CONTENIDO
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1.1 Introducción
1.2 La separación entre cables eléctricos de energía y cables de comunicaciones
1.3 La puesta a tierra eléctrica itc-bt-18 y la de señales débiles tia 942.
1.4 Comprobaciones en fase de commissioning de los trabajos ejecutados
1.1 INTRODUCCION
En el interior de los edificios cada vez más se utilizan las redes de comunicaciones para transmisión de información-( ordenes-imágenes, parámetros ,etc ) con mayor capacidad y dotación en lugar del uso de buses dedicados. Lo podemos ver en los sistemas BMS, seguridad anti-intrusión, vigilancia CCTV o contaje de energía eléctrica-térmica.
Es sabido que se deben tomar medidas para que los cables de suministros eléctricos no perturben los cables de comunicaciones pues éstos últimos transmiten señales débiles, fáciles ser alteradas por las inducciones electromagnéticas procedentes de las líneas de potencia.
Otro aspecto que es de una importancia no menor es la puesta a tierra de las instalaciones eléctricas que es imprescindible para obtener un nivel de seguridad para evitar accidentes a personas y para la protección de equipos. En las instalaciones de señales débiles la puesta a tierra es garantía de un correcto funcionamiento de los sistemas.
1.2 LA SEPARACIÓN ENTRE CABLES ELÉCTRICOS DE ENERGÍA Y CABLES DE COMUNICACIONES
Ejecutar las instalaciones de señales débiles y obtener un correcto funcionamiento , depende como todo de un buen replanteo, utilización de materiales adecuados y conocer – tener la precaución necesaria cumpliendo las normas de ejecución con las que se han diseñado.
El apartado 6 de la norma UNE-EN 50174-2:2018 ( Tecnología de la información. Instalación del cableado. Parte 2: Métodos y planificación de la instalación en el interior de los edificios ), establece las condiciones para el cálculo de la separación entre los cables de acuerdo con la serie de normas UNE EN 50288 (redes LAN (UTP, FTP…)) y los cables de energía para asegurar que los primeros no se vean afectados por los campos electromagnéticos generados por los últimos afectando a la transmisión de las señales débiles que conducen.
Se debe conocer la clasificación de separación de los cables de tecnologías de la información (redes LAN) y que ésta se establece en función del tipo de cable (apantallado, no apantallado, coaxial / doble axial) y de un parámetro de transmisión particular que nos debe facilitar el fabricante en su ficha técnica ( ver tabla 1 ).
Tabla 1
De acuerdo con la clasificación de separación (con letras a-b-c-d ) obtenemos unos valores de base (S) para calcular la distancia mínima que es necesario prever entre los tendidos de tecnologías de la información y los de energía. ( ver tabla 2 ).
Pueden ocurrir distintas situaciones de ejecución como por ejemplo en bandejas tipo rejilla, perforada, lisa, compartidas con o sin separador interior hasta llegar al canalizado de comunicaciones bajo tubo metálico de espesor mínimo 1,5mm.
Tabla 2
Estos valores de base han de ser multiplicados por un factor de cableado de suministro eléctrico (P) para obtener la distancia de separación resultante.
Tabla 3
El factor P depende de la cantidad de carga eléctrica que discurre por el conductor y en según el número de veces que hay 20 A en la canalización de energía. Representa , por ejemplo , que si una línea trifásica con 140 A de intensidad corresponde a 21 veces 20 A (140 A/20 A= 7; trifásica 7 x 3 = 21).
El factor P en este caso sería 2. ( ver tabla 3 )
La distancia de separación será el producto de S x P.
Se recomienda leer la norma UNE EN 50174-2 para ampliar información.
Ejemplo práctico
Queremos saber la distancia de separación que debe respetarse entre un tendido de BT con un cable trifásico de 25 A de intensidad por fase y un tendido de cables S/FTP UC900 HS23 Cat. 7 de Prysmian.
Empleamos para la canalización una bandeja de PVC perforada con separador de cables de energía y comunicaciones.
Vemos que el cable S/FTP es apantallado por lo que debemos conocer su atenuación de acoplamiento (coupling attenuation) para obtener su clasificación de separación.
Vemos en la ficha técnica que la atenuación de acoplamiento es de 75 dB lo que se corresponde con la clasificación de separación “c”. Al tratarse de una canalización en bandeja de PVC no hay barrera electromagnética de separación y en la segunda tabla vemos que la separación S de base será de 50 mm, valor que debemos multiplicar por P para obtener el valor real de separación entre tendidos.
Tabla 4
Calculamos P:
( 25/20 A = 1,25; redondeado 1,25 x 3= 3,75
En la tabla de factor de cableado vemos que entre 4- 6 veces 20 A el factor P es 0,4.
La distancia de separación mínima S x P seria:
D = S x P = 50 mm x 0,4 = 20 mm
En las mismas condiciones de bandeja porta cables, si usamos un cableado con una atenuación de acoplamiento superior, nos llevaría a una mejor clasificación de separación (d) y nos permitiría reducir las distancias.
1.3 LA PUESTA A TIERRA ELECTRICA ITC-BT-18 Y LA DE SEÑALES DÉBILES TIA 942.
La puesta a tierra de las instalaciones eléctricas viene desarrollada en el Reglamento electrotécnico para baja tensión, ITC-BT-18. Así con más detalle en la guía técnica del citado reglamento.
En esta ITC se disponen de diferentes definiciones:
- La toma a tierra: red enterrada de picas, anillos o otros para disipar la corriente. Que puede ser picas en edificios antiguos o anillos de 35 cu desnudo en edificios nuevos.
- Conducto de tierra: cable que une la toma de tierra con la caja de bornes de tierra. Normalmente 35 mm2 de cobre. Aunque es recomendable calcular en cada caso la sección mínima necesaria de acuerdo con la UNE-HD 60364-5-54:2011.
- Conductor de protección (Sp): conductor de protección que une la caja de bornas de tierra con la instalación receptora. En este caso su sección está en función de los conductores de fase. Ver tabla 2 de la ITC. Aunque es recomendable calcular en cada caso la sección mínima necesaria de acuerdo con la UNE-HD 60364-5-54:2011.
Por otro lado la reglamentación de ascensores (conexión guías), antenas TV, etc.. requieren sus respectivas puestas a tierra con trazado independiente desde el conductor de tierra (conductor desde caja de bornes), pero nunca TT diferente a la del edificio, salvo en pararrayos que hay sus teorías y todas con su más y menos.
Disponemos de una red de puesta a tierra «auxiliar» llamada equipotencial, con objeto de proteger elementos pasivos no eléctricos, como las bañeras, las mesas metálicas de una cocina, las tuberías de climatización, etc. Estos elementos unidos con la red equipotencial se conectarán al tierra general de BT.
Cuando se trate exclusivamente de elementos metálicos que no puedan someterse a tensión, la sección estará en función de las secciones de tierra del conducto de protección (Se=Sp/2 con un mínimo de 6 mm2), así como la conexión equipotencial Sp/2 de acuerdo con el punto 8 de la ITC-18.
Por lo tanto, en una instalación de baja tensión debe haber un conductor que vaya desde la caja de borne de tierra y se una al embarrado de tierra del cuadro de BT desde donde se derivan los conductores de protección a subcuadros o equipos y uniones equipotenciales.
Un recordatorio sobre las puestas a tierras y redes equipotenciales habituales en edificios que se instalan de manera independiente para un régimen de neutro TT:
- T. del CMT ( centro de media tensión, en ocasiones lo solicita EDE independiente )
- T. de los herrajes del CMT
- T. del neutro del transformador
- T. de servicio del neutro de los grupos electrógenos
- T. de baja tensión
- T. pararrayos
- RED equipotencial RITI – RITS (telecomunicaciones)
Finalmente, todas ellas estarán conectadas de manera independiente, tal y como se especifica anteriormente, en tomas de tierra por picas creando anillos con conductor enterrado, separadas físicamente por distancias normativas. La separación mínima entre las tomas de tierra independientes será de 15 metros. Cuando el terreno presente una resistividad elevada se calculará de acuerdo con la formula especificada en el punto 11 de la ITC-18.
Algunas CONSULTAS Y RESPUESTAS a los técnicos de obra sobre la puesta a tierra eléctrico de algunos equipamientos específicos:
- Conectar tierra del RITS al tierra general de BT.
- Conectar tierra inversores de fotovoltaica al tierra general de BT.
- Conectar tierra estructura placas fotovoltaicas al tierra general de BT.
- Conectar tierra del RITI al tierra general de BT.
- Conectar tierra de sub-cuadros al tierra general de BT.
- Conectar tierra del Cuadro General conectado a la malla equipotencial no con picas independientes.
- Conexión de herrajes de ascensores tierra independiente hasta conectar a la malla de tierra general del edificio
- Conexión de antenas tierra independiente hasta conectar a la malla de tierra general del edifico
- Conexión de la malla equipotencial de salas de media tensión.
Si disponemos de una red de señales débiles (telecomunicaciones), lo adecuado es remitirse a las normas TIA, y realizar la red equipotencial, cumpliendo la TIA 942.
Adicional al de equipotencial o incorporando el valor más desfavorable de las dos posibilidades.
Algunas observaciones a forma de resumen de la TIA-942:
- El embarrado de equipotencialidad principal debe tener una sección de 6mm x 100 mm de alto y la longitud necesaria.
- El conductor principal debe tener una sección mínima de entre 16 mm2 y 95 mm2 dependiendo de la longitud de este, para realizar un bucle de baja impedancia.
- En cada planta o cuarto de telecomunicaciones debe haber un embarrado de conexión de 6 mm de espesor por 50 mm de alto y longitud necesaria, unido con un cable de 16 mm2 al vertical.
Desde este embarrado de planta debe unirse con un cable de 16 mm2 todos los equipos eléctricos y electrónicos (cuadro BT, rack, bandeja de datos o bt), generando una red de disipación ( lo importante es crear una red equipotencial ).
Cualquier tensión entre neutro y tierra de más de 2 VPP ya puede generar problemas y errores.
Desde un punto de vista práctico se puede instalar una vertical equipotencial única Se=Sp/2 (mínimo de 50mm2) o uno exclusivo para telecomunicaciones de 50mm2 y en cada cuarto instalar un distribuidor de tierra y alimentar los equipos electrónicos, cuadros de BT, etc según REBT (Se=St/2) con un mínimo de 6mm2.
En esta red equipotencial no podemos olvidar los suelos técnicos, que se deben poner a tierra las patas en retícula de 3×3 o 4x4m, con un cable de 16 mm2, aunque con 6 mm2 suele ser suficiente si no son centros de datos.
1.4 COMPROBACIONES EN FASE DE COMMISSIONING DE LOS TRABAJOS EJECUTADOS
Durante la ejecución de las puestas a tierra de las diferentes instalaciones, realizamos las medidas reglamentarias para garantizar la correcta ejecución.
Se realiza la medida de la resistencia de puesta a tierra por el método de tres conductores.
Las medidas se efectúan mediante un telurómetro (comprobador multifunción), que inyecta una intensidad de corriente conocida, a una frecuencia superior a los 50 Hz, y mide la caída de tensión, de forma que el cociente entre la tensión medida y la corriente inyectada nos da el valor de la resistencia de puesta a tierra.
La conexión se efectúa a tres terminales tal y como se indica en la figura, de forma que la intensidad se inyecta entre E y H, y la tensión se mide entre S y E. La puesta a tierra de la instalación está representada por el electrodo E, mientras que los otros dos electrodos hincados en el terreno son dos picas auxiliares de unos 30 cm de longitud.
Una vez acabada la instalación de tierra, verificamos con un equipo de medida calibrado en los diferentes cuadros eléctricos y receptores mediante la medida reglamentaria resistencia a tierra por bucle.
Los elementos metálicos conectados a tierra mediante un conductor equipotencial se comprueban mediante el método de continuidad.
Esta medición se efectúa mediante un ohmímetro (comprobador multifunción) que aplica una intensidad continua del orden de 200 mA con cambio de polaridad, y equipado con una fuente de tensión continua capaz de generar de 4 a 24 voltios de tensión continua en vacío o a través de un comprobador de baja tensión multifunción.
Los circuitos probados deben estar libres de tensión. Si la medida se efectúa a dos hilos es necesario descontar la resistencia de los cables de conexión del valor de resistencia medido.
La prueba se puede realizar también mediante un polímetro en la posición de “resistencia”. En ese caso el aparato emitirá un pitido cuando exista continuidad.
