Diseño de Sistemas de Puesta a Tierra y Seguridad Humana
ANSI/IEEE 80
La norma ANSI/IEEE 80 proporciona las directrices para el diseño de mallas de tierra en instalaciones de potencia, garantizando que, durante una falla a tierra, las diferencias de potencial en la superficie no superen los niveles tolerables por el cuerpo humano. En un hospital, esto es crítico no solo en la subestación, sino en la integración con la red de tierra de los quirófanos.
Potenciales de Paso y de Contacto
Durante una falla, la corriente que se disipa en el suelo genera un Aumento del Potencial de Tierra (GPR). La norma define dos riesgos principales:
- Tensión de Contacto (Touch Voltage): La diferencia de potencial entre una estructura metálica conectada a tierra y el suelo donde se apoya una persona.
- Tensión de Paso (Step Voltage): La diferencia de potencial entre los pies de una persona mientras camina cerca del punto de falla.
La ecuación fundamental para determinar la corriente corporal tolerable (ⅠΒ) se basa en el peso de la persona y el tiempo de despeje de la falla (ʦ):
Para cumplir con la norma, los ingenieros deben modelar la resistividad del suelo y diseñar una cuadrícula de conductores enterrados que mantenga las tensiones calculadas por debajo de los límites tolerables. En áreas críticas, esto se complementa con la «Equipotencialidad», donde todas las superficies metálicas conductoras se conectan a una barra de tierra de referencia para asegurar que no existan gradientes de voltaje peligrosos entre el paciente y los equipos médicos.
