La eficacia en protección contra sobretensiones requiere un buen sistema de tierras. Aun cuando está equipada con protectores contra sobretensiones, la instalación eléctrica puede verse sometida a los efectos de estas si la puesta a tierra es inadecuada o se encuentra en mal estado.
El sistema de puesta a tierra es una parte básica de cualquier instalación eléctrica, formado por los conductores de protección y los elementos que los unen a la tierra física, generalmente electrodos enterrados, así como sus accesorios asociados, como arquetas de registro, conectores y otros elementos. Dicho conductor de protección (fácilmente identificable por su color verde-amarillo), en última instancia, une todas las partes de la instalación eléctrica asegurando así un camino de baja impedancia en todo el recorrido.
El objetivo de dicha puesta a tierra según detalla el reglamento de baja tensión (REBT) es “limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados”.
Una buena tierra es clave en la protección contra sobretensiones
Existen dos tipos de protecciones que tienen una gran incidencia en la seguridad de la instalación y cuyo correcto funcionamiento depende, en gran medida, del estado del sistema de puesta a tierra: La protección contra sobretensiones transitorias (protección de equipos), y la protección diferencial contra contactos indirectos (protección de personas).
Las sobretensiones transitorias son picos de tensión que pueden alcanzar valores de decenas de kilovoltios y cuya duración es del orden de microsegundos. A pesar de su corta duración, su fuerte contenido energético puede causar graves problemas a los equipos conectados a la línea, des de su envejecimiento prematuro a su destrucción, provocando interrupciones de servicio y pérdidas económicas.
Los orígenes de este tipo de sobretensiones son diversos, como el impacto directo de descargas atmosféricas sobre la protección externa (pararrayos) de un edificio o el tendido eléctrico, o como la inducción de los campos electromagnéticos asociados a éstas sobre los conductores metálicos. Las líneas exteriores y las de mayor longitud son las más expuestas a estos campos, recibiendo a menudo inducciones elevadas. También es habitual que fenómenos ajenos a las condiciones atmosféricas, como la conmutación de centros de transformación o la desconexión de motores u otras cargas inductivas o capacitivas provoquen picos de tensión en líneas colindantes.
Los efectos de las sobretensiones transitorias sobre una instalación se evitan mediante protectores contra sobretensiones transitorias (DPS). Éstos actúan captando la energía de la sobretensión y derivándola hacia la puesta a tierra, evitando así daños en equipos eléctricos y electrónicos.
La eficacia de la protección contra sobretensiones está muy ligada al sistema de puesta a tierra, pues un camino de impedancia elevada puede exponer en mayor medida los equipos sensibles a los efectos de dicha sobretensión.
Esta relación la vemos representada en el vídeo en forma de símil, en el cual el líquido representa la energía de la sobretensión y el diámetro del embudo la calidad de la puesta a tierra. Una puesta a tierra peor, se ve saturada por la energía de la descarga y los equipos se ven sometidos en mayor medida a sus efectos. Como todos los equipos están referenciados a tierra, esto puede hacer incluso que la corriente, al no encontrar un camino mejor para la evacuación, termine por dañar directamente a los equipos, haciendo que la protección sea ineficaz.
En el caso extremo de pérdida o inexistencia de la puesta a tierra, la protección contra sobretensiones pierde toda su eficacia.
