Los Esquemas de Conexión a Tierra (ECT), también conocidos como Régimen de Neutro, especifican la forma en que se relacionan el secundario del transformador de Media Tensión-Baja Tensión y las masas metálicas con el potencial 0 (Tierra) en una instalación eléctrica.
Todos los esquemas, en combinación con otros dispositivos de protección, garantizan la seguridad de las personas frente a los contactos indirectos debidos a fallos de aislamiento. Su principal diferencia radica en la continuidad del suministro eléctrico.
Los esquemas de conexión a tierra se nombran con dos letras:
- Primera letra: Conexión del neutro del transformador. T (Tierra), I (Impedancia)
- Segunda letra: Conexión de las masas metálicas de la instalación. T (Tierra), N (Neutro).
En los esquemas TN se añade una S (separado) o una C (Conjunto) para definir si el conductor de Neutro y el de protección son un solo conductor.
Esquema TT
Es el más empleado en la mayoría de instalaciones por poseer unas excelentes características de protección a las personas y, además, poseer una gran economía de explotación.
En este esquema, el neutro del transformador y las masas metálicas de los receptores se conectan directamente, y sin elemento de protección alguno, a tomas de tierra separadas.
En caso de un defecto a masa, circula una corriente a través del terreno hasta el punto neutro del transformador, provocando una diferencia de corriente entre los conductores de fase y neutro, que al ser detectado por el interruptor diferencial provoca la desconexión automática de la alimentación.
Técnica de explotación: Desconexión al primer defecto. Técnica de protección: Interconexión y puesta a tierra de las masas metálicas. Desconexión por interruptores diferenciales.
Usos: General. Red de distribución pública.
Esquema TN
Es el esquema menos empleado, quedando relegado casi exclusivamente para usos temporales con grupos electrógenos (generadores Diésel). Es un sistema con un coste de explotación sensiblemente mayor que el esquema TT, ya que requiere revisiones periódicas. La mayor desventaja de este sistema es la necesidad de calcular las impedancias en todos los puntos de la línea y diseñar las protecciones de forma individual para cada receptor. En el caso de líneas muy largas o de poca sección puede darse el caso de que la corriente de defecto no sea suficiente para disparar las protecciones.
Esquema TN-C
En España no se permite usar este esquema si la sección del conductor de neutro es inferior a 16 mm².
Esquema TN-S
Los conductores de protección se conectan a un conductor de protección distribuido junto a la línea, y conectado al conductor de neutro en el transformador.
Esquema TN-C-S
TNCS, combinación de TN-C y TN-S. Empleado cuando la sección del conductor de neutro es insuficiente para servir de conductor de protección.
Resumen de características:
- Técnica de explotación: Desconexión al primer defecto.
- Técnica de protección: Interconexión y puesta a tierra de las masas metálicas. Puestas a tierra uniformemente repartidas. Desconexión por protecciones de sobreintensidad.
- Usos: Instalaciones temporales y de socorro.
Esquema IT
Es el preferido en aplicaciones en las que la continuidad del servicio es crítica, como en quirófanos o industrias con procesos sensibles a la interrupción. En él, el Neutro del transformador está aislado de Tierra (o conectado a través de una impedancia de un elevado valor) y las masas metálicas conectadas a una toma de tierra exclusiva.
Este es el esquema que ofrece una mayor continuidad de servicio, ya que corta el suministro al segundo defecto, a diferencia de los otros que lo hacen al primero. Ello se debe a que en un primer defecto la corriente se encuentra con una resistencia muy grande para retornar al transformador y se puede considerar un circuito abierto. Un segundo contacto provocará una circulación de corriente y actuarán los dispositivos de protección.
El esquema IT requiere una Puesta a Tierra totalmente independiente de otras instalaciones, ya que de lo contrario, la corriente podría regresar al transformador y provocar que el primer defecto sea verdaderamente peligroso. Igualmente, las masas metálicas no deben estar conectadas a otras de instalaciones diferentes.
Las instalaciones realizadas conforme a este esquema se denominan instalaciones flotantes o en isla.
En este tipo de esquema se recomienda no distribuir el neutro.
Se puede añadir una bombilla para avisar de que hay el fallo eléctrico. Normalmente, va colocada encima de la resistencia de la línea de tierra.