Falla a Tierra en una Red TT: ¿Lazo de corriente, o cargas fluyendo de una puesta a tierra a la otra?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hay varias cosas que (todavía) no entiendo sobre el sistema de puesta a tierra TT. La más importante es que no entiendo en qué dirección toma la corriente en caso de que uno de los conductores (por ejemplo L1) toque el chasis del dispositivo.

Hay dos opciones que se me ocurren:

a) Hay un flujo de carga fuera de la tierra en la primera conexión a tierra, a través de la Resistencia RB, a través de las bobinas del transformador, a través de L1, a través del chasis (en el lugar de la falla), a través de RA, a tierra en la ubicación de la conexión a tierra del dispositivo.

No hay un bucle de corriente cerrado. En cambio, la tierra simplemente funciona como un capacitor realmente grande (con una capacidad muy grande), por lo que drenar las cargas de la tierra o colocarlas no cambiará el potencial de la tierra en absoluto.

b) De hecho, existe un bucle de corriente en caso de una conexión defectuosa entre L1 y el chasis del dispositivo, comenzando en RB, a través de la bobina del transformador, a través de L1, a través del Chasis, a través de RA y de regreso a RB.

Esto significaría que en realidad hay una corriente que fluye a través de la tierra (lo que me resulta difícil de creer, ya que hay partes de la tierra que tienen una resistividad muy alta.

¿Cuál de las dos opciones que sugerí es verdadera? ¿O realmente no importa cómo modelar esto, porque los valores de RA y RB pueden explicar las diferentes formas de modelar esto?

Editar: vengo de otro campo (física), y aunque tengo un buen conocimiento sobre el potencial eléctrico y la electrodinámica, no estoy familiarizado con los conceptos utilizados en electroingeniería ni con la terminología. De ahí surge esta pregunta.

La tierra es más como una resistencia que un condensador.
@Jasen ¿Una resistencia entre qué? ¿Entre el chasis y el punto de estrella del transformador?
La conexión a tierra de la red es baja R // C grande, así que no intente acortarla al chasis debido a la ESR de C grande. La C es agua y la impedancia real para una carga escalonada cubre un espectro más amplio que una onda sinusoidal.
entre cualquier conexión a tierra. como esa matriz teórica de resistencia infinita.

Respuestas (3)

Es esencialmente la opción (b). La corriente de falla viaja a través de la Tierra entre las dos varillas de puesta a tierra.

Algunas partes de la Tierra pueden tener una alta resistividad, pero al mismo tiempo, es un conductor realmente grueso: ¡alrededor de 12000 km en su punto más ancho!

Pero, las resistencias donde las varillas de tierra se encuentran con el suelo, modeladas como RA y RB, pueden ser bastante sustanciales. Esto significa que la corriente de falla puede ser bastante baja, a menudo ni siquiera lo suficiente como para quemar un fusible o disparar un interruptor. Es por eso que una instalación de TT debe tener un RCD (o GFCI).

Respuesta: b) De hecho, hay un bucle de corriente a través de tierra.

Las demandas de R bajo requieren una profundidad con humedad del suelo tal que la humedad dieléctrica proporcione una impedancia relativamente baja limitada por la ESR de las sales conductoras en la tierra y la humedad dieléctrica. Esto a menudo se mide por la resistencia en serie efectiva en Ohm-m.

Aquí hay algunas estadísticas para la corriente de falla dinámica de la red HV frente al tiempo de detección requerido y la resistividad para diferentes contenidos de humedad del suelo.

ingrese la descripción de la imagen aquí árbitro

Observe que mis estimaciones de RC a continuación, por coincidencia, corresponden a una constante de tiempo de RC un poco más corta que el tiempo de respuesta máximo para reducir el daño por falla a la red secundaria y de conexión a tierra , para una falla remota. A medida que la falla se acerca a la fuente, estos tiempos se reducen.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Además, las tensiones térmicas y mecánicas en la red de tierra del cliente y las conexiones de la red de tierra pueden aumentar la resistencia de la red a tierra y, al mismo tiempo, los potenciales de falla. Para evitar que ocurran estos problemas, se debe realizar periódicamente una evaluación de la red de tierra, utilizando datos actualizados de campo y de servicios públicos. Este documento ilustrará un enfoque del Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) para el diseño de redes de puesta a tierra, destinado a maximizar la seguridad eléctrica bajo fallas a tierra. Además, se incluirán estudios de casos que muestren cómo las altas corrientes de falla han dañado las redes de tierra y qué reparaciones son posibles.

ÁRBITRO

Habrá corrientes de falla a través de la tierra, por esta razón, los RCD casi siempre se usan para proteger a los usuarios en los circuitos TT.

Lo siento, pero esta respuesta podría aplicarse a cualquiera de las opciones (a) yb) sobre las que pregunté. ¿Puedes ser mas específico?
Falla a Tierra en una Red TT: ¿Lazo de corriente, o cargas fluyendo de una puesta a tierra a la otra?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v