Artículo 250 del NEC: puesta a tierra, unión y cálculos de diseño

1. Qué resuelve el Artículo 250 y qué necesita verificaciones adicionales

El diseño tiene tres planos que deben ser coherentes: la conexión del sistema a tierra, la unión de las masas y otras partes conductoras, y la respuesta de la protección ante una falla. El Artículo 250 define requisitos fundamentales de los dos primeros; su aplicación se coordina con protección contra sobrecorriente, métodos de alambrado, equipos y condiciones particulares de utilización.

La secuencia de trabajo comienza en el unifilar: identificar las fuentes, sus devanados o etapas de conversión, los conductores puestos a tierra, los puntos de desconexión y la trayectoria de retorno de falla. Después se seleccionan conductores, puentes, conectores y electrodos. Al final se verifica que el montaje real conserva la topología calculada.

Este mapa conserva la amplitud del artículo, pero la selección de un EGC de alimentador no constituye el diseño completo de una subestación. Del mismo modo, cumplir una tabla de conductor no demuestra por sí solo capacidad interruptiva, selectividad, tensiones de contacto admisibles ni energía incidente aceptable.

2. EGC, GEC, MBJ, SBJ y SSBJ: identifica el elemento antes de calcular

“Tierra” no es una especificación suficiente en un plano. Una nota como “tierra #6” deja sin definir si se trata del EGC de un alimentador, un conductor dedicado a varillas o un puente de unión. El plano debe indicar función, material, sección, origen, destino y referencia de cálculo.

El término PE se utiliza en los esquemas como identificación funcional de la red de protección. No implica que todas las reglas IEC para PE sean idénticas a las del EGC del NEC. Tampoco debe confundirse con el PEN, que combina funciones de protección y neutro bajo condiciones normativas particulares.

3. Trayectoria de falla: la corriente regresa a la fuente

Considérese una falla franca entre fase y carcasa en un receptor alimentado por un sistema sólidamente puesto a tierra. La tensión de la fuente impulsa corriente por la fase, el contacto de falla, la carcasa y la trayectoria de protección. En la configuración de servicio ilustrada, el retorno continúa por el MBJ y el conductor puesto a tierra del suministro hasta la fuente.

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La corriente se distribuye entre las trayectorias disponibles de acuerdo con sus impedancias. Puede existir una componente por electrodos, tuberías u otras interconexiones; eso no convierte al terreno en el sustituto de la trayectoria metálica requerida. El modelo de diseño debe identificar los caminos intencionales y las conexiones que podrían generar corrientes no deseadas.

Por qué una medición de 25 Ω no garantiza el disparo

Como ilustración límite, si se aplicaran 120 V a una trayectoria puramente resistiva de 25 Ω, circularían 4,8 A. No se ha incluido la resistencia del electrodo de la fuente, el suelo entre electrodos ni otras impedancias. Esa corriente no permite afirmar que un interruptor de 20 A despejará la falla. El problema se analiza con el lazo completo y con la curva del dispositivo.

Las conexiones deben permanecer continuas y soportar los esfuerzos de falla hasta el despeje. Una unión floja, corrosión, una canalización interrumpida o un puente omitido pueden invalidar el recorrido aunque el calibre del conductor sea correcto. Las exigencias de trayectoria, continuidad y capacidad de conducción son el punto de partida de la verificación. [1, 2]

4. Servicio y subtableros: localización de la unión y corrientes objetables

En un servicio puesto a tierra, la conexión del conductor puesto a tierra, el equipo de servicio y el sistema de electrodos se resuelve conforme a 250.24 y 250.28. La ubicación y cantidad de uniones dependen de la configuración de servicio. La expresión “un solo puente en todo el edificio” no describe adecuadamente instalaciones con varios desconectadores de servicio o sistemas derivados.

En el lado de carga del punto de unión correspondiente, el neutro y las masas deben mantenerse separados, salvo una disposición específica aplicable. En un subtablero típico: barra de neutro aislada del gabinete; barra de protección unida al gabinete; EGC que acompaña al alimentador; ausencia de un puente adicional entre esas barras. Las instrucciones de instalación del fabricante deben concordar con esa aplicación. [3]

Qué ocurre si se coloca otro puente N–PE aguas abajo

El neutro y la trayectoria de protección quedan conectados en ambos extremos. Parte de la corriente normal puede circular entonces por EGC, gabinetes, canalizaciones y elementos metálicos interconectados. El reparto depende de las impedancias; no hace falta una falla de aislamiento para que exista corriente por esas partes.

Las consecuencias incluyen diferencias de potencial sobre partes accesibles, interferencia con esquemas de protección y lecturas de corriente difíciles de interpretar. La corrección consiste en identificar la unión indebida y restablecer la topología prevista, conservando las conexiones de protección requeridas. Desconectar una protección para eliminar una corriente medida puede dejar una masa sin trayectoria de falla.

Neutro abierto y sistemas con cargas desbalanceadas

La pérdida del neutro puede desplazar las tensiones de cargas fase–neutro y transferir corriente a trayectorias metálicas si existen uniones indebidas. No debe diagnosticarse como un simple problema de resistencia de varillas. Deben revisarse continuidad del neutro, empalmes, terminales, carga por fase y conexiones N–PE, considerando todas las fuentes activas.

5. EGC: selección por protección y condiciones de instalación

Para el conductor de alambre, el punto de partida de 250.122 es la capacidad nominal o ajuste de la protección contra sobrecorriente aplicable al circuito. La corriente de carga o el calibre de fase, por sí solos, no sustituyen este dato. En protecciones ajustables debe documentarse qué ajuste rige la selección y cómo se controla su modificación.

Estos valores no constituyen la tabla completa ni resuelven todas las condiciones de 250.122. Para un valor intermedio de protección se utiliza la fila aplicable del código; no se interpola el área del conductor. Las derivaciones, motores y otras aplicaciones tienen disposiciones particulares que deben comprobarse antes de automatizar el resultado.

Casos que requieren una lectura adicional

• Varios circuitos en una canalización: puede admitirse un EGC común, dimensionado con la protección de mayor capacidad aplicable y las condiciones de 250.122(C).
• Motores: el ajuste elevado de protección contra cortocircuito/falla a tierra no debe interpretarse sin revisar 250.122(D) y el Artículo 430.
• Conductores derivados: verificar 250.122(G), además de las reglas de protección de los conductores derivados.
• Canalización como EGC: comprobar que el tipo y sus accesorios están admitidos por 250.118 y que la continuidad es efectiva.
• Ambiente e instalación: material, identificación, daño mecánico, corrosión y terminales deben ser compatibles.

La disposición de 250.122(A) indica que no se exige que el EGC sea mayor que los conductores del circuito. Esto no equivale a prohibir un conductor mayor. La selección final debe ser coherente con terminales, instalación y desempeño de la trayectoria.

6. Caso 1: aumento del EGC por caída de tensión

Datos: alimentador protegido a 200 A; conductor mínimo de fase previamente verificado, 3/0 AWG Cu; conductor finalmente instalado, 250 kcmil Cu; aumento motivado exclusivamente por caída de tensión. El EGC base es 6 AWG Cu. Se aplica la regla proporcional de 250.122(B) para este supuesto.

1. Áreas de referencia: 3/0 Cu = 167 800 cmil; 250 kcmil = 250 000 cmil; 6 Cu = 26 240 cmil.
2. Relación de aumento: 250 000 / 167 800 = 1,48987.
3. Área calculada: 26 240 × 1,48987 = 39 094,16 cmil.
4. Selección: 4 AWG Cu tiene 41 740 cmil y satisface el área calculada.

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Resultado: EGC 4 AWG Cu bajo las hipótesis indicadas. El resultado cambia si cambia el conductor mínimo de referencia, el material, la protección o la razón del aumento. El cálculo utiliza áreas, no el cociente entre números AWG.

En NEC 2023, 250.122(B) distingue los aumentos asociados a 310.15(B) y 310.15(C). No debe tratarse todo conductor más grande como si hubiera aumentado por caída de tensión. También existe una excepción basada en la determinación por una persona calificada de una trayectoria efectiva de falla; su aplicación exige fundamento técnico documentado. No es una casilla que pueda activarse sin análisis.

7. Caso 2: EGC en alimentadores con canalizaciones paralelas

Configuración: un alimentador protegido por un OCPD de 800 A, con dos juegos de fases de 500 kcmil Cu en dos canalizaciones. El ejemplo se limita a seleccionar el EGC: se presupone comprobada por separado la ampacidad, la admisibilidad del paralelismo, las terminales y la protección de las fases.

Para el caso de conductores de alambre en canalizaciones paralelas de 250.122(F), cada canalización recibe un EGC dimensionado con la protección de 800 A. El resultado base es 1/0 AWG Cu en cada una. No se divide la sección entre dos, ni se dimensiona cada EGC como si cada tubo estuviera protegido independientemente a 400 A.

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La disposición debe conservar los juegos completos de conductores del circuito y evitar recorridos que aumenten la impedancia de falla. La continuidad de los EGC se establece en ambos extremos. Las uniones a gabinetes y los elementos usados como trayectoria adicional deben ser aptos para esa función.

Dos errores diferentes: repartir entre tubos el área del EGC del alimentador, y aplicar esta misma regla al SSBJ situado antes de la protección secundaria de un transformador. Este último se selecciona con 250.102(C), según la configuración, y no mediante el mismo procedimiento del EGC.

8. GEC y sistema de electrodos: conexión, tamaño y continuidad

La primera decisión es identificar los electrodos que califican y están presentes. El sistema puede incluir elementos metálicos en contacto con el terreno, electrodo embebido en concreto, anillo, varillas u otros tipos admitidos. 250.50, 250.52 y 250.53 deben leerse juntos: uno define la integración, otro las características del electrodo y otro su instalación.

Para el GEC de los sistemas de CA tratados, 250.66 toma como referencia el conductor no puesto a tierra de suministro de mayor tamaño o el área equivalente por fase cuando hay conductores en paralelo. No se suman las tres fases entre sí. El cálculo debe distinguir conductores de cobre y aluminio y las restricciones de aplicación del material del propio GEC.

Excepciones por electrodo: importa qué alimenta cada tramo

• Varillas, tubos o placas: 250.66(A) permite limitar el tamaño exigible del tramo exclusivo a estos electrodos; para cobre, no se exige mayor que 6 AWG bajo esas condiciones.
• Electrodo embebido en concreto: para la conexión exclusiva contemplada por 250.66(B), no se exige mayor que 4 AWG Cu.
• Anillo de tierra: 250.66(C) relaciona el límite exigible de la conexión con el tamaño del conductor utilizado en el anillo.

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Estos límites no son una orden de reducir todo el GEC ni un permiso para dejar insuficiente un tramo común que continúa hacia electrodos con otros requisitos. Una derivación dedicada y un conductor troncal pueden necesitar tamaños diferentes. Los planos deben mostrar los puntos de derivación y especificar conexiones aptas para el tipo de conductor y ambiente.

Continuidad y protección mecánica

250.64 contiene requisitos relevantes para continuidad, protección e instalación del GEC. Un empalme permitido debe responder al método autorizado; no basta un conector que simplemente admita el calibre. También hay que verificar la unión de las envolventes ferromagnéticas del GEC conforme a la disposición aplicable, evitando que una protección mecánica introduzca una impedancia innecesaria en el recorrido.

Una tubería metálica de agua que reúne las condiciones de electrodo requiere el tratamiento y suplementación aplicables. Una tubería metálica interior que solo debe unirse, una tubería de gas y un electrodo no son categorías intercambiables. Los tramos aislantes, medidores, sustituciones por plástico y conexiones removibles deben identificarse en la inspección.

9. Caso 3: GEC y MBJ en un servicio de gran sección

Datos: cuatro conductores de 500 kcmil Cu en paralelo por fase. Se estudian un MBJ de alambre y el GEC general del servicio, ambos de cobre. La disposición concreta de los desconectadores y puentes por canalización se desarrolla aparte.

GEC: la selección general de la Tabla 250.66 para este rango conduce a 3/0 AWG Cu, antes de aplicar, donde procedan, condiciones particulares de los electrodos. No se utiliza un porcentaje indefinidamente creciente para este GEC.

MBJ: al superar 1100 kcmil Cu de área equivalente, la nota aplicable de la Tabla 250.102(C)(1) conduce, en este caso de materiales iguales, al 12,5 %:

Resultado: GEC general de 3/0 Cu y MBJ de 250 kcmil Cu. No deben igualarse por tener ambos una función asociada a puesta a tierra y unión. El MBJ forma parte de la trayectoria de retorno de falla; el dimensionamiento de cada elemento responde a una regla distinta.

Para puentes y fases de materiales diferentes debe utilizarse el procedimiento de equivalencia indicado en la tabla y sus notas. El umbral para conductores de aluminio es diferente. El 12,5 % no es una regla universal aplicable a cualquier “cable de tierra”.

Si el equipo incorpora un puente listado por el fabricante —por ejemplo, una barra, tornillo o conjunto específico— se utiliza según su identificación e instrucciones. La selección de un conductor de alambre no autoriza modificar arbitrariamente un conjunto de servicio certificado.

10. Transformadores y sistemas derivados separadamente

La condición de sistema derivado depende de la conexión eléctrica entre fuentes, no solo del nombre del equipo. En un transformador con aislamiento galvánico entre primario y secundario, el sistema secundario puede constituir un sistema derivado separadamente. Un autotransformador no se evalúa igual porque mantiene una conexión conductiva entre devanados.

En el sistema derivado sólidamente puesto a tierra se deben resolver por separado el SBJ, el conductor puesto a tierra, el GEC y la continuidad de las envolventes entre la fuente y la primera protección. 250.30 permite configuraciones concretas para localizar la unión del sistema. El plano debe elegir y desarrollar una; no mostrar simultáneamente todos los puentes posibles.

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SBJ en la fuente o en el primer desconectador

La figura muestra el SBJ en la fuente: desde ese punto, el neutro continúa aislado de las masas del tablero secundario. El SSBJ vincula la envolvente de la fuente y las partes metálicas del tramo de suministro secundario con el primer equipo. Aguas abajo de la protección se aplica el criterio de EGC del circuito.

Si se adopta una configuración con el SBJ en el primer desconectador, cambian el punto de unión y el detalle del conductor puesto a tierra y del GEC. Debe mantenerse una trayectoria efectiva y evitarse una circulación normal de neutro por partes metálicas. No es correcto añadir un segundo puente por la intuición de que “más conexiones a tierra siempre mejoran la seguridad”. Las excepciones de 250.30 se evalúan con su texto completo y la topología real.

Caso 4: secundario con dos canalizaciones

Datos: dos juegos de 250 kcmil Cu por fase desde un transformador hasta su primera protección secundaria; SSBJ de cobre individual en cada canalización; SBJ de cobre en la fuente. El ejemplo no selecciona la potencia del transformador ni la protección secundaria: esas verificaciones ya deben estar resueltas.

1. SBJ de la fuente: área equivalente 2 × 250 = 500 kcmil Cu. Para ese rango, el puente de alambre resulta 1/0 AWG Cu.
2. SSBJ individual: cada canalización contiene fases de 250 kcmil Cu; la selección correspondiente a 250.102(C) es 2 AWG Cu en cada canalización.
3. GEC general: con 500 kcmil Cu equivalentes por fase, la selección general es 1/0 AWG Cu, sujeta a las disposiciones aplicables a los electrodos.

Si se elige otra configuración de puente que une varias canalizaciones, debe aplicarse el criterio de suma correspondiente. La regla por canalización utilizada aquí no debe copiarse para reducir los EGC de un alimentador protegido aguas abajo.

11. Generadores, ATS y neutro conmutado

En un sistema trifásico de cuatro hilos, un ATS de tres polos suele conmutar las fases manteniendo el neutro conectado; uno de cuatro polos puede conmutar también el neutro. El número de polos debe interpretarse con el número de conductores del sistema: esa denominación no se traslada sin cambios a un suministro monofásico.

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Con neutro sólido, el generador mantiene una conexión directa con el conductor puesto a tierra del otro suministro; en el caso mostrado no constituye un sistema derivado separadamente. Colocar una unión adicional N–PE en él puede crear un retorno paralelo de neutro. Con el neutro conmutado y sin otra interconexión directa de conductores del circuito, se desarrolla la puesta a tierra y unión del sistema derivado del generador. [4]

La revisión debe incluir las posiciones de la transferencia, el bypass, mantenimiento, transiciones entre fuentes y todos los puentes instalados de fábrica. También deben comprobarse ubicación y polaridad de sensores de falla a tierra. Un detalle correcto en operación con red puede resultar incorrecto durante alimentación por generador si el neutro y los sensores no corresponden al esquema.

La necesidad de conmutar el neutro se decide con la arquitectura y las protecciones; no únicamente con la potencia del generador. Para UPS e inversores, deben revisarse los modos de operación, bypass y continuidad del neutro especificados por el fabricante.

12. Edificios separados y electrodos locales

Para un edificio alimentado por un alimentador, 250.32 debe revisarse junto con las reglas de desconexión y del sistema de electrodos. En una instalación nueva típica de un sistema puesto a tierra, el alimentador lleva su EGC; las masas del edificio se conectan a él, y se resuelve el sistema de electrodos del edificio.

La existencia de electrodos locales no autoriza a omitir el EGC del alimentador. Tampoco convierte el tablero del edificio en otro servicio donde pueda repetirse sin análisis la unión neutro–protección. El conductor puesto a tierra se mantiene separado de las masas en la configuración típica considerada.

Existen disposiciones específicas para determinadas instalaciones existentes y una excepción relacionada con un único circuito derivado que incluye EGC. Debe identificarse exactamente qué supuesto aplica; una excepción para una instalación existente no es una solución de diseño automática para una obra nueva. Las tuberías metálicas, comunicaciones y otros caminos entre edificios son parte de esta revisión.

13. La regla de 25 Ω y el electrodo suplementario

La disposición de 250.53(A)(2) relativa a una única varilla, tubo o placa y su electrodo suplementario se confunde con frecuencia con un objetivo universal. En el supuesto de esa regla, demostrar una resistencia a tierra de 25 Ω o menos permite aplicar la excepción al electrodo suplementario. No significa que todas las instalaciones eléctricas deban diseñarse únicamente con ese valor.

Instalar el electrodo suplementario conforme a la regla tampoco certifica que el sistema resulte menor de 25 Ω. La resistencia depende de resistividad, estratificación, humedad, geometría, separación e interconexiones. Dos electrodos cercanos comparten parte del volumen de suelo y no equivalen necesariamente a dos resistencias independientes en paralelo.

La longitud efectiva, el contacto con el terreno, la protección, la separación y la aptitud de los materiales se comprueban en las disposiciones de instalación del electrodo. Además, especificaciones de proyecto, reglamentos locales y aplicaciones especiales pueden exigir otros criterios.

14. Caso 5: comprobar el lazo de falla y el despeje

El dimensionamiento por tabla se complementa con el comportamiento del circuito. Para un equivalente monofásico de una falla fase–masa, puede escribirse:

U₀ es la tensión de la fase respecto al punto de referencia de la fuente en el equivalente utilizado. Z_retorno incluye los conductores, puentes y tramos necesarios para cerrar el circuito. No se deben sumar magnitudes de impedancia como si fueran resistencias, ni llamar |Z| a una cantidad compleja R + jX.

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Para U₀ = 120 V y falla franca, |Z| = √(0,200² + 0,065²) = 0,21030 Ω. La corriente resultante es 570,62 A, aproximadamente 571 A.

Cómo convertir el resultado en una decisión

Se ubica esa corriente en la banda de actuación de la protección real y se obtiene el tiempo máximo de despeje correspondiente a sus ajustes y tolerancias. Deben considerarse la temperatura del conductor, tensión mínima y condiciones de fuente que produzcan la menor corriente de falla relevante. Una corriente elevada respecto a la carga no demuestra por sí sola disparo instantáneo.

Ejemplo condicional: si la curva y el ajuste de un dispositivo concreto garantizaran el tiempo exigido a partir de 400 A, los 571 A del modelo superarían ese umbral. Si el umbral garantizado fuera 800 A, no podría justificarse ese tiempo con este resultado. Los valores 400 y 800 A son hipótesis comparativas, no curvas de un interruptor comercial.

Falla mínima, falla máxima y solicitación térmica

El caso mínimo sirve para verificar sensibilidad y desconexión. El máximo sirve para revisar capacidad interruptiva y esfuerzos. El análisis térmico debe considerar energía pasante y tiempo de despeje; en dispositivos limitadores se utilizan datos del fabricante adecuados a la corriente prospectiva. La relación adiabática I²t ≤ k²S² es útil dentro de su método y rango de aplicación, con k correspondiente al material, aislamiento y temperaturas; no sustituye automáticamente las tablas NEC. [12]

En una red trifásica, la falla monofásica a tierra puede requerir componentes simétricas: para el modelo y bases correspondientes, I_LG = 3E₁ / (Z₁ + Z₂ + Z₀ + 3Z_f). La conexión del transformador y la impedancia de secuencia cero son decisivas. El dato de cortocircuito trifásico no determina por sí solo la falla a tierra.

15. Uniones, gabinetes, canalizaciones y tuberías

La selección del conductor solo resuelve una parte del montaje. 250.8 y las reglas específicas exigen conexiones mediante medios aptos para la función. Deben verificarse superficies de contacto, corrosión, preparación indicada por el fabricante, compatibilidad de metales y torque especificado. La pintura o recubrimientos en interfaces de unión requieren el tratamiento autorizado o un medio diseñado para establecer la conexión.

En el servicio, 250.92 requiere especial atención a envolventes y canalizaciones; las condiciones no son idénticas a las de un circuito aguas abajo protegido. Un accesorio aceptable en una aplicación puede necesitar medidas adicionales de unión en otra. Las conexiones a través de entradas concéntricas o excéntricas deben revisarse con las disposiciones aplicables, la tensión y el listado del equipo.

Para cajas y dispositivos, el detalle de continuidad debe evitar que la retirada de un dispositivo interrumpa la conexión de protección de otros equipos. Las puertas, tapas, partes articuladas y secciones desmontables se evalúan según construcción, listado y función; no se prescribe indiscriminadamente un puente para cada pieza sin revisar el conjunto.

Las tuberías de agua y otras partes conductoras que requieren unión se evalúan con 250.104 y las reglas aplicables. No debe utilizarse una tubería de gas como electrodo. Tampoco debe suponerse que toda estructura metálica conserva continuidad eléctrica después de una reforma, una junta aislante o un cambio de material.

Una “tierra aislada” para un equipo sensible puede permitir una trayectoria de protección aislada de ciertas masas intermedias, bajo su regla particular; no significa un electrodo independiente sin conexión al sistema de protección. Deben distinguirse referencia funcional, apantallamiento, equipotencialidad y protección contra choque.

16. Sistemas no puestos a tierra, HRG, CC e instrumentación

Sistemas no puestos a tierra y alta resistencia

En un sistema no puesto a tierra, las masas continúan requiriendo unión y protección. La primera falla a tierra puede quedar limitada por las capacitancias y fugas del sistema, pero desplaza las tensiones respecto a tierra. Una segunda falla en otra fase puede establecer un circuito de gran corriente entre fases a través de la red de protección.

En HRG, la impedancia del neutro se selecciona con la corriente capacitiva del sistema, continuidad requerida, detección y límites de aplicación. La primera falla exige identificación y respuesta; no constituye permiso indefinido de operación. La selección de equipos también debe contemplar las tensiones fase–tierra durante falla y la idoneidad de sus protecciones. Estos sistemas requieren un diseño diferente del sólidamente puesto a tierra. [6]

Corriente continua y fuentes electrónicas

La Parte VIII contempla sistemas de CC. Deben definirse tensión, polo puesto a tierra cuando corresponda, esquema de detección y dispositivo capaz de interrumpir la corriente continua. Para baterías, fotovoltaica e inversores también se aplican los artículos específicos del equipo y de la instalación.

La corriente de falla de un convertidor puede estar limitada por su control y variar con el tiempo. No debe modelarse automáticamente como un transformador con bus infinito. Los modos de bypass, aislamiento galvánico y conexión del neutro o polo de referencia son datos de diseño, no supuestos editoriales.

Transformadores de corriente y tensión

La Parte IX requiere atención a circuitos secundarios y carcasas de transformadores de instrumentos. El esquema debe mostrar la referencia a tierra prevista para cada circuito y las uniones de envolventes. Múltiples referencias no justificadas pueden introducir corrientes circulantes y errores de medida o protección. En transformadores de corriente, el procedimiento de mantenimiento debe impedir la apertura de un secundario con corriente primaria; se utilizan los dispositivos y prácticas de prueba previstos para ese circuito. [13]

Más de 1000 V y subestaciones

La Parte X y las normas de diseño aplicables exigen ampliar el análisis: corriente de malla, reparto entre retornos, tiempo de despeje, paso, contacto y potencial transferido. La sección térmica de los conductores de malla y la geometría del sistema se justifican con datos del sitio. Copiar la tabla de un EGC de baja tensión no resuelve ese estudio.

17. Aplicación internacional: NEC, IEC y reglamentación local

El NEC es un código de instalación cuya exigibilidad depende de la adopción local. IEC 60364 utiliza otra estructura para describir esquemas, medidas de protección y conductores. Comparar ambos enfoques ayuda al ingeniero; declarar equivalencia total entre sus tablas y excepciones conduce a errores.

La regla de la trayectoria metálica del caso NEC sólidamente puesto a tierra desarrollado en esta guía no debe utilizarse para descalificar un sistema TT diseñado conforme a IEC. Cada esquema combina una trayectoria y una medida de protección. Tampoco corresponde crear un puente N–PE en una instalación TT copiando un detalle de servicio NEC. [7–9]

Caso 6: condición TT con protección diferencial

Para la condición de coordinación R_A × I_Δn ≤ U_L, supóngase R_A = 80 Ω, I_Δn = 0,30 A y U_L = 50 V, límite aplicable al supuesto analizado. El producto es 24 V, menor que 50 V. Se satisface esa desigualdad.

Los 24 V son el producto de la condición de coordinación, no la tensión instantánea de contacto calculada durante una falla. El resultado no demuestra toda la protección: faltan tiempos de desconexión, características y tipo de diferencial, selectividad, continuidad del PE y condiciones externas. Un diferencial de 300 mA tampoco satisface por sí mismo las exigencias de protección adicional de personas cuando se requiere una sensibilidad de 30 mA. En condiciones especiales puede aplicar otro límite de tensión. [8]

Colombia, México y España: identificar el documento exigible

En Colombia deben identificarse el RETIE aplicable, su régimen de transición cuando corresponda y las referencias normativas exigidas al proyecto, incluida la edición pertinente de NTC 2050. En México, la NOM aplicable y las disposiciones de la autoridad y del suministro. En España, el REBT, sus ITC y las normas que correspondan. Esta guía no atribuye automáticamente a esos países la edición NEC 2023 ni presenta números de sección como equivalencias universales.

La memoria debe indicar país, jurisdicción, edición adoptada, modificaciones y base de cada cálculo. “Según normas internacionales” no identifica un criterio verificable.

18. Verificación en obra: qué mide cada ensayo

La comprobación comienza contrastando el unifilar con lo instalado: fuentes, puentes, neutros, masas, electrodos, conectores y puntos de prueba. Después se seleccionan los ensayos. Una cifra sin método, configuración y condición del sistema es insuficiente para aceptar una instalación.

En caída de potencial, debe evaluarse el emplazamiento de las sondas y la estabilidad de resultados al desplazar la sonda de potencial. La regla práctica de una única posición no es universal para mallas extensas o terreno estratificado. Los caminos paralelos pueden alterar la lectura; el método debe indicar cómo se controlan. [10]

La pinza sin estacas requiere un circuito de retorno existente. Una lectura pequeña puede corresponder a un lazo metálico y no al paso por el terreno que se quería evaluar. Antes de interpretar el dato se dibuja la trayectoria de corriente del instrumento. La desconexión de un conductor de protección o GEC para ensayar exige un procedimiento que mantenga la seguridad de la instalación. [11]

El registro debe incluir instrumento y calibración, fecha, condiciones del terreno, conexiones durante el ensayo, puntos medidos, valores, criterio de aceptación y responsable. Para protección, se agregan modelo, ajustes, tiempos y escenarios de alimentación comprobados.

19. Contenido mínimo de una memoria revisable

1. Base normativa: edición, jurisdicción y límites del estudio.
2. Arquitectura: fuentes, niveles de tensión, conexión de devanados, transferencia y estados de operación.
3. Topología de unión: ubicación de MBJ/SBJ, conductores puestos a tierra, EGC, SSBJ y GEC; separación de neutros aguas abajo.
4. Datos de conductores: material, área, longitud, paralelos, canalización, temperatura de cálculo y terminales.
5. Dimensionamiento: tabla/regla empleada para cada elemento, aumentos y excepciones justificadas.
6. Protección: corriente máxima y mínima relevantes, curvas, ajustes, capacidad interruptiva y esfuerzos.
7. Electrodos: tipos existentes, geometría, interconexión, estudio de suelo cuando corresponda y criterio de diseño.
8. Detalles constructivos: conectores, tratamiento de uniones, protección mecánica y condiciones ambientales.
9. Verificación: inspecciones, ensayos, resultados y conformidad con los criterios del proyecto.

Los cambios de obra deben actualizar estos datos. Aumentar la sección de fase, incorporar otro transformador, cambiar una transferencia o modificar la protección puede afectar el dimensionamiento o la trayectoria de falla. La memoria debe permitir reconstruir la decisión, no limitarse a presentar el calibre final.

20. Errores que invalidan una revisión de puesta a tierra

21. Herramientas para continuar el diseño

La herramienta debe corresponder al problema. Una calculadora de calibre no calcula necesariamente gradientes de potencial; una de cortocircuito trifásico no resuelve automáticamente la falla monofásica a tierra. El alcance del resultado forma parte de su uso profesional.

22. Preguntas frecuentes de diseño