¿Qué es la puesta a tierra de alta resistencia?
La puesta a tierra de alta resistencia (HRG) en sistemas eléctricos consiste en conectar el punto neutro del sistema a través
de una resistencia para limitar las corrientes de falla a tierra cuando se producen. En muchas aplicaciones, este tipo de
sistema de suministro eléctrico puede seguir funcionando con una falla a tierra, y controla la tensión de falla a tierra en
los equipos accionados, evitando riesgos innecesarios. Los equipos HRG ofrecen lo mejor de los sistemas de alimentación
trifásica con y sin conexión a tierra, sin dejar de ser rentable.
Los dispositivos de protección de sobrecorriente, como fusibles y seccionadores de carga, incluso aquellos destinados para
la protección contra fallas a tierra, no pueden proteger contra fallas a tierra en un sistema HRG. Un sistema de detección
de fallas a tierra adecuado detectará la corriente de falla a tierra en el rango de bajos amperios o miliamperios. Si se
diseña correctamente, este sistema también localizará rápidamente la salida de alimentación, el interruptor o la carga
defectuosa. Los sistemas de disparo (incluidos los sistemas de protección contra segundas fallas a tierra) pueden desconectar
automáticamente el circuito averiado, permitiendo que el resto del sistema siga funcionando.
La corriente de falla a tierra es limitada
Cuando se produce una falla a tierra, fluye una corriente de falla no deseada de la misma forma que ocurre en un sistema
sólidamente puesto a tierra, pero la diferencia en los sistemas HRG es que esta corriente es restringida normalmente a 10
A o menos por la resistencia de puesta a tierra del neutro (NGR). Esto tiene varias ventajas: hay suficiente corriente para
detectar y localizar las fallas a tierra; se evita la escalada de daños en el punto de la falla; no pueden producirse fallas
de arco a tierra; el potencial de contacto (la tensión entre el bastidor del equipo y tierra) se limita a un nivel más seguro;
se permite el funcionamiento continuado hasta que el sistema pueda apagarse de forma controlada; y no puedan producirse
sobretensiones transitorias.
¿Puede un sistema HRG defectuoso funcionar indefinidamente?
Al igual que en los sistemas aislados de tierra, durante una falla a tierra la tensión de línea a tierra de las fases sin
falla aumenta (de la tensión de línea a neutro a la tensión de línea a línea), lo que aumenta la probabilidad de una
segunda falla a tierra debido a una mayor tensión en el aislamiento. El equipo averiado debe ser reparado o sustituido
tan pronto como sea posible.
Aunque la puesta a tierra de la resistencia reduce la probabilidad de que se produzca un arco eléctrico de línea a tierra,
lo que hace que los sistemas sean más seguros, la corriente de línea a línea y la energía del arco eléctrico de línea a línea
no se ven afectadas.
La NGR es un componente vital
Los sistemas conectados a tierra a través de resistencia dependen de la integridad de esta, que debe ser monitorizada
continuamente. Una falla en la NGR que afecte a su continuidad (NGR abierta) hace que el sistema pase a estar aislado de
tierra, anula la detección de fallas a tierra por detección de corriente y permite la posibilidad de una sobretensión
transitoria; en caso de cortocircuito, el sistema está sólidamente conectado a tierra con la consiguiente corriente de
falla a tierra potencialmente alta y un mayor riesgo de arco eléctrico. Por estas razones, las NGRs deben ser monitoreadas
continuamente para detectar estas condiciones y también detectar fallas a tierra (incluso durante un modo de falla NGR-abierta).
Los monitores de resistencias de puesta a tierra de neutro NGRM500 y NGRM700 de Bender proporcionan las tres funciones de
protección requeridas definidas por la sección 10 del Código CE 2021: una falla a tierra en los conductores portadores de
corriente, una NGR en cortocircuito y una NGR abierta.