¿Por qué es tan importante mantener y revisar las tierras temporales?

29 de Julio 2022

Picture of Kolab Ensayos S,L
Kolab Ensayos S,L

Proveedor de ensayos dieléctricos

Las puestas a tierra de protección de personal probablemente sean el elemento de protección más importante para los trabajadores que realicen tareas en instalaciones en descargo.

En los inicios, los trabajadores se consideraban bien protegidos pasando una cadena por las tres fases y llevándola a tierra, y se dice incluso que los primeros operarios de líneas en Estados Unidos solucionaban la cuestión con “una hierba bien gruesa y jugosa”.
Con el rápido aumento de la demanda eléctrica para uso tanto industrial como comercial y residencial, las redes eléctricas han experimentado una gran evolución en cuanto a su complejidad y las tensiones asignadas. Por tanto, es fundamental tener en cuenta las intensidades de corriente que puedan generarse, la técnica de puesta a tierra necesaria para asegurar una zona de trabajo segura, y sobre todo el estado de cada uno de los elementos de
un juego de puesta a tierra.

En un principio, se colocaba una puesta a tierra independiente para cada fase, cada una conectada a su propia pica de tierra. Posteriormente se evolucionó hacia tres cables unidos entre sí, conectados por un solo cable a una pica de tierra, y más adelante se acortaron los cables que unían las tres fases. En cualquiera de los casos, un operario trabajando desde una torre metálica, o incluso desde un apoyo de madera (cuya conductividad dependerá de las condiciones ambientales) ofrecerá un camino a tierra adicional para la corriente.
Porque todavía está muy extendida la idea de que la corriente va a escoger únicamente el camino de menor resistencia a tierra, y que dos juegos de puesta a tierra situados a ambos lados de la zona de trabajo, entre éste y los respectivos elementos de corte, funcionan como una barrera que impide todo paso de corriente hasta el trabajador.

Esto es falso. La corriente pasará por todos los caminos disponibles, y su intensidad será inversamente proporcional a la resistencia de cada uno de ellos. Por lo tanto, cuanto menor sea la resistencia de nuestras tierras en relación con la resistencia del cuerpo humano, menor será la intensidad de corriente que pasará por nuestro cuerpo. ¿Y cuál es la resistencia de nuestro cuerpo? Suele darse como valor aproximado entre 500 o 1000 ohmios (Ω), aunque naturalmente este valor dependerá de muchos factores. Entre ellos,
el tipo de calzado que llevemos, los guantes de protección, o incluso lo curtidas que tengamos las manos.

Así pues, conociendo la resistencia de nuestro cuerpo, ¿qué resistencia podrá tener una puesta a tierra para garantizar que la corriente a tierra que pase por nuestro cuerpo se mantenga a niveles seguros? Para responder a esta pregunta, lo primero es determinar qué magnitud de corriente se considera no perjudicial para el cuerpo humano.

Las primeras investigaciones sobre los efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano fueron realizadas por Charles Dalziel en torno a 1950. Dalziel determinó que la intensidad de corriente que podemos soportar sin sufrir una fibrilación ventricular dependerá de nuestra masa corporal y del tiempo que permanezcamos expuestos a la corriente.
Pero a grandes rasgos, los efectos de una corriente eléctrica sobre nuestro cuerpo se podrían resumir en la siguiente tabla.

A la hora de seleccionar una puesta a tierra, es importante que el cable tenga una sección suficiente para soportar, sin fundirse, la corriente máxima de cortocircuito durante el tiempo que transcurra hasta el disparo de la protección. Por otra parte, el cable deberá tener la resistencia mecánica suficiente para no romperse a consecuencia del “latigazo” producido por las fuerzas magnéticas generadas. La longitud también es importante, ya que una longitud excesiva producirá un mayor latigazo, aparte de aumentar la
resistencia de la puesta a tierra.

Pero esto no es suficiente para garantizar la seguridad del operario. Para lograr esto último, deberemos, por un lado, mantener la puesta a tierra en perfecto estado para minimizar la resistencia no solo del cable, sino también de las conexiones entre éste y las grapas, tornos y demás elementos. Recordemos que, cuanto menor sea la resistencia de la puesta a tierra relativa a la resistencia del cuerpo humano, mayor será la proporción de la corriente que pasará por la PAT y menor la que atraviese el cuerpo del operario. Por otro lado, la técnica de colocación de las tierras también es un factor a tener en cuenta.

Mantenimiento

Es importante realizar una inspección visual antes de cada uso, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

  • Comprobación de grapas/tornos para detectar agrietamiento u otros daños mecánicos.
  • Comprobar el movimiento del tornillo de apriete de la grapa.
  • Revisar el cable para detectar cortes o hilos rotos, especialmente cerca de los casquillos.
  • También es conveniente cepillar las mordazas de grapas y tornos con un cepillo de alambres para
    eliminar cualquier rastro de óxido susceptible de aumentar la resistencia de la conexión.

Sigue siendo una práctica extendida conectar el cable desnudo (sin casquillo) a la grapa, con lo que este queda expuesto a la corrosión. El cable debe ir terminado en un casquillo y envuelto en termorretráctil
para evitar su exposición. Dicho retráctil deberá ser transparente, al igual que la envuelta del cable, para
permitir la inspección visual del cable.

Ensayo/Verificación

Con la periodicidad establecida, en función de la normativa y la intensidad de uso, las puestas a tierra se someterán a un ensayo consistente en una inspección visual exhaustiva seguida de una verificación de
continuidad eléctrica.

Los aspectos críticos a tener en cuenta en términos de continuidad eléctrica son:

  • Oxidación/suciedad en las superficies de grapas/tornos
  • Mala conexión entre el cable y el casquillo
  • Rotura de hilos en el interior del cable
  • Rotura de hilos en la unión entre cable y el casquillo.

Colocación de las tierras

Una forma de proteger a los trabajadores es poner a tierra y en cortocircuito las tres fases a ambos lados de la zona de trabajo. Si bien es cierto que, en caso de puesta en tensión imprevista de la línea, la mayor parte de la corriente pasará por dichas puestas a tierra, ello no impedirá que el conductor sobre el que esté trabajando el operario se ponga a un determinado potencial, y la diferencia entre éste y el potencial de tierra dará lugar al paso de corriente a través de su cuerpo.

Por ello, con el fin de ofrecer una mayor protección, se desarrolló el concepto de puesta a tierra equipotencial. Consiste en unir equipotencialmente, mediante una puesta a tierra de la menor resistencia posible, la fase (o fases en cortocircuito) con un punto del apoyo situado por debajo de los pies del trabajador, estando este punto debidamente conectado a tierra mediante un conductor que permita el paso de la máxima intensidad de corriente de cortocircuito. De esta manera, en caso de puesta en tensión imprevista, tanto las manos del trabajador en contacto con la fase como sus pies se encontrarán al mismo potencial eléctrico, evitando así el paso de corriente por el cuerpo del trabajador.

En cualquiera de los casos, resulta evidente que una puesta a tierra deberá ofrecer la mínima resistencia entre sus extremos. Y para ello, es esencial dimensionar y montar las tierras correctamente, realizar una inspección visual antes de cada uso, y someterlas a verificación periódica según la normativa aplicable y con la frecuencia establecida.