La mayoría de los errores del artículo 250 nacen de tratar como una sola cosa dos funciones diferentes. Puesta a tierra es conectar intencionalmente a la tierra física: sirve para limitar la tensión que imponen un rayo, una sobretensión de línea o un contacto accidental con una tensión mayor, y para estabilizar la tensión del sistema respecto a la tierra. Unión es conectar entre sí las partes metálicas que normalmente no llevan corriente, para que queden al mismo potencial y para formar una trayectoria efectiva de corriente de falla de baja impedancia. Lo que hace disparar el interruptor ante una falla no es la varilla enterrada: es la unión.
De ahí la afirmación que el examen pregunta de muchas maneras: la tierra física no es un camino de retorno de la corriente de falla. Su resistencia es demasiado alta y demasiado variable para hacer operar un dispositivo de sobrecorriente. Quien entiende esto contesta correctamente media docena de preguntas sin memorizar nada.
Cuatro conductores distintos, cuatro funciones. El conductor del electrodo de puesta a tierra une el sistema con el electrodo. El conductor de puesta a tierra de equipo devuelve la corriente de falla a la fuente. El puente de unión principal conecta el conductor puesto a tierra con la tierra en el equipo de servicio, y solo allí. El puente de unión del sistema cumple esa misma función en un sistema derivado separadamente, como el secundario de un transformador. Cada uno se dimensiona por su propia variable de entrada, y ahí está la trampa: el conductor del electrodo se dimensiona a partir del conductor de acometida, mientras que el de puesta a tierra de equipo se dimensiona a partir del dispositivo de sobrecorriente del circuito. Entrar en la tabla equivocada es el error número uno del artículo.
El código no pide una varilla: pide que todos los electrodos presentes en la propiedad formen un sistema de electrodos unido entre sí. Entran el acero de refuerzo embebido en la zapata de concreto, la tubería metálica de agua enterrada, el armazón metálico del edificio, los electrodos de varilla, tubo o placa, y los anillos de tierra. Cuando el único electrodo disponible es de varilla o de tubo, el código exige complementarlo salvo que se demuestre una resistencia suficientemente baja, y fija una separación mínima entre electrodos. La tubería metálica de agua nunca se acepta como electrodo único. En Puerto Rico esto tiene consecuencia práctica: el suelo salino y la humedad aceleran la corrosión de electrodos y conectores, que deben ser aptos para contacto directo con la tierra.
Pasado el equipo de servicio, el conductor puesto a tierra y el de puesta a tierra de equipo no se vuelven a unir. Volverlos a unir en un panel secundario hace circular corriente normal de retorno por canalizaciones y carcasas metálicas: es una falla grave y frecuentísima en el trabajo real, y una pregunta segura en el examen. Las excepciones —sistemas derivados separadamente, o edificios separados bajo condiciones antiguas— están delimitadas y siempre exigen una condición explícita. El resto del artículo 250 es aplicación: unión de canalizaciones y envolventes, tuercas de unión en aberturas concéntricas, continuidad en cajas metálicas, unión de la tubería metálica de agua y de otras tuberías metálicas del edificio, y unión equipotencial de piscinas y áreas húmedas, donde la exigencia es la más estricta de todo el código.
1. ¿Qué diferencia esencial existe entre poner a tierra y unir?
El art. 100 define la puesta a tierra como conexión con la tierra o con un cuerpo que la sustituya, y la unión como la conexión que forma una trayectoria conductora entre partes metálicas.
2. ¿Qué finalidad persigue poner a tierra un sistema eléctrico?
El art. 250.4(A)(1) atribuye a la puesta a tierra del sistema la limitación de tensiones impuestas por rayos y sobretensiones y la estabilización de la tensión respecto a la tierra.
3. ¿Qué finalidad persigue la unión de las partes metálicas de una instalación?
El art. 250.4(A)(3) y (4) atribuye a la unión la igualación de potenciales y la formación de una trayectoria efectiva de baja impedancia hacia la fuente.
4. Ante una falla de un conductor activo contra la carcasa metálica de un equipo, ¿qué hace actuar al dispositivo de protección?
El art. 250.4(A)(5) exige una trayectoria efectiva de baja impedancia hacia la fuente; la tierra física tiene demasiada resistencia para hacer operar la protección.
5. ¿Por qué el código prohíbe usar el terreno como único camino de retorno de la corriente de falla?
El art. 250.4(A)(5) prohíbe expresamente que la tierra sirva como única trayectoria efectiva de corriente de falla, precisamente por su impedancia alta y variable.
6. ¿Qué conductor une el sistema con el electrodo de puesta a tierra?
El art. 100 define el conductor del electrodo de puesta a tierra como el que conecta el electrodo con el conductor puesto a tierra del sistema o con el equipo.
7. ¿Cuál es la función del conductor de puesta a tierra de equipo?
El art. 100 define este conductor por su función de conectar las partes metálicas con la trayectoria de retorno de falla hacia la fuente del circuito.
8. ¿Qué conecta el puente de unión principal?
El art. 100 define el puente de unión principal como la conexión entre el conductor puesto a tierra y el de puesta a tierra de equipo en el equipo de servicio.
9. ¿Dónde se instala un puente de unión del sistema?
El art. 100 y el art. 250.30 sitúan el puente de unión del sistema en el sistema derivado separadamente, cumpliendo la función que el principal cumple en el servicio.
10. ¿Qué variable determina el calibre del conductor de puesta a tierra de equipo?
El art. 250.122 dimensiona el conductor de puesta a tierra de equipo a partir de la corriente nominal del dispositivo de sobrecorriente del circuito.
11. ¿Qué variable determina el calibre del conductor del electrodo de puesta a tierra?
El art. 250.66 dimensiona el conductor del electrodo a partir del conductor de acometida, criterio distinto del que rige el conductor de puesta a tierra de equipo.
12. ¿Cuál es el error más frecuente al dimensionar los conductores del artículo 250?
El art. 250.66 entra por el conductor de acometida y el art. 250.122 por el dispositivo de sobrecorriente; cambiar una tabla por la otra produce calibres erróneos.
13. ¿Qué exige el código si se aumenta el calibre de los conductores de fase por caída de tensión?
El art. 250.122(B) obliga a aumentar proporcionalmente el conductor de puesta a tierra de equipo cuando los conductores de fase se sobredimensionan.
14. ¿Por qué exige el código aumentar el conductor de tierra al sobredimensionar las fases?
El aumento mantiene la proporción entre las impedancias de ida y de retorno, de modo que la trayectoria efectiva del art. 250.4(A)(5) siga cumpliendo su función.
15. ¿Qué elementos admite el código como conductor de puesta a tierra de equipo?
El art. 250.118 enumera los elementos admitidos: el conductor propio, ciertas canalizaciones metálicas y armaduras de cable, cada una con sus condiciones.
16. ¿Puede la tubería metálica de agua del edificio servir como conductor de puesta a tierra de equipo?
El art. 250.118 no incluye la tubería de agua entre las trayectorias admitidas; el art. 250.104 exige unirla, que es una función distinta de la de conducir la falla.
17. ¿Por qué exige el código unir la tubería metálica de agua del edificio?
El art. 250.104(A) exige unir la tubería metálica de agua para igualar potenciales, no para emplearla como trayectoria de retorno de la corriente de falla.
18. ¿Qué ocurre con las tuberías metálicas del edificio distintas de la de agua?
El art. 250.104(B) exige unir otros sistemas metálicos susceptibles de energizarse, dimensionando el conductor por el circuito que podría energizarlos.
19. ¿Qué exige el código respecto de la estructura metálica de un edificio?
El art. 250.104(C) exige unir la estructura metálica expuesta susceptible de energizarse, y el art. 250.52 la admite además como electrodo cuando cumple sus condiciones.
20. ¿Qué exige el código cuando un circuito con conductor de tierra pasa por una caja metálica?
El art. 250.148 exige conectar la caja metálica al conductor de puesta a tierra de equipo cuando este entra en ella, para dar continuidad a la trayectoria de falla.
21. ¿Qué precaución exige la conexión de tierra dentro de una caja de salida?
El art. 250.148(A) exige que la continuidad de la trayectoria se mantenga aunque se retire un dispositivo, lo que obliga a empalmar los conductores de tierra entre sí.
22. ¿Cómo se conecta el contacto de puesta a tierra de un receptáculo?
El art. 250.146 exige unir el contacto de tierra del receptáculo con la caja o con el conductor de puesta a tierra de equipo, según el tipo de montaje.
23. ¿Cuándo admite el código prescindir del puente entre el receptáculo y la caja metálica?
El art. 250.146(B) y (D) admiten receptáculos con medios de contacto listados que aseguran la continuidad sin conductor de unión adicional.
24. ¿Qué exige el código respecto de neutro y tierra después del equipo de servicio?
El art. 250.24(A)(5) prohíbe uniones del conductor puesto a tierra con la tierra aguas abajo del equipo de servicio, salvo las excepciones que el código admite.
25. ¿Qué efecto produce unir neutro y tierra en un panel secundario?
La unión indebida crea una trayectoria paralela para la corriente de servicio, que pasa a circular por partes metálicas que deberían estar libres de corriente.
26. ¿Qué medida revela una unión indebida entre neutro y tierra?
El conductor de puesta a tierra de equipo no debe conducir en servicio normal: cualquier corriente apreciable en él delata una trayectoria paralela indebida.
27. ¿En qué caso admite el código una unión de neutro y tierra fuera del equipo de servicio?
El art. 250.30 exige el puente de unión del sistema en el sistema derivado separadamente, que es el caso general en que la unión vuelve a hacerse fuera del servicio.
28. ¿Cómo se trata la puesta a tierra de una estructura separada alimentada desde el edificio principal?
El art. 250.32 exige un sistema de electrodos en la estructura alimentada y mantener separados neutro y tierra, llevando conductor de puesta a tierra de equipo desde el origen.
29. ¿Qué ocurre con las instalaciones antiguas que unían neutro y tierra en el edificio separado?
El código no es retroactivo con carácter general, pero las ampliaciones se rigen por la edición vigente, que exige separar neutro y tierra en la estructura alimentada.
30. ¿Qué requisito define a un sistema derivado separadamente?
El art. 100 exige la ausencia de conexión eléctrica directa, incluido el conductor puesto a tierra, entre el sistema derivado y el que lo alimenta.
31. ¿Por qué el secundario de un transformador de aislamiento constituye un sistema derivado separadamente?
La separación galvánica entre devanados elimina toda conexión eléctrica directa, condición que el art. 100 exige para calificar el sistema como derivado separadamente.
32. ¿Por qué el secundario de un autotransformador no suele ser un sistema derivado separadamente?
El autotransformador mantiene una conexión eléctrica directa entre entrada y salida, de modo que no cumple la condición de separación que exige el art. 100.
33. ¿Qué obligaciones nacen al crear un sistema derivado separadamente?
El art. 250.30(A) exige puente de unión del sistema, conductor del electrodo hasta el sistema de electrodos y la identificación del medio de desconexión.
34. ¿Dónde se instala el puente de unión de un sistema derivado separadamente?
El art. 250.30(A)(1) exige el puente en un único punto, en la fuente del sistema o en el primer medio de desconexión, nunca en varios lugares a la vez.
35. ¿A qué debe conectarse el conductor del electrodo de un sistema derivado separadamente?
El art. 250.30(A)(4) y (5) llevan el conductor del electrodo del sistema derivado al sistema de electrodos del edificio, no a un electrodo aislado del resto.