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Abstract— This study evaluates the fulfillment of electrical
installation norms with respect to neutral and ground
connection settings of load centers in low-voltage electrical
installations. The study was carried out in load centers of
buildings located in the municipalities of Portoviejo, Chone,
Calceta and Tosagua in the province of Manabí. We evaluated
the fulfillment of the Código Eléctrico Nacional Ecuatoriano
2001 (Ecuadorian Electrical Code) and the Normas
Ecuatorianas de Construcción (Ecuadorian Construction
Norms), Chapter 15, Electromechanical Installations 2011.
We concluded that there is a lack of fulfillment in the
standards we evaluated, however we observed the fulfillment
of some criteria, which do not provide safety to people using
the electrical installations.
Index Terms— Electrical Code, load center, equipotential, low
voltage, grounding
I. INTRODUCCIÓN
La electricidad es una de las manifestaciones más contundentes y
extraordinaria de la energía dentro de la naturaleza, y que en sí
reviste de mucha importancia, para el hombre y en la evolución de
la civilización moderna. De tal modo que el consumo de energía
eléctrica es uno de los indicadores del desarrollo de las sociedades
modernas junto con el grado de cobertura (Gonzalez, 2007).
Para utilizar energía eléctrica en centros de consumo se debe tener
elementos de generación, líneas de transmisión y sistemas de
distribución de energía eléctrica. Todos estos sistemas operan a
diferentes niveles de voltaje según sea la necesidad o diseño que
se tenga; en los sistemas de energía eléctrica a nivel de baja
tensión el lado secundario de los transformadores se conecta
físicamente a tierra por algún medio que generalmente son
electrodos de puesta a tierra.
Las normas Internacionales (IEC), Europeas (CENELEC) y
Americanas (NEC), requieren que, en cada construcción las partes
extrañas conductivas deben ir conectadas al terminal de puesta a
tierra (Colela, et al 2016), esto se lo realiza para limitar el voltaje
de contacto de las personas al tocar estas partes que debido a
alguna falla se encuentren electrificadas.
Los sistemas de puesta a tierra se los realiza con la finalidad de:
habilitar la conexión a tierra en sistemas con neutro a tierra;
proporcionar el punto de descarga para las carcasas,
armazón o instalaciones; asegurar que las partes sin corriente,
tales como armazones de los equipos, estén siempre a potencial de
tierra, aún en el caso de fallar en el aislamiento; Proporcionar un
medio eficaz de descargar los alimentadores o equipos antes de
proceder en ellos a trabajos de mantenimiento. (Rojas, 2013).
La puesta a tierra en las instalaciones de baja tensión se hace
imprescindible debido a que evita el riesgo de exponer a las
personas a voltajes de toque que a su vez puedan provocar
corrientes que pongan en riesgo la vida de las personas. Así mismo
sirve para proteger los equipos eléctricos y como un punto de
referencia para realizar mediciones de voltaje.
Ricardo Antonio Vélez Valarezo
1
, Lucio Alfredo Valarezo Molina
2
, Ángel Alberto Vélez Mero
1
1Carrera de Computación, Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí Manuel Félix López, Campus Politécnico El Limón, Km 2.7, Calceta, Ecuador
2 Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad Técnica de Manabí, Campus Portoviejo
ryck78@hotmail.com.
. acampos@utm.edu.ec, jmendoza7865@utm.edu.ec
CONFIGURACIÓN DEL NEUTRO Y PUESTA A TIERRA EN
INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN
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En el presente trabajo se pretende determinar el grado de
cumplimiento de las normas del código eléctrico nacional en
cuanto a la instalación de la puesta a tierra y su respectiva
conexión con el neutro en los centros de carga de diferentes
edificaciones.
.
II.MATERIALES Y MÉTODOS
Se evaluó en correspondencia a lo establecido en los estándares en
que coinciden el Código Eléctrico Nacional Ecuatoriano 2001
(CENE) y las Normas Ecuatorianas de Construcción (NEC) Capítulo
15, Instalaciones Electromecánicas 2011. Los estándares
evaluados fueron los siguientes:
En el neutro, estas barras deben tener una conexión equipotencial
entre ellas. (CENE 2001), (NEC 2011).
Se observaron 98 centros de cargas de 57 edificaciones ubicadas
en las ciudades de Portoviejo, Chone, Calceta y Tosagua que tienen
entre 3 y 15 años de haber sido construidas. Las observaciones se
realizaron durante los años 2014 y 2015.
Las observaciones se realizaron en centros de carga General
Electric y Square D de Schneider Electric para 50 A, 75 A, 100 A y
125 A; con capacidad de albergar 4, 8, 16 y 32 circuitos para
interruptores termomagnéticos enchufables.
Puesta a tierra del centro de carga. Los centros de carga deben
tener una conexión física y sólida a la puesta a tierra general de la
edificación. (CENE, 2001), (NEC, 2011).
Conductor de puesta a tierra. El conductor de puesta a tierra debe
ser al menos Cu # 1/0 desnudo. (CENE 2001), (NEC 2011).
Se debe tener el mismo potencial eléctrico entre la barra del
neutro y la barra de tierra en el centro de carga. Los centros de
carga deben contar con una barra para la tierra y una barra para
Código de colores para el conductor de tierra para las cargas
energizadas desde el centro de carga. El conductor de tierra debe
ser de color verde o verde con amarillo. (CENE 2001), (NEC 2011).
Código de colores para el conductor de neutro para las cargas
energizadas desde el centro de carga. El conductor de neutro debe
ser de color blanco. (CENE 2001), (NEC 2011).
Se observaron 98 centros de cargas de 57 edificaciones ubicadas
en las ciudades de Portoviejo, Chone, Calceta y Tosagua que tienen
entre 3 y 15 años de haber sido construidas. Las observaciones se
realizaron durante los años 2014 y 2015.
Las observaciones se realizaron en centros de carga General
Electric y Square D de Schneider Electric para 50 A, 75 A, 100 A y
125 A; con capacidad de albergar 4, 8, 16 y 32 circuitos para
interruptores termomagnéticos enchufables.
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IV.RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El gráfico 1 muestra en porcentaje los centros de carga que
cumplen con el estándar de tener el centro de carga conectado a
tierra de manera física y sólida, lo que representa que de 98
elementos evaluados 87 centros de carga cumplen con el estándar
de tener puesta a tierra y 11 centros de carga no cumplen con el
estándar de tener la puesta a tierra.
Fig. 1 —Centros de carga que tienen puesta a tierra.
En el gráfico 2 se observa los porcentajes de centros de carga que
cumplen con el estándar del tipo de conductor mínimo para la
puesta a tierra, lo que indica que de 98 elementos evaluados
ninguno cumple con el estándar.
Fig. 2 — Centros de carga que tienen el conductor de tierra
de acuerdo al estandar
El cumplimiento en porcentaje del estándar que indica la
configuración equipotencial entre la barra de tierra y el neutro en
el centro de carga se indica en el gráfico 3, en donde se puede
observar que de 98 elementos evaluados 52 evidencian
cumplimiento del estándar y 46 no evidencian cumplimiento del
estándar.
Fig. 3 — Centros de carga que tienen conexión equipotencial entre neutro
y tierra
Se muestra en el gráfico 4 el cumplimiento en porcentaje del
estándar que indica el color de los cables de los receptáculos que
se deben conectar a la barra de tierra, lo que indica que 32 centros
de carga si cumplen, 13 no cumplen y 53 cumplen en parte. Se deja
indicado que para calificarlo como que cumplen en parte basta que
el conductor de un receptáculo cumpla.
Fig. 4 — Cumplimiento de estandar del color del cable de tierra
0
50
100
150
200
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Precipitación media (mm)
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En el gráfico 5 se observa los porcentajes de centros de carga que
cumplen con el estándar del color del conductor para la conexión
del receptáculo a la barra de neutro del centro de carga, lo que
indica que de 98 elementos evaluados 11 cumplen 34 no cumplen
y 53 cumplen en parte. Se deja indicado que para calificarlo como
que cumplen en parte basta que el conductor de un receptáculo
cumpla.
Fig. 5 — Cumplimiento de estandar del color del cable de neutro.
Se deja establecido que se debe evaluar el cumplimiento de otros
estándares de incluidos en las normativas nacionales, así como los
estándares incluidos en el National Electrical Code 2015 (NEC),
que contribuyen a realizar instalaciones eléctricas para el uso
seguro de la energía en domicilios, comercios e industrias. Es
necesario realizar un estudio de la resistencia de puesta a tierra de
las instalaciones por medio del uso de un Telurómetro (Astorga et
al, 2015).
V.CONCLUSIONES
Se evidencia la falta de cumplimiento a la vez de los cinco
estándares evaluados de seguridad de las instalaciones eléctricas
en lo referente al sistema de puesta a tierra en las instalaciones de
baja tensión; esto pone en riesgo la vida de las personas que usan
dichas instalaciones, así como la correcta operación de las
protecciones y el correcto funcionamiento de los equipos
eléctricos y electrónicos.
Se demuestra en este trabajo el no cumplimiento del código de
colores para los conductores del sistema de puesta a tierra en las
instalaciones eléctricas de baja tensión, esta falta de
cumplimiento trae consigo el riesgo de no conectar la polaridad
correcta en los diversos receptáculos eléctricos.
Se percibe que no existe un organismo gubernamental o no
gubernamental que se preocupe por el cumplimiento de los
estándares en instalaciones eléctricas de baja tensión, así como la
falta de compromiso de los profesionales en el área para aplicar
la normativa.
I. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Astorga, J; Iriarte, Y; Peralta, L. 2015. Análisis de resistencia de
puesta a tierra en redes de distribución urbanas usando
distribuciones de probabilidad.
[2] Colela, P; Pons, E; Tommasini, R. 2016. Dangerous touch voltages
in buildings: The impact of extraneous conductive parts in risk
mitigation. Electric Power Systems Research 147(2017) 263–271
[3] Comité Ejecutivo de la Norma Ecuatoriana de Construcción, 2011.
Normas Ecuatorianas de Construcción, Capítulo 15, Instalaciones
Electromecánicas.
[4] CONELEC, 2001. Código Eléctrico Nacional Ecuatoriano.
[5] Gonzalez, F. 2007. Introducción a los Sistemas de Transmisión.
[6] National Fire Protection Asociation, 2015. National Electrical Code.
[7] Rojas, G. 2013. Manual de Sistemas de Puestas a Tierra.
