Sistemas de puesta a tierra en las instalaciones de cableado estructurado

Las instalaciones de cableado estructurado deben de ser puestas a tierra  con el objeto de conseguir las tres siguientes ventajas:

  • Protección de las personas que manipulan los diferentes equipos electrónicos y armarios de cableado, ante averías fortuitas que pueden provocar que las masas metálicas de los elementos anteriores queden bajo tensión.
  • Protección de los equipos electrónicos activos ante descargas eléctricas provocadas por fenómenos atmosféricos
  • Protección de los equipos electrónicos y del propio cableado estructurado ante interferencias electromagnéticas.

Se debe de recordar que la práctica totalidad de las redes de suministro de energía eléctrica utilizan el sistema TT. En este sistema el neutro está unido a tierra en las subestaciones y/o transformadores que alimentan al usuario final. Esta conexión a tierra del neutro tiene como objeto el “evitar la aparición fortuita de tensiones compuestas entre fase y tierra”, cuando por una avería una fase queda conectada a tierra o bien por las propias capacidades distribuidas a tierra que tienen todas las líneas de alimentación eléctrica.

El sistema TT anterior protege a los usuarios de sufrir una fuerte descarga eléctrica (tensión compuesta entre fases) al tocar de forma accidental una fase y estar haciendo contacto con tierra con otra parte del cuerpo. Pero por contra, ahora cuando un usuario toca una fase o un equipo eléctrico con cubierta metálica y con defecto de aislamiento en su interior, siempre recibirá una descarga eléctrica.

Para evitar ese peligro se hace necesario conectar a tierra también todas las masas metálicas de los equipos eléctricos y electrónicos que están conectados a la red eléctrica. De esta manera, si se produce un fallo de aislamiento eléctrico en uno de estos equipos, al tocar de forma accidental su cubierta metálica no habrá peligro de descarga eléctrica, ya que dicha cubierta metálica está unida directamente a tierra y por tanto, la persona que está tocando dicho equipo, está cortocircuitado por esa conexión a tierra.

En una instalación de cableado estructurado, tanto los equipos activos como switches y routers, y los propios racks metálicos contienen conexiones a la red eléctrica, y por tanto un fallo de aislamiento en los mismos conduciría a la situación de peligro anteriormente indicada. Una conexión a tierra de dichos armarios o racks y de los equipos electrónicos allí instalados es de caracter obligatorio.

Por otro lado, debido al efecto de “jaula de Faraday”, si un armario o rack de comunicaciones está conectado a tierra, cualquier descarga eléctrica de tipo atmosférico que pudiera afectar al cuarto de telecomunicaciones será conducida a tierra y se evitarán posibles averías en los equipos activos de red situados en el interior de armario o rack.

La explicación a este fenómeno es relativamente sencilla: Para que circule corriente eléctrica por cualquier sistema, debe de existir una diferencia de potencial en los extremos. Si el sistema en cuestión –una persona, un aparato electrónico, etc – está rodeado por una superficie metálica conductora, la diferencia de tensión entre cualquier par de puntos es nula, y por lo tanto no puede circular corriente eléctrica por la persona o aparato electrónico situado en el interior.

Las normas TIA/EIA 568-C remiten al estandar TIA/EIA-J-STD-607-A para fijar los diferentes aspectos técnicos referentes a la puesta a tierra y apantallamientos en instalaciones de cableado estructurado. Con caracter general se deberán tener en cuenta los siguientes aspectos:

  • La pantalla de los cables ScTP deberá ser conectada a tierra en el distribuidor de cableado horizonta, mediante unión a la barra de tierra del cuarto de telecomunicaciones.
  • La conexión a tierra en el área de trabajo se logra mediante la propia conexión a tierra disponible en la conexión a la red eléctrica de los equipos de usuario. Para que esto sea posible, los latiguillos deben de ser también de tipo ScTP.
  • En el área de trabajo la diferencia de tensión entre la toma de tierra de la red eléctrica y la pantalla de protección de los cables ScTP no debe de exceder de 1v eficaz. Si hubiera una tensión superior, debe de ser corregida la anomalía antes de proceder a usar el cable.
  • En el cuarto de entrada de los servicios de telecomunicaciones deben de ser instaladas barras de cobre de un espesor de 1/4 de pulgada (6,3 mm), una anchura de4 pulgadas(10 cm) y de longitud variable. En los cuartos de telecomunicaciones su anchura será de2 pulgadas(5cm).
  • Estas barras de cobre estarán perforadas a intervalos regulares y en dichos orificios se atornillaran las conexiones de tierra de racks, equipos activos de red y protectores contra sobretensiones.
  • Las barras de cobre estarán unidas entre sí y con la tierra del edificio por un cable de color verde de al menos 6 AWG, siendo un valor recomendado 3 AWG.

Como se ha indicado anteriormente, a fin de minimizar las interferencias electromagnéticas en el cableado vertical y horizontal, cuando se usa cable de pares, en una instalación de cableado estructurado, es necesario el empleo de cables apantallados. Estos cables apantallados (ScTP) deben de tener una correcta conexión a tierra de sus pantallas mediante latiguillos del mismo tipo y conectados a los equipos de usuario, los cuales deberán estar convenientemente conectados a tierra.

Cuando la instalación de cableado estructurado comprende varias plantas en un edificio, el procedimiento de conexión de tierras se debe de extender a la totalidad de las plantas, tal y como se muestra en la siguiente figura

Obviamente todo lo anterior exige una buena toma de tierra en el edificio. Si esta conexión a tierra es defectuosa o se encuentra en mal estado, el sistema de protección instalado no cumplirá su función. Las conexiones a tierra de los edificios se realizan mediante un sistema de picas (barras de cobre) insertadas en la tierra a cierta profundidad, y normalmente protegidas mediante una arqueta por la que tiene que entrar el agua de la lluvia, a fin de que el terreno mantenga un cierto grado de humedad.

Ejemplo de arqueta de la puesta a tierra de un edificio

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Arqueta de puesta a tierra en la calle Ramón Rubial de Erandio (Bizkaia)

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Detalle de la arqueta de puesta a tierra

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Localización de la calle Ramón Rubial, junto al Instituto Tartanga

La comprobación del correcto estado de la toma de tierra del edificio requiere de la utilización de un Telurómetro o Medidor de tierras. Su manejo es relativamente sencillo, pero realizar la comprobación exige en general el desconectar la tierra del edificio y esto obliga a “parar” el funcionamiento eléctrico del edificio, además de otras precauciones obligatorias. Para mayor información acerca de la comprobación de la conexión de tierras se puede consultar la amplia bibliografía existente en internet, estando recomendado el siguiente artículo técnico:   http://www.atix-eg.com/files/Pozo%20tierra-FLUKE.pdf

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11 respuestas a Sistemas de puesta a tierra en las instalaciones de cableado estructurado

  1. Tecnoweld dijo:

    Los invito a que conozcan a Tecnoweld, una empresa que ofrece soluciones precisas para el suministro, instalación y mantenimiento de sistemas de puesta a tierra y sistemas de apantallamiento http://tecnoweld.com.co/

  2. Kelvin Rivas dijo:

    Saludos a Todo el grupo

    Muy interesante este blog desde que lo vi me parece que deja mucha información de calidad.

    Por otra parte les quería comentar si saben de alguna empresa que este buscando personal para hacer instalaciones en trabajos como en planta interna, fijacion de armarios Reck, aterramientos de los mismos, cableado estructurado, redes UTP, conectorizacion de cableados en Coaxial UTP, energía, andrew, etc.
    También he trabajado en Nokia para proyecto Movistar en Venezuela. les puedo enviar mi CV para mayor información.

    Estoy en la coruña y saliendo a residenciarme a Madrid para seguir en la búsqueda de empleo.

    gracias de antemano.

  3. Hola amigos: yo estoy montando en este momento un headend para internet y television por cable, el terreno es piedra todo, no hay un onza de tierra y sus recomendaciones para el tema de puestas a tierra, seran bien apreciadas, asi como la informacion de compra de los sistemas de proteccion.
    Mi domicilio, Tegucigalpa, honduras. Un saludo

  4. Enrique del Rio dijo:

    Hola Adrian

    En el siguiente enlace tienes los productos y accesorios de puesta a tierra de un proveedor de Barcelona (España). Quizás hay puedas encontrar los nombres que se utilizan para las abrazaderas y el resto de elementos necesarios.

    Elementos de puesta a tierra – Sofamel

    Un saludo
    Enrique del Río
    Instituto de Formación Profesional Tartanga
    Erandio
    Bizkaia

  5. Adrian Mondragón dijo:

    ¿Cómo se llaman las abrazaderas del cable para conectarlo a las barras de cobre? y así mismo la de los siwtches para conectarlos a los racks. Por favor

  6. Joctan vazquez dijo:

    En un sistema de cableado estructurado, donde se utiliza la charola tipo malla para la canalización horizontal, ¿Cual es la distancia entre bornes a tierra a un costado de la charola?

  7. Enrique del Rio dijo:

    Hola Julian

    Los diferentes estandar TIA/EIA, ISO y EN que se encargan de fijar los requisitos del sistema de tierras y uniones equipotenciales de las infraestructuras de cableado estructurado (por ejemplo la TIA-942, la UNE-EN-50310 o la más reciente ANSI/TIA-607-B-2011 y que se puede “consultar” fácilmente en internet, solo hacen referencia a los elementos fijos de la instalación de cableado estructurado, nunca a los equipos del usuario.

    Es decir, en estas normas se especifican todos los requisitos de los denominados telecommunications main grounding busbar (TMGB), bonding conductor for telecommunications (BCT), telecommunications bonding backbone (TBB), telecommunications grounding busbar (TGB), grounding equalizer (GE) así como la forma de interconectar todos estos elementos, incluyendo las longitudes, diámetros y tipos de conductores y otros muchos detalles. Pero, como te he indicado anteriormente, la unión a tierra de los equipos del cliente, como es el caso de los switches incorporados a un rack, no está contemplado en dichas normativas.

    Lo que si aparece en las normativas en cuestión es que la puesta a tierra de los equipos del cliente, así como su unión equipotencial (bonding) se puede realizar de dos maneras distintas y complementarias, pero siempre bajo las indicaciones o recomendaciones del fabricante de los equipos:

    1.- A través del propio hilo de tierra del conector o enchufe de alimentación AC: Este método tiene el inconveniente de que no permite una fácil verificación visual de su correcto estado.

    2.- Conexión directa del equipo a tierra mediante un latiguillo a la pletina de tierra del propio rack o mediante el uso de unos tornillos de apriete adecuados que aseguren un contacto eléctrico con la estructura del rack. Este sistema SI que permite una fácil verificación visual de su correcto estado, pero, respondiendo a tu pregunta, la sección de esos latiguillos queda a criterio del fabricante del equipo.

    Lo que si se puede comprobar es que, fabricantes como Panduit tienen en su catálogo latiguillos para ese tipo de uniones y son como mínimo de 6 AWG, ya que es la mínima sección permitida para cualquier otro cable que pueda unir los diferentes elementos del sistema de tierras (página 13 del estandar ANSI/TIA-607-B-2011).

    Un saludo

    Enrique del Río
    Instituto de Formación Profesional Tartanga
    http://www.tartanga.eus

  8. julian casado gaitero dijo:

    Me interesa saber la sección del cable de tierra a/v que va desde el swich a la pletina de tierra , o desde cualquier equipo que se instale en el Rack de comunicaciones.
    O donde lo puedo encontrar ya que desconozco la normativa que existe.
    Saludos
    Julian

  9. Ernesto Pino dijo:

    Muy bueno el articulo espero contartalos

  10. Mauri dijo:

    Sencilla informacion pero buena

  11. erick parada dijo:

    me encanta esta informacion

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