En las subestaciones eléctricas, la seguridad y el buen funcionamiento del sistema dependen en gran medida del diseño y la construcción de las mallas de tierra. Estas estructuras son esenciales para garantizar la protección de las personas, los equipos y la infraestructura en general contra posibles fallas eléctricas. En este artículo, explicaremos en detalle cómo se realiza el diseño de mallas de tierra en subestaciones eléctricas, destacando los aspectos técnicos y las consideraciones prácticas involucradas.

Diseño de mallas de tierra en subestaciones eléctricas

El diseño de una malla de tierra en una subestación eléctrica implica varios pasos y consideraciones clave. Los más resaltantes son:

Análisis del suelo

Analizar el suelo a trabajar incluye la medición de la resistividad, que influye en la efectividad de la malla. La misma puede variar significativamente dependiendo de factores como la composición del suelo, la humedad y la temperatura. Herramientas como el método Wenner de cuatro electrodos son comúnmente utilizadas para medirla.

Determinación de la geometría de la malla

La geometría de la malla de tierra se diseña para cubrir adecuadamente el área de la subestación. La malla generalmente consiste en conductores enterrados en el suelo, formando una red de cuadrados o rectángulos. La distancia entre los conductores y la profundidad de enterramiento son factores que deben ser determinados cuidadosamente.

Selección de materiales

Los materiales utilizados en el diseño de mallas de tierra en subestaciones eléctricas deben ser duraderos y resistentes a la corrosión. El cobre es el material más comúnmente utilizado debido a su excelente conductividad y resistencia a la corrosión. Sin embargo, en algunos casos, se pueden utilizar otros materiales como el acero galvanizado, dependiendo de las condiciones específicas del sitio y el costo.

Cálculos eléctricos

El diseño de la malla de tierra requiere cálculos detallados para asegurar que las corrientes de falla puedan ser manejadas de manera segura. Esto incluye la determinación de la resistencia total de la malla y la verificación de que las tensiones de paso y de contacto sean seguras para el personal. Las tensiones de paso y de contacto se refieren a las diferencias de potencial que una persona puede experimentar al caminar sobre el suelo o al tocar un equipo, respectivamente.

¿Por qué son importantes las mallas de tierra?

Respecto a su importancia, el diseño de mallas de tierra en subestaciones eléctricas destaca porque brindan seguridad y aseguran el funcionamiento eficiente de una subestación eléctrica. Su principal objetivo es proporcionar un camino de baja resistencia para las corrientes de falla, asegurando que estas corrientes se disipen de manera segura en el suelo. Esto es principalmente útil para:

• Proteger al personal. Reduciendo el riesgo de electrocución al garantizar que las diferencias de potencial en el suelo sean mínimas.
• Proteger los equipos. Minimizar los daños en los equipos eléctricos al proporcionar una ruta de escape para las corrientes de falla.
• Mantener la estabilidad del sistema. Asegurar la continuidad del suministro eléctrico y la integridad del sistema de distribución.

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En conclusión, el diseño de mallas de tierra en subestaciones eléctricas es un proceso complejo que requiere una planificación y ejecución meticulosa.
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