del punto 10, entre las puesta a tierra de las masas de las instalaciones de utilización respecto a la puesta a tierra de protección o masas del centro de transformación, se considerará que las tomas de tierra son eléctricamente independientes cuando se cumplan todas y cada una de las condiciones siguientes:

1. No exista canalización metálica conductora (cubierta metálica de cable no aislada especialmente, canalización de agua, gas, etc.) que una la zona de tierras del centro de transformación con la zona en donde se encuentran los aparatos de utilización.
2. La distancia entre las tomas de tierra del centro de transformación y las tomas de tierra u otros elementos conductores enterrados en los locales de utilización es al menos igual a 15 metros para terrenos cuya resistividad no sea elevada (<100 ohmios x m). Cuando el terreno sea muy mal conductor, la distancia se calculará, aplicando la fórmula: D = rho * I_d / (2 * pi * U)

siendo: D: distancia entre electrodos, en metros
rho: resistividad media del terreno en ohmios x metro
I_d: intensidad de defecto a tierra, en amperios, para el lado de alta tensión, que será facilitado por la empresa eléctrica

Ahora mi pregunta es: ¿como se tiene que aplicar esta formula? No lo veo muy claro porque si aumenta la resistividad del terreno rho, también aumenta la distancia mínima. No tiene que ser al revés? Cuanto más resistividad del terreno, menos distancia hace falta para que las tomas de tierra sean independientes?

Hola otra vez,
nadie tiene una idea? A lo mejor la respuesta es muy sencilla, o quizás me he equivocado en algún momento, pero todavía no veo muy claro como aplicar esta formula.....

Yo suelo aplicar siempre el punto 10, es más sencillo.

En cuanto al punto 11 lo único que se me ocurre es que tratándose de terrenos muy mal conductores, ya sea debido a la lluvia u otros factores, la resistividad del terreno puede disminuir considerablemente haciendo que la distancia necesaria sea mayor.

Quizá estoy diciendo una burrada pero es lo que se me ha ocurrido.

Gracias Azazel, el punto 10 si que es mucho más sencillo aplicar en un informe, pero hacer esta prueba en realidad para una instalación de fotovoltaica pequeña como la de mi caso también parece un poco exagerado, no? Mejor dicho, no sé como se hace esta prueba, porque las intensidades y voltajes son altos.

Tu explicación sobre el punto 11 si que tiene algo de sentido, pero vaya, me parece que lo podrían explicar un poco mejor en la ITC-BT-18, no? Si alguien sabe algo más del tema, por favor avísanos!

La validación de la instalación según el punto 10 es bastante sencilla, nosotros las realizamos en todas las instalaciones (la más pequeña de 15 kWn). El propio instalador te mide la resistencia a tierra con un aparato que desconozco y eso lo multiplicas por el valor de la corriente del diferencial (300 mA habitualmente) y obtienes la tensión.

Iniciado por Azazel

En cuanto al punto 11 lo único que se me ocurre es que tratándose de terrenos muy mal conductores, ya sea debido a la lluvia u otros factores, la resistividad del terreno puede disminuir considerablemente haciendo que la distancia necesaria sea mayor.

Esto es cierto, pero provocaría el efecto contrario. A ver si consigo explicar cual es el motivo real de este apartado:

Cuando un terreno es mal conductor, el potencial creado por una pica (u otro punto en supuesta tensión) decrece más lentamente conforme nos alejamos y es por este motivo po el que hay que separar más las tierras para evitar que haya interferencias entre las mismas.

Esta super-gráfica lo explicará, ya que muestra como disminuye l tensión con la distancia para un electrodo enterrado:

Tensión (V)
60|+
55|-+
50|--+
45|---+
40|-----+
35|---------+
30|--------------+
25|---------------------+
20|---------------------------------+
15|-------------------------------------------------+
10|-------------------------------------------------------------------+
--0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Distancia (m)

Si las tierras están muy cercanos, hay mayor tensión en el terreno en ese punto y si están más lejanas, este valor es mucho más bajo. Y es la capacidad conductora del terreno (resisitividad en ohmnios*metro) proporcional a la distancia de separación al ser proporcional a la tensión en un punto cualquiera.

(Y si te ha gustado la explicación votame que me encantan los puntos, aunque no se como saber los puntos de los demás que quiero llegar a Eurovisión)

Hola Azazel y Santaklaus,

Primero la explicación de Santaklaus, "Cuando un terreno es mal conductor, el potencial creado por una pica (u otro punto en supuesta tensión) decrece más lentamente conforme nos alejamos y es por este motivo po el que hay que separar más las tierras para evitar que haya interferencias entre las mismas".
Más o menos lo empiezo a pillar. Yo estaba pensando que más resistencia del terreno mejor, así que "pierda" más voltaje en su camino de una toma de tierra a otra. Pero eso sería ohmios/metro en lugar de ohmios*metro (no había entendido bien esta unidad, creo)

Segundo, la prueba que describes Azazel, la conozco, pero yo había interpretado que esta es la prueba de medir la resistencia a tierra, para verificar si es lo suficiente baja para que funcionan bien las protecciones diferenciales.
Yo creo que la prueba de verificar si la distancia entre dos tomas de tierra son independientes es diferente.

"Punto 10: Se considerará independiente una toma de tierra respecto a otra, cuando una de las tomas de tierra, no alcance, respecto a un punto de potencial cero, una tensión superior a 50 V cuando por la otra circula la máxima corriente de defecto a tierra prevista."

La corriente (o intensidad) de defecto a tierra para el lado de alta tensión es un valor muy alto. Por ejemplo (datos copiados del documento "Instalaciones de puesta a tierra en centros de transformación" de JM Clemente) en el caso de un Subestación de tensión normalizada de 20.000V trifásico, neutro conectado a tierra. La tensión entre fase y tierra será 20.000 / raiz(3) = 11.547 voltios. Cogiendo el caso de un solo transformador y una resistencia a tierra de 40 ohmios, podemos calcular una intensidad máxima de 11.547 / 40 = 289 amperios.


Entonces, para comprobar que una toma de tierra sea independiente según el punto 10, por la otra toma de tierra se tiene que dejar circular la máxima corriente a tierra prevista, que puede llegar a ser un valor muy alto como ilustrado en el ejemplo. No me parece una prueba que hacen a menudo....

Creo que he metido la pata (punto negativo)