Tema: ?Cuantas tomas de tierra?

Estudiando los esquemas unifilares de la instalación que tengo previsto montar veo que hay conexiones a tierra en:

1) Los paneles y la estructura del seguidor
2) El cuadro de fusibles de CC situado entre paneles e inversor
3) El inversor

La instalación consta de 15 seguidores independientes con 4.200 Wp cada uno e inversores de 3300 W.

Alguien me puede aclarar cuantas tomas de tierra hacen falta.

¿Pueden compartir una misma toma de tierra la partes de continua y alterna?

Buena pregunta. Yo creo que en cuanto a la estructura y colectores si con una pica de tierra ya te da una resistencia ohmica suficientemente baja, no es necesario ninguna más, todas las estructuras de los seguidores irían conectadas por medio de cable de 35 mm2 de seccion a esa pica.
Si con una te sale una resistencia alta, pues a colocar varias e irías bajando la resistencia final como si de resistencias en paralelo dentro de un circuito se tratase. Aunque claro, la cantidad de cable necesario podría ser muy alto... y a lo mejor es mejor usar una toma de tierra por seguidor y luego otra en las protecciones de continua.

Y en cuanto a diferenciar tomas de tierra, se me ocurre que ya que la estructura y paneles están sometidas a corriente continua, bastaría con conectar toda la continua a la toma de tierra anterior, y por otro lado en el cuadro eléctrico, disponer de otra toma de tierra para inversor y demás. Me gustaría que alguien mas pudiera confirmar esto que te digo porque hablo un poco por intuición.

saludos.

Welsungo, a que supones tu una resistencia baja para la toma de tierra. Yo calculando con la fórmula R<24/Is, siendo 24 V por ser local húmedo y Is la corriente de sensibilidad = 300mA me da una resistencia de 80 Ω. Luego calculando la resistencia con 4 picas de 2 metros y en un terreno poco feltil con una resistividad p=500 Ω•m y la fómula R=p/nL me sale una resistencia de 62,5 Ω.
500
R=-------=62,5 Ω
4·2

Quieres decir, por ejemplo, en este caso, q la resistencia es baja porque me sale una resistencia del terrreno menor de 80 Ω.
No estoy seguro de si se calcula asi, si no van por ahí los tiros me gustaria saber en q fallo.

saludos y gracias

Perdon por los signos de antes. Por si no se entiende aqui lo pongo itra vez más claro.

Welsungo, a que supones tu una resistencia baja para la toma de tierra. Yo calculando con la fórmula R<24/Is, siendo 24 V por ser local húmedo y Is la corriente de sensibilidad = 300mA me da una resistencia de 80 [onmios]. Luego calculando la resistencia con 4 picas de 2 metros y en un terreno poco feltil con una resistividad p=500 [ohmios metro] y la fómula R=p/nL me sale una resistencia de 62,5 [ohmios].
500
R=-------=62,5 [ohmios];
4·2

Quieres decir, por ejemplo, en este caso, q la resistencia es baja porque me sale una resistencia del terrreno menor de 80 [ohmios].
No estoy seguro de si se calcula asi, si no van por ahí los tiros me gustaria saber en q fallo.

saludos y gracias

Sí se calcula así, es correcto, aunque es curioso que la toma de tierra que se ha de poner debería de dar una resistencia bastante menor que 80 ohmios. Con esa resistencia cumples con el rbt pero es demasiado elevada. Tira a lo bajo todo lo que puedas, de todas maneras lo normal es que la resistencia que te saldrá en un buen terreno ronde los 10-20 ohmios y con una sola toma ya tendrás suficiente.

tienes que hacer 2 tierras diferentes ; una tierra para la estructura y modulos y otra para el inversor. la tierra del inversor tienes que coordinarla con el diferencial de alterna segun el rbt

Faltaría la red equipotencial del CT.

No tengo tan claro que se tengan que hacer dos tomas de tierra diferenciadas. Por ejemplo la Generalitat Valencia dice en su:
INSTRUCCIÓN TÉCNICA 3/2005 DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE RÉGIMEN ECONÓMICO: PARA LA INSTALACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A RED EN LOS CENTROS ESCOLARES DE LA COMUNIDAD VALENCIANA.
• Puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas.
Todas las instalaciones cumplirán con lo dispuesto en el Real Decreto 1663/2000 (artículos 12), sobre las condiciones de puesta a tierra en instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red de baja tensión.
Todas las masas de la instalación fotovoltaica, tanto de la sección continua como la de alterna, estarán conectadas a una única tierra. Esta tierra será independiente de la del neutro de la empresa distribuidora, de acuerdo con el Reglamento de baja tensión.[/list][/list][/code][/quote]

Hola a todos

Lo de las puestas a tierra es un mundo. A ver si puedo aportar algo.

Básicamente, con la instalación de puesta a tierra se intenta proteger ante contactos (ya sea directos o indirectos) y ante descargas atmosféricas (ya sea directas o indirectas).

En el caso de contactos, y para una instalacion fotovoltaica ocurre lo siguiente. Como sabeis (o deberiais saber) la configuracion que se suele adoptar en este tipo de casos para la puesta a tierra es una IT, es decir se ponene a tierra las masas pero no las partes en tensión. Adicionalemnte, tanto los marcos de los modulos, cableado etc, deben de ser con aislamiento clase II para tratar de evitar al mácimo un primer contacto. Ahora bien, por tratarse de una IT un primer contacto no produce consecuencias. A diferencia de lo que se trata en el REBT, aqui no hay retorno por las capacidades parásitas de lso conductores por que estamos en corriente continua.

Un segundo contacto si que puede producir consecuencias, siendo el peor de los casos cuando se produce un primer fallo a masa del positivo y se produce un contacto accidental posterior con el negativo. Ante esta eventualidad la eficacia de la puesta a tierra dependerá de la propia tensión del ramal. Para ramales con una tensión máxima más desfavorable de 900 Vdc no hay nada que hacer. La protección en estos casos es totalmente preventiva. Me explico. Al producirse el primer fallo se opta por avisar, confiando en que el defecto se subsane antes de que se produzca el segundo fallo. Este aviso puede ser visual y acústico. Lo más eficaz sin embargo es curarse en salud y cortocircuitar los polos, con un relé de estado sólido o convencional según la tensión que tenga que soportar en funcinameinto nominal. Por supuesto, el fallo a masa se detecta con el vigilante de aislamiento.


Como veis, de momento, no ha hecho falta para nada tocar el tema de cuantas picas, cuantos metros de cable etc.

EN cuanto al tema de PROTECCION FRENTE A DESCARGAS se pueden dar dos casos, que haya o no que poner pararrayos. El nuevo CTE, indica las pautas para determinar esto ultimo. No obstante, en cualqueira de estos casos, lo que se debe buscar es minimizar la resistencia de tierra para que la descarga tenga un camino "facil" por el que ir. EL caso más desfavorable, evidentemente, será para cuando haya que dimensionarla en caso de peligro de descargas directas (entre otras cosas por que va a ahber que poner varios captadores para proteger la totalidad de la instalación que además seguro que alguna sombra darán). Si no hay peligro de descragas directas, también hay que prever uns instalación de tierra para despejar los resultados de acoplameintos inductivos y sus sobretensiones asociadas, para loq ue se utilizan los varistores. En las antiguas NTE ya te indicaban, según la resistividad del terreno, altura y si había o no pararrayos, la cantidad de picas que había que poner para obtener una resistencia efectiva.

EL cableado se utiliza unicamente para unir picas y ponerlas en paralelo, pero no debe tenerse en cuenta como proteccion frente a descargas, ya que al ser estas de alta frecuencia, originarian una impedancia muy grande .

Por ultimo, si quereis de verdad quedaros tranquilos con una instalacion de tierra, comprobad tensiones de paso y de contacto en el interior y exterior de la planta. Previo a esto, como supongo sabeis, habrá que calcular la tensión del electrodo y para esto hace falta la intensidad de defecto. Estos dos términos son dificiles de calcular para el caso de descargas atmosféricas por eso se suele recurrir a tablas.

En fin, espero haber sido de ayuda y no haberos liado más todavía.

saludos

Estimado Daniel Jiménez,

Tengo que agradecerte la enorma aportación al foro y en concreto en el tema de tomas de tierra. Se nota que tienes cátedra en el tema y te lo agradezco yo y todos.

No obstante, en mi modesta opinión, creo que cometes algún error de concepto y esto lo pude ver también el el post de DIFERENCIALES EN CONTINUA.

1) En primer lugar veo que tienes muy bien empollado el tema de instalaciones I-T y sus defectos 1º y 2º. En mi modesta opinión una instalación fotovoltaica no es una instalación I-T, puesto que las masas y neutro del transformador de M.T a B.T tendrá, en el 99% de los casos, sus tomas de tierra como Dios manda, independientemente de que aguas abajo haya o no una instalación fotovoltaica. Incluso verás publicaciones que aseguran que no existe un trafo "propiamente I (isolated), sino que se recomienda siempre colocar una resistencia de puesta a tierra en los trafos I para minimizar las consecuencias precisamente de ese 2º fallo que comentas. Por tanto, en la mayoría de los casos no estaremos ante una instalación I-t, sino, como el Audi, en una T-T.

2) El dimensionado de las picas sí influye en los contactos indirectos. De hecho, como se mencionaba anteriormente, la máxima tensión permisiva es 24 V en locales húmedos (el agua conduce la corriente muy bien y por tanto se difunden mejor las descargas) y de 50 V en locales secos. Por eso, en la parte de alterna, como colocamos un diferencial de 300 mA (por ejemplo, y recuerdo que un diferencial habre de forma indeterminada ante un defecto entre In/2 e In) despejamos directamente la máxima resistencia que debe tener la pica. Con esto y la resistividad del terreno podemos sacar la longitud mínima de la pica o en su defecto el número de picas en paralelo y de qué longitud. Ahora bien, en la parte de continua no tenemos generalmente un diferencial (salvo que pongamos uno de continua...)que nos abra el circuito, por tanto no tenemos un valor de defecto máximo en la instalación para emplear junto con los 24 o 50 V de seguridad para sacar la longitud de la pica. Generalmente la gente coge también para dimensionar la pica de continua una In de 300 mA, aunque no exista diferencial de continua. ¿Bien hecho? Teóricamente no, pero que me diga algún legislador cómo calcularla. O que me obliguen a poner un diferencial de continua.

3) Y ante descargas atmosféricas la misma regla de cálculo. La misma. Sólo que ahora el origen y las características del defecto son distintas. Pero la finalidad, que es proteger al personal, es la misma.

4)Mencionas calcular la tensión de paso y de contacto sin especificar en qué bucle de defecto (Uc=Id*Re). Puedes clacular la I_defecto con la tensión de una rama de paneles y la resistencia equivalente (paneles-trafo) (esto es el caso del bucle de B.T y generalmente no se considera pues el REBT señala que la tensión máxima transferible no excederá de 50V de media a baja, lo cual,por la lejanía de las tierras no suele suceder que se rebasen) o el bucle con la tensión de media del trafo y la resistencia equivalente (trafo-Subestación)(bucle en M.T). En este 2º caso, luego calculas Uc_max_admisible (usando los parámetros t y n que dependen del diferencial y su respuesta temporal) y lo comparas con tu puesta de toma a tierra (usando coeficientes Kr y Kc para las tierras de tu trafo). Pero si es a esto último a lo que te refieres no me digas que es una instalación I-T con el trafo aislado (sin tierras) porque si no un profesor de electrotécnica básica te envía directo a SEPTIEMBRE.

Lejos de querer polemizar te agradezco mucho tus intervenciones aunque mi punto de vista dista bastante del tuyo.

Matizo el punto 2).

Es cierto que en continua, Daniel, como muy bien explicaste en el post DIFERENCIALES DE CONTINUA, la excitación no se pierde (mientras haya sol )y que las masas de continua (por ejemplo el cuadro de protecciones en continua) seguirán sometidas a la tensión de rama y por tanto la protección de cara al contacto indirecto es nula. Totalmente de acuerdo. Y que la única solución podría ser cortocircuitar el sistema de generación con la restricción de la Icc_max. Cierto.

Pero aunque suene a absurdo e inútil (en cuanto a la protección frente a contactos indirectos) una instalación fotovoltaica pertenece a las instalaciones de B.T. Y con el reglamento en la mano coges esos 50 o 24 V máximos que te dice el REBT para dimensionar la pica. ¿Que no sirve de nada porque la tensión ante derivación será aproximadamente la de rama o algo inferior? Que nos digan los legisladores pues cómo dimensionar esa pica.

Y matizo el punto 1)

Veo Daniel que cuando dices I-T, la I la reservas al sistema paneles (generador).

Disculpa, habitualmente se asocia para referirse al sistema de puesta a tierra del trafo Media-Baja Tensión. Pero veo tu interpretación: I-paneles T-tierra de masas. Aunque no dejes de estudiar los defectos en el sistema Trafo, pues es desde éste desde donde se determina las configuraciones T-T,T-N o I-T. Por eso globalmente una instalación fotovoltaica va a ser siempre una T-T.

Me desdigo pues al ver tu punto de vista. Donde dije "digo", digo "Diego".

Un saludo