Puesta a tierra de los neutros de los transformadores en los Centros de Transformación

El Reglamento (RAT), en su ITC 13, apartado 6, establece como necesarias dos instalaciones de puesta a tierra: la de protección y la de servicio, especificando los elementos que deben ser conectados a cada una de ellas. En general, a la tierra de protección se conectarán las masas metálicas que normalmente no estarán sometidas a tensión, pero que pueden estarlo en caso de avería en la instalación. A la de servicio se conectarán, entre otros elementos, los neutros de los transformadores de los Centros de Transformación.

Aun cuando en principio se establece como norma general la interconexión de las tierras de protección y servicio, en el apartado 7.7 de la ITC 13 se viene a recomendar la separación entre la conexión a tierra del neutro y la correspondiente a la tierra general de protección, admitiéndose solamente la conexión a una tierra general cuando se cumplen las siguientes condiciones;

a)   La alimentación en alta tensión forma parte de una red de cables subterráneos con envolventes conductoras de suficiente conductibilidad.

b)      La alimentación en alta tensión forma parte de una red mixta de líneas aéreas y cables subterráneos con envolventes conductoras, y en ella existen dos o más tramos de cables subterráneos con una longitud total mínima de 3 Km con trazados diferentes, o una longitud de cada uno de ellos de más de 1 Km.

Teniendo en cuenta que los cables subterráneos que normalmente se utilizan en la actualidad no tienen cubierta conductora, llegamos a la conclusión de que es necesario disponer, en todos los casos,  tierras separadas para los herrajes y para los neutros de los transformadores.

Por su parte, el apartado 11 de la ITC – BT – 18 indica:

Sólo se podrán unir la puesta a tierra de la instalación de utilización (edificio) y la puesta a tierra de protección (masas) del centro de transformación, si el valor de la resistencia de puesta a tierra única es lo suficientemente baja para que se cumpla que en el caso de evacuar el máximo valor previsto de la corriente de defecto a tierra (I d) en el centro de transformación, el valor de la tensión de defecto (Vd = I d · R t) sea menor que la tensión de contacto máximo aplicada, definida en el punto 1.1 del RAT 13.

Por tanto, y de acuerdo con lo establecido en la ITC – BT - 18, por lo general, deberá preverse separación y aislamiento adecuados entre las dos tomas de tierra, para lo cual se hace necesario:

a)      Que 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 sea al menos igual a 15 metros para terrenos cuya resistividad sea < 100 ohmios.m. Cuando el terreno sea muy mal conductor, la distancia se calculará, aplicando la fórmula:

Siendo:

D = Distancia mínima entre electrodos.

ρ = Resistividad del terreno.

Id = Intensidad de defecto.

U = 1200 V para sistemas de distribución TT, siempre que el tiempo de eliminación del defecto en la instalación de alta tensión sea menor o igual a 5 segundos y 250 V, en caso contrario. Para redes TN, U será inferior a dos veces la tensión de contacto máxima admisible de la instalación definida en el punto 1.1 del RAT 13

b)      Que el conductor de unión del electrodo de puesta a tierra con la borna del neutro del transformador, o con la barra correspondiente del cuadro de baja tensión, se disponga aislado (0,6/1 kV), y embutido en el interior de un tubo aislante  con grado de protección 7 según Norma UNE 20.324.

La puesta a tierra del neutro tiene como misión fundamental  establecer el cierre de las corrientes de defecto  que se produzcan en las instalaciones de baja tensión. No se prevé la utilización de la toma de tierra del neutro para despejar los defectos a tierra, cuya misión se encomienda a la toma de tierra de herrajes.

Por consiguiente, en general será suficiente con instalar un electrodo formado por una o varias picas en paralelo (en este último caso separadas entre sí unos 3 m, con sus cabezas unidas por cable de cobre desnudo de 50 mm), dependiendo el número de picas de la resistividad del terreno, tratando de alcanzar una resistencia adecuada para el buen funcionamiento de las protecciones de las instalaciones de baja tensión. Se ha de indicar que el Reglamento de RBT año 1973, no fijaba un valor determinado para la resistencia de la toma de tierra del neutro. Sin embargo, indicaba que la resistencia del circuito de defecto o bucle de defecto, constituido prácticamente por la resistencia de puesta a tierra de la masa en defecto y la resistencia de puesta a tierra del neutro del transformador, no deben superar los 37 Ω, consiguiéndose, con este criterio, que un defecto a tierra en una instalación interior de baja tensión, protegida contra contactos indirectos por un interruptor diferencial, de sensibilidad 650 mA, no ocasione, en el electrodo de puesta a tierra, una tensión superior a:

         37 ⋅ 0,650 = 24 V (tensión de seguridad en local o emplazamiento conductor)

Coincidiendo así con el valor de tensión prescrito en el RBT - ITC  - 18, apartado 9.

Sobre este punto el Reglamento del año 2000 en su ITC-BT 26 - apartado 4 tampoco indica un valor máximo para la resistencia de tierra,  pero limita la sensibilidad de los diferenciales de acuerdo con la tensión de contacto (24 V locales conductores y 50 V locales secos).