Emitido para Revisión Y Aprobación Emitido para Revisión Y Aprobación
12/05/17 11/05/17
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JLB GJA
JOT JOT
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DESCRIPCIÓN
FECHA
REALIZÓ
REVISÓ
APROBÓ
CLIENTE
PROYECTO: REUBICACIÓN DEL SISTEMA CONTRAINCENDIO – TERMINAL CALLAO CALLAO HT INGENIERÍA & CONSULTORÍA SAC SISTEMA PUESTA A TIERRA MEMORIA DE CÁLCULO
HTIC SE RESERVA LA PROPIEDAD DE ESTE DOCUMENTO CON PROHIBICIÓN DE REPRODUCIRLO, MODIFICARLO O TRANSFERIRLO EN TODO O EN PARTE.
Nº HTIC
15016-HTIC-E-MC-004
ESC.: N/A
JOB: 15016
REVISIÓN
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REUBICACIÓN DEL SISTEMA CONTRAINCENDIO – Nº HTIC: TERMINAL CALLAO 15016-HTIC-E-MC-004
SISTEMA PUESTA A TIERRA MEMORIA DE CÁLCULO
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CONTENIDO
1. OBJETIVO .................................................................................................................... 3 2. ALCANCE ..................................................................................................................... 3 3. CÓDIGOS, ESTANDARES Y REFERENCIA ................................................................ 3 3.1. NORMA NACIONAL ................................................................................................... 3 3.2. NORMA INTERNACIONAL .......................................................................................... 3 4. UBICACIÓN DEL PROYECTO ..................................................................................... 3 5. DEFINICIONES ............................................................................................................. 4 6. CONSIDERACIONES DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.................................... 5 9. CALCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA ..................................................... 6 10. RESULTADOS ....................................................................................................... 8 11. CONCLUSIONES ................................................................................................... 9
IMAGEN Imagen Nº 1 : “ Vist a Sateli tal Del Termin al Callao” .................................................................... 4
TABLAS Tabla Nº 1: Mínima Sección de Cond uct ores par a Canalizaci ones y Equi pos ........................ 5 Tabla Nº 2: Resis tiv idad es Medias d e Terreno s Típi cos . ........................................................... 6
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1. OBJETIVO El documento tiene como objetivo el diseño del Sistema Puesta a Tierra del Cuarto de Bombas Contra Incendio a fin de garantizar la protección contra descargas de energía estática que pudieran darse dentro de la zona, para el Proyecto “Reubicación del Sistema Contra incendio – Terminal Callao”.
2. ALCANCE En este documento se verá los cálculos adecuados y normalizados para el sistema de puesta a tierra para los equipos y estructuras instalados en el cuarto de bombas del Proyecto “Reubicación del Sistema Contra incendio – Terminal Callao”.
3. CÓDIGOS, ESTANDARES Y REFERENCIA El contenido de este documento se basa en normas nacionales e internacionales y las buenas prácticas para el desarrollo del Proyecto “Reubicación del Sistema Contra incendio – Terminal Callao”.
3.1. NORMA NACIONAL
CNE – Utilización 2006, Sección 060 “Puesta a Tierra y Enlace Equipotencial”.
3.2. NORMA INTERNACIONAL
NFPA 77:
“Práctica recomendada sobre electricidad estática”
IEEE STD 142-2007
“Práctica Recomendada para la puesta a tierra de los sistemas de alimentación Industrial y Comercial”.
API-RP-540 :
“Electrical installations in Petroleum Processing Plants”
4. UBICACIÓN DEL PROYECTO Las coordenadas UTM de la ubicación del Terminal son: - Este : 367603.77 m E - Norte : 8678109.50 m S
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Imagen Nº 1 : “Vista Satelital Del Terminal Callao”
5. DEFINICIONES A continuación, se dan las definiciones que son esenciales para el uso adecuado del presente documento:
Napa Freática: Es una acumulación de agua subterránea que se encuentra a una profundidad relativamente pequeña bajo el nivel del suelo.
Persona Calificada: Persona con habilidades y conocimientos relacionados con la construcción y el funcionamiento de las instalaciones y los equipos eléctricos y que ha recibido capacitación en seguridad para reconocer y evitar los peligros implicados.
Sistema a Tierra Tipo Anillo: Es un tipo de arreglo del conductor de cobre desnudo junto a un grupo de varillas que tiene como finalidad reducir la resistencia del pozo a tierra.
Puesta a Tierra: Camino conductivo permanente y continuo con capacidad suficiente para conducir a tierra cualquier corriente de falla probable que le sea impuesta por diseño, de impedancia suficientemente baja para limitar la elevación de tensión sobre el terreno y facilitar la operación de los dispositivos de protección en el circuito.
Sobrecorriente: Cualquier corriente que supere la corriente nominal de un equipo o la ampacidad de un conductor. Puede ser el resultado de una sobrecarga, un cortocircuito o una falla a tierra.
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6. CONSIDERACIONES DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Para el sistema de puesta a tierra del cuarto de bombas se utilizará un sistema t ipo Varilla Vertical, conformado por 02 pozos a tierra independientes con 02 cajas de registro para medición del pozo, el objetivo de los pozos es la de obtener una resistencia menor o igual a 5Ω, de acuerdo a la Norma API-RP-540. Ver Sistema de Puesta a Tierra en plano 15016-HTIC-E-PL-004_B.
7. SELECCIÓN DEL CALIBRE DEL CONDUCTOR Según la Tabla Nº 16 del CNE Utilización y la selección del Interruptor termomagnético Principal del Tablero del Cuarto de Bombas (TD-001), el calibre del conductor del SPAT corresponde al 16mm 2. Ver documento de Referencia N°: 15016-HTIC-E-PL-001-H2-C.
Tabla Nº 1: Mínima Sección de Conductores para Canalizaciones y Equipos
8. CONSIDERACIONES DEL TERRENO Se toma como referencia el estudio de suelo. (Ver documento de Referencia N°: AT-16-009-EMS: SERVICIO DE ELABORACION DE ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN PARA TANQUES-TERMINAL CALLAO) donde el tipo de terreno está indicado como mezcla de bajo grado con Limo (SM).
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CONSIDERACIONES DEL TERRENO
Nos basamos en el CNE Utilización Anexo A-2.
Tabla Nº 2: Resistividades Medias de Terrenos Típicos.
Como vemos nuestro tipo de terreno “SM” nos indica una resistividad en el rango de 100 a 500 Ω.m, escogemos el valor referencial de 200 Ω.m debido a la profundidad de la Napa Freatica.
9. CALCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Para el cálculo de la resistencia de la malla de puesta a tierra se utiliza la ecuación de la norma IEEE-STD 142-2007. a) Calculo de la resistencia del Conductor
Ecuación Nº 1: Resistencia del Conductor (Según IEEE )
:
R: L: a: s:
Resistividad del suelo (Ω.m). Resistencia del conductor (Ω). Longitud del conductor (m) Radio de conductor (Ωm) Profundidad (m)
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b) Calculo de la resistencia de la Varilla
Ecuación Nº 2: Resistencia de la Varilla (Según IEEE)
R: L: a:
Resistividad del suelo (Ω.m). Resistencia de la Varilla (Ω). Longitud del conductor (m) Radio de conductor (m)
c) Resistencia de un Grupo de Varillas en Paralelo
: R: F: n:
Resistencia del grupo de varillas Resistencia de varilla individual(Ω). Factor por número de varillas Número de varillas.
d) Resistencia Total
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Ø
:
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Nº VARILLAS
F
2 3 4 8 12
1.16 1.29 1.36 1.68 1.8
c:
Resistencia del conductor (Ω).
Rv:
Resistencia del grupo de varillas (Ω).
RT:
Resistencia Total del SPAT (Ω).
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RESULTADOS Datos:
Conductor de cobre desnudo de 70mm 2. Longitud del Conductor de cobre desnudo: 47m Varilla ce cobre: Ø 16mm, 2.4m.
a) Resistencia del Conductor
ρ 200 47 2 Ø 247 0.60.0106 8.64 b) Resistencia del grupo de Varillas
.. . .. Nota 1: Con el Tratamiento Químico con Thorgel (Según Pararrayos SRL) Con una dosis de tratamiento químico, Se reduce el 80% de la Resistencia por m 3, por lo que el Valor resultante de los Pozos es de 9.4Ω, por lo que el Nuevo cálculo de la resistencia del SPAT da como resultado una resistencia de 4.5Ω.
.. . ..
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CONCLUSIONES
De acuerdo a los resultados se concluye que el valor de la resistencia del SPAT cumple con los valores exigidos por CNE-utilización (sección 060-712 – Categoría puesta a Tierra y enlace Equipotencial). Se eligió la sección del conductor de 70mm 2 del SPAT, por motivo de corrosión y cálculo para disminuir la resistencia del SPAT que cumplen con los valores mínimos de conductores como se indica en la Tabla 16 del CNE-utilización.
