La conexión a tierra de generadores es esencial para la seguridad eléctrica y el cumplimiento normativo internacional. Calcular correctamente el conductor de puesta a tierra según NEC y NTC 2050 es vital.
Este artículo explica cómo dimensionar la conexión a tierra de generadores, fórmulas, tablas, ejemplos y normativa NEC y NTC 2050. Encontrarás herramientas, casos reales y fundamentos técnicos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de conexión a tierra del generador según NEC – NEC, NTC 2050
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- ¿Cuál es el calibre del conductor de puesta a tierra para un generador de 150 kVA trifásico, 220 V?
- ¿Qué tamaño de varilla de puesta a tierra necesito para un generador de 100 kW según NTC 2050?
- ¿Cómo calculo el conductor de puesta a tierra para un generador de 400 A, 480 V?
- ¿Qué sección debe tener el conductor de puesta a tierra para un generador de 250 kVA, 208 V?
Tabla de valores comunes para la Calculadora de conexión a tierra del generador según NEC – NEC, NTC 2050
| Capacidad del Generador (kVA) | Corriente Nominal (A) | Voltaje (V) | Material del Conductor | Calibre AWG/MCM (NEC 250.66) | Sección (mm²) | Tipo de Electrodo | Dimensión del Electrodo | Resistencia Máxima a Tierra (Ω) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 30 | 83 | 208 | Cobre | 8 AWG | 8.37 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 50 | 139 | 220 | Cobre | 6 AWG | 13.3 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 75 | 208 | 220 | Cobre | 6 AWG | 13.3 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 100 | 278 | 220 | Cobre | 4 AWG | 21.2 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 150 | 417 | 220 | Cobre | 2 AWG | 33.6 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 200 | 556 | 220 | Cobre | 1/0 AWG | 53.5 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 250 | 695 | 220 | Cobre | 2/0 AWG | 67.4 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 300 | 834 | 220 | Cobre | 3/0 AWG | 85.0 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 400 | 1112 | 220 | Cobre | 250 MCM | 127 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 500 | 1390 | 220 | Cobre | 350 MCM | 177 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 600 | 1668 | 220 | Cobre | 400 MCM | 203 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
| 750 | 2085 | 220 | Cobre | 500 MCM | 253 | Varilla | 5/8″ x 2.4 m | 25 |
La tabla anterior muestra los valores más comunes para la selección del conductor de puesta a tierra y el electrodo, según la capacidad del generador, corriente nominal y normativas NEC y NTC 2050. Los valores de resistencia máxima a tierra están basados en los límites establecidos por la normativa internacional.
Fórmulas para la Calculadora de conexión a tierra del generador según NEC – NEC, NTC 2050
El dimensionamiento del conductor de puesta a tierra y del electrodo se basa en las siguientes fórmulas y criterios normativos:
Corriente (A) = Potencia (kVA) × 1000 / (√3 × Voltaje (V))
- Potencia (kVA): Capacidad nominal del generador.
- Voltaje (V): Tensión de salida del generador.
- Para sistemas monofásicos, omitir el factor √3.
El calibre se determina por la sección total de los conductores de fase del generador.
- Consultar la tabla NEC 250.66 para cobre o aluminio.
- Ejemplo: Si la sección total de fase es 250 mm², el conductor de tierra será mínimo 70 mm² (2/0 AWG).
R ≤ 25 Ω (según NEC 250.56 y NTC 2050)
- R: Resistencia total del sistema de puesta a tierra.
- Si no se logra ≤ 25 Ω con una varilla, instalar una segunda varilla separada al menos 1.8 m.
Varilla de acero-cobre de mínimo 5/8″ (15.87 mm) de diámetro y 2.4 m de longitud.
- Según NEC 250.52(A)(5) y NTC 2050.
- Puede usarse electrodo tipo placa o malla, según condiciones del terreno.
Variables comunes:
- Potencia (kVA): 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 750.
- Voltaje (V): 208, 220, 240, 380, 400, 440, 480.
- Material: Cobre o aluminio (preferido cobre por su conductividad y resistencia a la corrosión).
- Calibre: 8 AWG a 500 MCM (según tabla NEC 250.66).
- Electrodo: Varilla, placa, malla (según condiciones del sitio y normativa).
Ejemplos del mundo real: Calculadora de conexión a tierra del generador según NEC – NEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Generador de 150 kVA, 220 V, trifásico
Se requiere calcular el calibre del conductor de puesta a tierra y el tipo de electrodo para un generador de 150 kVA, 220 V, trifásico, según NEC y NTC 2050.
- Paso 1: Calcular la corriente nominal del generador.
- Paso 2: Seleccionar el calibre del conductor de puesta a tierra.
Según NEC 250.66, para conductores de fase de hasta 400 mm² (aprox. 600 MCM), el conductor de tierra mínimo es 3/0 AWG (85 mm²). Sin embargo, para 393.7 A, normalmente se usan conductores de fase de 250 mm² (2/0 AWG). Por lo tanto, el conductor de tierra mínimo será 2 AWG (33.6 mm²).
- Paso 3: Seleccionar el electrodo de puesta a tierra.
Se recomienda una varilla de acero-cobre de 5/8″ de diámetro y 2.4 m de longitud, con resistencia máxima a tierra de 25 Ω.
- Paso 4: Verificar la resistencia a tierra.
Si la resistencia medida es mayor a 25 Ω, instalar una segunda varilla separada al menos 1.8 m.
Ejemplo 2: Generador de 400 kVA, 480 V, trifásico
Calcular el conductor de puesta a tierra y el electrodo para un generador de 400 kVA, 480 V, trifásico.
- Paso 1: Calcular la corriente nominal.
- Paso 2: Seleccionar el calibre del conductor de puesta a tierra.
Para conductores de fase de 300 mm² (aprox. 600 MCM), el conductor de tierra mínimo es 3/0 AWG (85 mm²) según NEC 250.66.
- Paso 3: Seleccionar el electrodo de puesta a tierra.
Se recomienda instalar dos varillas de acero-cobre de 5/8″ x 2.4 m, separadas al menos 1.8 m, para asegurar resistencia ≤ 25 Ω.
- Paso 4: Medir la resistencia a tierra y ajustar si es necesario.
Si la resistencia sigue siendo alta, considerar el uso de una malla de tierra o electrodos adicionales.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- La resistencia máxima a tierra recomendada por NEC y NTC 2050 es de 25 Ω, pero en instalaciones críticas se recomienda ≤ 5 Ω.
- El conductor de puesta a tierra debe ser continuo y sin empalmes, salvo en puntos accesibles y protegidos.
- El material preferido es cobre, por su alta conductividad y resistencia a la corrosión.
- La conexión entre el conductor de tierra y el electrodo debe realizarse con conectores aprobados y protegidos contra la corrosión.
- La medición de la resistencia a tierra debe realizarse con telurómetro, siguiendo procedimientos normalizados.
- En suelos de alta resistividad, se recomienda el uso de mallas, placas o aditivos mejoradores de conductividad.
Para más información técnica y normativa, consulta:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
- Guía de aplicación de electrodos de puesta a tierra (Eaton)
La correcta selección y cálculo de la conexión a tierra del generador es fundamental para la seguridad, la protección de equipos y el cumplimiento normativo. Utiliza siempre herramientas actualizadas y consulta la normativa vigente para cada país o región.